Ein neues mathematisches Modell beleuchtet ein jahrzehntealtes Rätsel
Vitamin C könnte erklären, warum jahrzehntelange Forschung zu Nitraten, Nitriten und Krebs so widersprüchliche Ergebnisse geliefert hat – und es könnte uns aktiv schützen.
Eine neue Studie der University of Waterloo, veröffentlicht im Journal of Theoretical Biology, nutzt mathematische Modellierung, um zu zeigen, dass Vitamin C in einen chemischen Prozess namens Nitrosierung eingreifen kann, der während der Verdauung im Magen abläuft. Nitrosierung erzeugt Verbindungen, von denen viele Wissenschaftler vermuten, dass sie zur Krebsentstehung beitragen.
Das Nitrat-Problem
Nitrate und Nitrite sind in der modernen Ernährung allgegenwärtig. Sie kommen in verarbeitetem Fleisch wie Speck und Salami vor, aber auch in Obst und Gemüse, das auf belasteten Böden oder mit belastetem Wasser angebaut wird. Während diese Verbindungen wichtige Rollen für die neurologische und kardiovaskuläre Gesundheit spielen, können sie im sauren Milieu des Magens reagieren und N-Nitroso-Verbindungen bilden – potenzielle Karzinogene.
Epidemiologische Studien haben seit langem einen Zusammenhang zwischen dem Verzehr von verarbeitetem Fleisch und bestimmten Krebsarten gezeigt, aber das Bild war uneinheitlich: Manche Studien fanden starke Assoziationen, andere keine.
„Seit mindestens den 90er Jahren untersuchen Forscher den Zusammenhang zwischen Krebs und diesen Verbindungen mit widersprüchlichen Ergebnissen", sagte Dr. Gordon McNicol, Postdoktorand in angewandter Mathematik und Erstautor der Studie. „Unsere Arbeit deutet darauf hin, dass das Vorhandensein von Vitamin C in der Nahrung helfen könnte, diese Inkonsistenzen zu erklären."
Wie Vitamin C eingreift
Das Team erstellte ein mathematisches Modell, das den Weg von Nitraten und Nitriten durch die Speicheldrüsen, den Magen, den Dünndarm und das Blutplasma verfolgt. Sie simulierten, wie diese Verbindungen unter verschiedenen Ernährungsbedingungen durch den Körper wandern und sich im Laufe der Zeit verändern.
Die Ergebnisse zeigten, dass der Verzehr von Vitamin C zusammen mit Nitraten die Bildung schädlicher Verbindungen signifikant reduziert. Blattgemüse wie Spinat, das natürlicherweise sowohl Vitamin C als auch Nitrat enthält, bot die schützendste Kombination.
Die Simulationen deuteten auch darauf hin, dass die Einnahme eines Vitamin-C-Präparats nach jeder Mahlzeit die mit Nitraten und Nitriten aus verarbeitetem Fleisch verbundene Nitrosierung mäßig reduzieren könnte.
Ein Fahrplan für zukünftige Forschung
Das Modell ist keine klinische Studie – es ist ein mechanistisches Werkzeug, das zukünftige Experimente leiten soll. Dr. Anita Layton erklärte: „Diese Arbeit bietet einen mechanistischen Fahrplan für zukünftige klinische und Laborstudien, indem sie die wichtigsten interagierenden Treiber dieser potenziell schädlichen chemischen Reaktionen identifiziert, einschließlich Nitritbelastung, Antioxidantienaufnahme, Mahlzeitenzeitpunkt, Magenbedingungen und oraler Mikrobiomaktivität."
