Vitamin B2 (Riboflavin)

Ein Mangel an Vitamin B2 macht Tumorzellen anfälliger für eine spezielle Form des Zelltods. Das haben Forschende des Rudolf-Virchow-Zentrums der Uni Würzburg herausgefunden. Der menschliche Körper kann Vitamin B2 (Riboflavin) nicht selbst herstellen, er muss den wichtigen Stoff über die Nahrung aufnehmen. Zu finden ist das Vitamin in Milchprodukten, Eiern, Fleisch und grünem Gemüse. Der Stoffwechsel wandelt es in Moleküle um, die unter anderem für den Schutz der Zelle vor oxidativen Schäden zuständig sind. Forschende des Rudolf-Virchow-Zentrums (RVZ) der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) haben herausgefunden, dass diese Funktion des Vitamins auch eine Kehrseite hat: Sie schützt auch Krebszellen. „Vitamin B2 spielt eine entscheidende Rolle dabei, Krebszellen vor der Ferroptose zu schützen, einer speziellen Form des programmierten Zelltods“, so die Doktorandin Vera Skafar. Sie forscht in der Arbeitsgruppe von José Pedro Friedmann Angeli, Professor für Translationale Zellbiologie. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachmagazin Nature Cell Biology erschienen. Wie Vitamin B2 und die Ferroptose zusammenhängen Der Körper des Menschen nutzt den Mechanismus des programmierten Zelltods, um beschädigte oder gefährliche Zellen kontrolliert “sterben” zu lassen, ohne dass es dabei im umliegenden Gewebe zu Entzündungen kommt. Die Spezialform der Ferroptose wird mit vielen krankhaften Zuständen in Verbindung gebracht, darunter Krebs und Neurodegeneration. Im Gegensatz zu anderen Wegen des Zelltods wird die Ferroptose ausgelöst, wenn die durch Eisen verursachte Lipid-Peroxidation den anti-oxidativen Schutz einer Zelle überfordert. Krebszellen umgehen die Ferroptose häufig, indem sie ihre Redox-Abwehrsysteme verstärken. Die Studie hebt den Vitamin-B2-Stoffwechsel als wichtigen Faktor für diese Abwehrmechanismen hervor und legt nahe, dass die gezielte Bekämpfung von Vitamin-B2-abgeleiteten Kofaktoren die Ferroptose-Resistenz schwächen und Tumore anfälliger machen könnte. Ein potenzieller Hemmstoff Um gesunde Zellen vor dem Tod zu schützen, kümmert sich unter anderem das Protein FSP1, das ein Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe ist. Vitamin B2 unterstützt das Protein bei der Aufgabe. Per Genom-Editierung und mit Krebszell-Modellen beobachteten die Forschenden, dass ein Mangel des Vitamins Krebszellen anfälliger für die Ferroptose machte. Das müsste sich im Idealfall therapeutisch nutzen lassen: Den Stoffwechsel-Weg von Vitamin B2 ausschalten und damit gezielt den Tod der Krebszellen auslösen. „Es fehlt aber bisher ein Hemmstoff, der das kann“, sagt Skafar. Die Gruppe umging diese Einschränkung, indem sie Roseoflavin einsetzten, eine natürliche Verbindung mit einer ähnlichen Struktur wie Vitamin B2. Roseoflavin wird von Bakterien produziert. Auf dem Weg zu gezielten Krebstherapien durch Ferroptose Im Labor testete die Arbeitsgruppe von Professor Friedmann Angeli den Wirkstoff in Krebszell-Modellen: „Es zeigte sich, dass Roseoflavin in niedriger Konzentration eine Ferroptose anstößt“, so der Gruppenleiter, „unsere Experimente zeigen die Machbarkeit dieses Konzepts.“ Die Studie eröffne damit den Weg, gezielte Krebstherapien auf Ferroptose-Grundlage zu entwickeln. Im nächsten Schritt will die RVZ-Arbeitsgruppe Inhibitoren des Vitamin-B2-Stoffwechsels entwickeln, um deren Einsatz in präklinischen Krebsmodellen zu testen. Friedmann Angeli fügt hinzu: „Ferroptose ist nicht nur für Krebs relevant. Immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass sie auch zu pathologischen Prozessen bei neurodegenerativen Erkrankungen und bei Gewebeschäden nach Organtransplantationen oder Ischämie-Reperfusionsschäden beiträgt.“ Zu verstehen, wie der Vitamin-B2-Stoffwechsel die Ferroptose beeinflusst, könnte weitreichende Auswirkungen auf Erkrankungen haben, bei denen eine übermäßige oder unzureichende Ferroptose eine Rolle spielt. Förderung Die Studie erhielt Förderung aus dem Schwerpunktprogramm „Ferroptose: von den molekularen Grundlagen bis zur klinischen Anwendung“ (SPP2306) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Zudem lief sie unter dem Projekt DeciFerr (Deciphering and exploiting ferroptosis regulatory mechanism in cancer) von Professor Friedmann Angeli. Dieses wird vom Europäischen Forschungsrat (ERC) seit Mai 2024 mit einem ERC Consolidator Grant und knapp zwei Millionen Euro gefördert. MaAB - Medizin am Abend Berlin Fortbildungen VOR ORT Prof. Dr. José Pedro Friedmann Angeli, Rudolf-Virchow-Zentrum – Centre for Integrative and Translational Bioimaging, Universität Würzburg, pedro.angeli@virchow.uni-wuerzburg.de Vera Skafar, Rudolf-Virchow-Zentrum – Centre for Integrative and Translational Bioimaging, Universität Würzburg, vera.skafar-amen@uni-wuerzburg.de Originalpublikation: Riboflavin metabolism shapes FSP1-driven ferroptosis resistance. Vera Skafar Amen, Izadora de Souza, Biplab Ghosh, Ancely Ferreira dos Santos, Florencio Porto Freitas, Zhiyi Chen, Shibo Sun, Merce Donate, Palina Nepachalovich, Lars Seufert, Sebastian Bothe, Juliane Tschuck, Apoorva Mathur, Ariane Nunes-Alves, Jannik Buhr, Camilo Aponte-Santamaría, Werner Schmitz, Matthias Mack, Martin Eilers, Ralf Bargou, Milena Chaufan, Mayher Kaur, Mario Palma, Jessalyn M. Ubellacker, Ulrich Elling, Hellmut G. Augustin, Kamyar Hadian, Svenja Meierjohann, Bettina Proneth, Marcus Conrad, Maria Fedorova, Hamed Alborzinia, José Pedro Friedmann Angeli. Nature Cell Biology, 13. März 2026, https://doi.org/10.1038/s41556-025-01856-x Weitere Informationen finden Sie unter Informationen zum ERC Consolidator Grant

Das Stresshormon Cortisol

Das Stresshormon Cortisol stört das Navigationssystem des Gehirns. Es beeinträchtigt die Funktion der sogenannten Gitterzellen, die für die Orientierung entscheidend sind. Das zeigten Forschende der Ruhr-Universität Bochum in einer bildgebenden Studie mit 40 Personen. Die Teilnehmenden absolvierten ein virtuelles Navigationsexperiment, während ihre Gehirnaktivität im Kernspintomografen aufgezeichnet wurde. Hatten sie zuvor das Stresshormon Cortisol eingenommen, schnitten sie schlechter ab und das präzise Aktivitätsmuster der Gitterzellen verschwamm. Die Ergebnisse wurden online am 12. März 2026 in der Zeitschrift PLOS Biology veröffentlicht. Dass Stress das menschliche Verhalten und Denken beeinflusst, ist hinlänglich bekannt. Doch wie genau das Stresshormon Cortisol die Schaltkreise im Gehirn stört, die für die Navigation zuständig sind, war bisher kaum verstanden. Ein Team um Dr. Osman Akan vom Bochumer Lehrstuhl für Kognitionspsychologie ging dieser Frage mit Kolleginnen und Kollegen vom Lehrstuhl für Neuropsychologie der Ruhr-Universität Bochum sowie vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf nach. Virtueller Orientierungstest im Kernspintomografen 40 gesunde Männer nahmen an dem Versuch teil, jeweils an zwei verschiedenen Tagen. An einem Tag erhielten die Probanden 20 Milligramm Cortisol, am zweiten ein Placebo. An beiden Tagen absolvierten sie einen Orientierungstest, während ihre Hirnaktivität im Kernspintomografen aufgezeichnet wurde. Für den Test mussten die Teilnehmenden in einer virtuellen weitläufigen Wiesenlandschaft nacheinander verschiedene Bäume ansteuern, die nach der Ankunft jeweils verschwanden. Anschließend mussten sie den direkten Rückweg zum Ausgangspunkt finden, ohne dass die Strecke dorthin vorgegeben war. In einem Teil des Tests war die Umgebung völlig frei von permanenten Orientierungspunkten, die Bäume dienten lediglich als temporäre Zielpunkte. In einem anderen Teil des Tests diente ein Leuchtturm als dauerhafte Orientierungshilfe. Schlechtere Orientierung unter Cortisol-Einfluss Cortisol verschlechterte die Orientierung der Teilnehmenden deutlich. Verglichen mit den Ergebnissen nach der Placebo-Einnahme machten die Probanden signifikant größere Fehler beim Finden ihrer Ziele, unabhängig von räumlichen Hinweisreizen oder der Schwierigkeit der Strecke. Neuronales Koordinatensystem fällt unter Stress aus Der Einfluss von Cortisol zeigte sich auch in den funktionellen Kernspinaufnahmen. Ohne den Einfluss des Stresshormons Cortisol feuert eine spezielle Gruppe von Nervenzellen im entorhinalen Kortex während räumlicher Orientierungsaufgaben in einem Gittermuster – daher der Name Gitterzellen; sie bilden sozusagen das innere GPS des Menschen. Unter dem Einfluss von Cortisol verschwamm das Aktivitätsmuster der Gitterzellen; insbesondere beim Navigieren in Umgebungen ohne Landmarken hatten die Zellen praktisch keine Funktion mehr. „Unter Stress verliert das Gehirn die Fähigkeit, seine internen Navigationskarten effektiv zu nutzen“, resümiert Osman Akan. Zudem beobachteten die Forschenden unter Cortisol eine verstärkte Aktivierung in einem anderen Hirnareal, dem Nucleus caudatus. „Das deutet darauf hin, dass das Gehirn versucht, den Ausfall des Haupt-Navigationssystems im entorhinalen Kortex durch alternative Strategien zu kompensieren“, erklärt Akan. Bedeutung für das Verständnis der Alzheimer-Krankheit Der enthorinale Kortex ist diejenige Gehirnregion, die bei der Alzheimer-Erkrankung als eine der ersten geschädigt wird. „Da chronischer Stress als Risikofaktor für Demenz gilt, liefert unsere Studie einen entscheidenden Mechanismus, wie Stresshormone diese empfindliche Region destabilisieren“, sagt Osman Akan. MaAB - Medizin am Abend Berlin Fortbildungen VOR ORT Dr. Osman Akan Kognitionspsychologie Fakultät für Psychologie Ruhr-Universität Bochum Tel.: ‪+49 234 32 12894‬ E-Mail: osman.akan@ruhr-uni-bochum.de Originalpublikation: Osman Akan, Varnan Chandreswaran, Henry D. Soldan, Anne Bierbrauer, Nikolai Axmacher, Oliver T. Wolf, Christian J. Merz: Cortisol Treatment Impairs Path Integration and Alters Grid-like Representations in the Male Human Entorhinal Cortex, in: PLOS Biology, 2026, DOI: 10.1371/journal.pbio.‪3003661‬, https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003661