Eine frühzeitige Exposition gegenüber BPA in Kunststoff kann eine Überproduktion von Stammzellen verursachen, die zu Prostatakrebs führen kann
Eine frühzeitige Exposition gegenüber BPA in Kunststoff kann eine Überproduktion von Stammzellen verursachen, die zu Prostatakrebs führen kann
Anonim

Anhand eines Prostata-Organoids – im Wesentlichen einer Mini-Prostata –, die aus Stammzellen gezüchtet wurde, zeigten Wissenschaftler, wie die Exposition gegenüber BPA (Bisphenol A) zu einer Überproduktion von Stammzellen führen kann, was letztendlich das Risiko für Prostatakrebs erhöht. Forscher der University of Illinois in Chicago sagten, dass das Organoid-Modell zum Testen von Krankheiten eine Premiere auf ihrem Gebiet sei.

"Was wir ursprünglich mit den menschlichen Prostata-Stammzellen gemacht haben, war, sie in vivo zu mischen und zu züchten", sagte Dr. Gail Prins, Professorin für Physiologie und Direktorin des Andrologielabors der Universität, gegenüber Medical Daily. „Die Idee, dieses Organoid zu generieren, stammt von der Erstautorin Esther Calderon-Gierszal; Sie war meine Doktorandin. 'Sie haben es für andere Organe getan', dachte sie. 'Lass es uns bei einer Prostata versuchen.'“

Die Prostata, die nur bei Männern vorkommt, produziert Sperma, die Flüssigkeit, die die Spermien transportiert. Normalerweise hat sie die Größe und Form einer Walnuss, sitzt unter der Blase und umgibt die Harnröhre. Wenn Männer älter werden, sind sie zunehmend gefährdet, an Krebs oder anderen Erkrankungen der Prostata zu erkranken. Trotz umfangreicher Forschung sind die Ursachen für die hohen Prostataerkrankungen kaum bekannt.

Eine Theorie konzentriert sich auf den ungewöhnlichen Ursprung der Drüse. Im Gegensatz zu anderen männlichen Geschlechtsdrüsen, die selten erkranken und sich (im Embryonalstadium) aus den mesodermalen Wolffschen Gängen entwickeln, geht die Prostata aus dem endodermalen Urogenitalsinus hervor. Der einzigartige Ursprung der Prostata, so die Theorie, trägt zu einer höheren Anfälligkeit für Krankheiten bei. Unterdessen weisen andere Studien darauf hin, dass die Exposition gegenüber dem Hormon Östrogen in utero zu einem erhöhten Risiko für Prostatakrebs im späteren Leben führen kann. Infolgedessen warnen Wissenschaftler schwangere Frauen vor allem, das entweder Östrogen oder endokrin wirksame Chemikalien enthält, die das Hormon nachahmen.

BPA wurde erstmals 1891 synthetisiert und fast ein halbes Jahrhundert später als synthetisches Östrogen identifiziert – eine endokrin wirksame Chemikalie. BPA wird jedoch in einer Reihe von Konsumgütern verwendet, darunter Lebensmittel- und Getränkebehälter aus Kunststoff. Infolgedessen sind die Chemikalie und ihr Metabolit im Blut von Schwangeren und Neugeborenen, im Urin der meisten Erwachsenen und Kinder, in der Muttermilch, im Fruchtwasser, im Nabelschnurblut und in der fetalen Leber nachweisbar. In früheren Forschungen verwendeten Prins und ihre Kollegen entweder ein Tiermodell oder erwachsene menschliche Prostata-Stammzellen, um zu zeigen, wie die Exposition gegenüber BPA dazu führte, dass Prostata-Stammzellen eher zu Geweben mit Anzeichen von Krebs führten.

Für die neue Studie arbeiteten Prins und Calderon-Gierszal mit einem völlig neuen Modell, um dieselbe Theorie zu untersuchen: ein Prostata-Organoid.

Perfektes Modell

Mit einem Hormoncocktail überredeten die beiden Forscher menschliche embryonale Stammzellen, sich in verschiedene reife Zellen zu differenzieren und ein Prostata-Organoid zu bilden. (Dieser Prozess ist als gerichtete Differenzierung bekannt; er wurde verwendet, um Organoide aus dem Darm, der Schilddrüse und der Bauchspeicheldrüse zu erzeugen.) Etwa einen Millimeter groß, ähnelt die Struktur des Organoids einer Prostata, und obwohl es eine Miniatur ist, verfügt es über alle Biomarker, die in der eigentliches erwachsenes Organ.

Als Prins und Calderon-Gierszal das sich noch entwickelnde Organoid BPA aussetzten, wuchs ein Überfluss an Prostata-Stammzellen in „Nestern“im gesamten Gewebe. Zum Vergleich: In einer normalen Prostata sind nur wenige Stammzellen verstreut, aus denen im Laufe des Lebens des Mannes neues Prostatagewebe entsteht. Dieses atypische Ergebnis, so Prins, bestätigt frühere Ergebnisse, die BPA mit Prostatakrebs in Verbindung bringen, da in jedem Gewebe oder Organ eine ungewöhnlich hohe Anzahl von Stammzellen ein Krankheitsrisikofaktor sein könnte (wie eine aktuelle Studie nahelegt).

"Es ist nicht nur eine höhere Anzahl von Zellen, sondern eine höhere Anzahl von Stammzellen", sagte Prins. Je mehr Stammzellen, erklärte sie, desto größer sei die Wahrscheinlichkeit, dass sie „ein Ziel für Mutationen sind“. Dieses Modell, so theoretisierte sie, demonstriert den zugrunde liegenden Mechanismus, durch den BPA das Risiko für Prostatakrebs erhöht.

Beliebt nach Thema