Veränderte Spur- und toxische Elemente im Brustgewebe: eine Fall-Kontroll-Studie zum Krebsrisiko

Warum Metalle in unserem Körper wichtig sind

Die meisten von uns denken bei Brustkrebs an Gene, Hormone und Lebensstil. Diese Studie stellt eine andere Frage: Könnten winzige Mengen von Metallen, die sich im Laufe der Zeit stillschweigend in unserem Körper ansammeln, ebenfalls das Gleichgewicht in Richtung Krebs verschieben? Indem die Forschenden diese Substanzen direkt im Brustgewebe von Frauen mit und ohne Brustkrebs sorgfältig messen, untersuchen sie, wie unsere alltägliche Umwelt einen chemischen Fingerabdruck in der Brust hinterlassen kann.

Blick ins Brustgewebe

Das Team untersuchte Brustgewebe von 43 Frauen mit neu diagnostiziertem Brustkrebs in Isfahan, Iran, und verglich es mit Gewebe von 40 gesunden Frauen, die sich einer ästhetischen Brustoperation unterzogen. Bei jeder Krebspatientin analysierten sie sowohl den Tumor selbst als auch das nahegelegene nicht-tumorale Gewebe. Dieser dreifache Vergleich ermöglichte es, allgemeine Unterschiede zwischen Frauen mit und ohne Krebs von lokaleren Veränderungen direkt um einen Tumor herum zu trennen. Im Fokus stand eine Mischung aus „essentiellen“ Elementen, die der Körper benötigt, wie Eisen, Zink und Kupfer, sowie „potenziell toxischen“ Elementen wie Cadmium und Nickel, die aus verschmutzter Luft, Wasser, Nahrung, Kochgeschirr und Konsumgütern stammen können.

Messung der verborgenen chemischen Mischung

Um zu bestimmen, wie viel von jedem Element vorhanden war, verdaute das Forschungsteam winzige Stücke getrockneten Brustgewebes in Säure und analysierte sie mit einer sehr empfindlichen Methode, der Massenspektrometrie. So konnten sie sogar Milliardstel Gramm Metalle pro Gramm Gewebe nachweisen. Anschließend nutzten sie statistische Methoden, um durchschnittliche Konzentrationen in krebsartigem Gewebe, im nahegelegenen normal erscheinenden Gewebe derselben Brust und im gesunden Brustgewebe von Frauen ohne Krebs zu vergleichen. Sie untersuchten auch, wie verschiedene Elemente gemeinsam an- oder abnehmen, um ein Bild davon zu zeichnen, wie sich die chemische Gesamtumgebung der Brust mit der Erkrankung verändert.

Was in krebsartiger Brust anders war

Das deutlichste Muster war, dass mehrere Elemente in krebsartigem Gewebe konstant höher waren als im gesunden Brustgewebe. Tumoren enthielten mehr Cadmium und Nickel, beide als krebserzeugend bekannte Metalle, sowie höhere Mengen an Zink, Kupfer, Eisen, Kalzium und Phosphor. Beispielsweise lag Cadmium in Tumoren im Mittel etwa siebenmal so hoch wie bei gesunden Frauen, Nickel war ungefähr fünfmal erhöht. Kalzium und Phosphor, wichtige Bausteine mineralischer Ablagerungen, waren ebenfalls deutlich erhöht, was zu den bekannten kleinen verkalkten Stellen passt, die bei Mammographien von Brustkrebserkrankungen oft zu sehen sind. Wichtig ist, dass beim Vergleich der Tumoren mit dem nahegelegenen nicht-tumoralen Gewebe derselben Frau der Tumor in der Regel eine stärkere Anreicherung mehrerer Elemente aufwies, was darauf hindeutet, dass der Krebs diese Substanzen möglicherweise konzentriert oder einfängt.

Muster gemeinsamer Metallverhalten

Über einzelne Elemente hinaus zeigte die Studie, dass viele Metalle offenbar gemeinsam schwanken. Bestimmte Paare, wie Cadmium mit Kalzium und Blei mit Phosphor, neigten dazu, zusammen anzusteigen, was auf gemeinsame Quellen, gemeinsame Speicherorte im Gewebe oder gemeinsame Wirkungen auf die Zellbiologie hindeutet. Mithilfe einer Technik namens Hauptkomponentenanalyse zeigten die Autorinnen und Autoren, dass gesundes Brustgewebe ein vergleichsweise geordnetes und ausgewogenes Elementmuster aufwies, während sowohl Tumoren als auch das umgebende Gewebe ein zerstreuter wirkendes, desorganisiertes Muster zeigten. Dieser Verlust chemischer Balance im Gewebe neben dem Tumor deutet darauf hin, dass sich die Brustumgebung möglicherweise bereits verändert, bevor Krebs vollständig ausgebildet ist, und dass mehrere Metalle eher zusammenwirken als isoliert.

Was das für den Alltag bedeutet

Für Nichtfachleute lautet die Botschaft nicht, dass Metalle allein „Brustkrebs verursachen“, sondern dass langfristige Exposition gegenüber bestimmten Umweltbestandteilen offenbar einen deutlichen Abdruck im krebsartigen Brustgewebe hinterlässt. Die Studie zeigt, dass Tumoren sowohl mit toxischen Metallen wie Cadmium und Nickel als auch mit essentiellen Elementen wie Eisen, Zink und Kupfer angereichert sind und dass kalziumreiche mineralische Ablagerungen eng mit krebsartigen Veränderungen verbunden sind. Diese Befunde stützen die Vorstellung, dass das, was wir einatmen, trinken, essen und auf unseren Körper auftragen, die chemische Landschaft unseres Gewebes langsam mitgestalten kann. Das Verständnis und die langfristige Reduktion schädlicher Expositionen sowie das Nachverfolgen dieser elementaren Signaturen als mögliche Warnzeichen könnten Teil umfassenderer Strategien werden, um Brustkrebs früher zu verhindern und zu erkennen.

Zitation: Farrokhzadeh, H., Tarrahi, M.J., Baradaran, A. et al. Altered trace and toxic element profiles in breast tissue: a case-control study of cancer risk. Sci Rep 16, 9405 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40214-1

Schlüsselwörter: Brustkrebs, Schwermetalle, Umweltbelastung, Spurenelemente, Verkalkung