Der Einfluss von körperlicher Aktivität im Vergleich zu ernährungsbedingter Energieeinschränkung auf die Tumor- und Muskelproteinsynthese bei Prostatakrebspatienten (DIRECT)

Hintergrund: Prostatakrebs ist die zweithäufigste Krebserkrankung und die fünfthäufigste Todesursache bei Männern weltweit. Das Tumorwachstum wird auf unverhältnismäßig höhere Proteinsyntheseraten im Vergleich zu Proteinabbauraten zurückgeführt. Die Tumorproteinsynthese wird durch mehrere Faktoren moduliert, darunter Energieverfügbarkeit, Blutfluss und Hormonkonzentrationen (z. B. IGF-1). Änderungen des Lebensstils werden zunehmend als wichtige ergänzende Therapieansätze zur Verlangsamung der Krebsentstehung und zur Verbesserung der Behandlungswirksamkeit anerkannt. Bei einer ernährungsbedingten Energieeinschränkung handelt es sich um eine Reduzierung der Nahrungsaufnahme um 30–50 %, was zu einem Energiedefizit führt und in Nagetiermodellen nachweislich das Tumorwachstum abschwächt. Während der Krebsbehandlung nimmt die Muskelmasse häufig ab und wirkt sich negativ auf den Behandlungserfolg und die Genesung aus. Ein Nachteil der ernährungsbedingten Energieeinschränkung besteht darin, dass sie den Rückgang der Skelettmuskelmasse und -kraft bei Krebspatienten beschleunigen kann. Sport führt auch zu einem Energiedefizit, indem er den Energieverbrauch erhöht. Darüber hinaus verändert Bewegung die Durchblutung und setzt zirkulierende Moleküle frei, die offenbar die Tumorproteinsyntheseraten senken. Sport erhöht die Muskelproteinsyntheserate, was Krebspatienten weitere Vorteile bringen würde, indem es zum Erhalt der Skelettmuskelmasse beiträgt. Trotz ihrer vielversprechenden therapeutischen Eigenschaften wurde die klinische Wirksamkeit einer diätetischen Energieeinschränkung und körperlicher Betätigung nicht direkt in vivo bei Krebspatienten bestimmt.

Hypothese und Ziele: Das Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen einer diätetischen Energieeinschränkung im Vergleich zu (isokalorischer) täglicher Bewegung auf Muskel-, Prostata- und Prostatatumor-Proteinsyntheseraten über einen Zeitraum von 7 Tagen in vivo bei Prostatakrebspatienten zu vergleichen.

Es wird angenommen, dass 1) eine Einschränkung der Nahrungsenergie sowohl die Proteinsyntheseraten von Prostatatumoren als auch von Muskelgewebe senkt und dass 2) tägliche Bewegung die Proteinsyntheseraten von Prostatatumoren senkt, aber die Muskelproteinsyntheseraten bei Prostatakrebspatienten erhöht.

Setting und Methoden: 45 Patienten mit Prostatakrebs, bei denen eine radikale Prostatektomie geplant ist, werden nach dem Zufallsprinzip einer von drei Gruppen zugeteilt. Die erste Gruppe wird 7 Tage lang einer ernährungsbedingten Energieeinschränkung unterzogen (40 % weniger Nahrungsaufnahme). Die zweite Gruppe wird 7 Tage lang täglich Sport treiben und eine leichte Einschränkung der Nahrungsenergie einhalten, was zu einem Gesamtenergiedefizit von 40 % führt. Die dritte Gruppe folgt ihrer regelmäßigen Ernährung und körperlichen Aktivität (Kontrollgruppe). Das Forschungsteam wird alle Aspekte der Intervention bereitstellen (standardisierte Mahlzeiten, personalisierte Übungsüberwachung). Die Patienten nehmen während des gesamten Interventionszeitraums mit Deuterium markiertes Wasser (2H2O) zu sich. Nach 7 Tagen werden die Patienten einer radikalen Prostatektomie unterzogen, bei der Tumorgewebe, Skelettmuskelgewebe und Blut entnommen werden. Der Einbau von Deuterium (2H-Alanin) in die Gewebeproben wird gemessen, um die Proteinsyntheseraten von Prostatatumoren und Skelettmuskelgewebe zu beurteilen.