Labo Online - Analytic, Labortechnik, Life Sciences
Home> Life Sciences> Zell- und Mikrobiologie>

Metastasenbildung - Schlupfloch für Tumorzellen

MetastasenbildungSchlupfloch für Tumorzellen

Viele Krebserkrankungen werden erst zur tödlichen Gefahr, wenn sich an anderen Stellen im Körper Metastasen bilden. Diese Tochtergeschwulste entstehen, indem sich einzelne Zellen vom Tumor ablösen und über den Blutstrom in entfernte Körperbereiche transportiert werden.

sep
sep
sep
sep
Schema des Mechanismus, über den metastasierende Tumorzellen das Blutgefäß verlassen.

Dabei müssen sie auch die Wand kleinerer Blutgefäße überwinden. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim und der Goethe-Universität Frankfurt haben nun gezeigt, dass die Tumorzellen gezielt einzelne Zellen in der Gefäßwand abtöten. Auf diese Weise können sie die Gefäße verlassen und Metastasen bilden. Verantwortlich dafür ist ein Molekül mit dem Namen DR6.

Die häufigste Todesursache bei Krebserkrankungen stellt nicht der Primärtumor selbst dar, sondern Metastasen, die sich in der Folge bilden. Die meisten Tumorzellen breiten sich dabei über den Blutstrom aus. Dazu müssen einzelne Tumorzellen in Blutgefäße eindringen und an geeigneten Stellen die Blutbahn wieder verlassen.

Anzeige

Die Arbeitsgruppe von Stefan Offermanns, Direktor der Abteilung Pharmakologie am Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung und Professor an der Goethe-Universität in Frankfurt, hat nun zusammen mit Wissenschaftlern der Universitäten Köln und Heidelberg wesentliche Teile des dabei zugrundeliegenden Mechanismus aufklären können. In Zellkulturen stellten die Forscher zunächst fest, dass einzelne Tumorzellen bestimmte Zellen der Gefäßwand, sogenannte Endothelzellen, gezielt abtöten. Dieser als Nekroptose bezeichnete Vorgang ermöglichte es den Tumorzellen im Laborexperiment, eine Endothelzellschicht zu überwinden. „Wir konnten daraufhin in Studien an der Maus zeigen, dass dies im lebenden Organismus genauso geschieht“, so Boris Strilic, Erstautor der Studie.

Todesrezeptor in der Zellmembran

Die Wissenschaftler fanden zudem heraus, dass die Endothelzellen selbst das Signal für den eigenen Tod geben: So besitzen die Gefäßwandzellen auf ihrer Oberfläche ein Rezeptormolekül mit dem Namen „Death Receptor 6“ (DR6). „Kommt eine Tumorzelle damit in Kontakt, aktiviert ein Protein auf ihrer Oberfläche mit dem Namen APP den DR6. Auf diese Weise beginnt der Angriff der Tumorzelle auf die Gefäßwand, der später mit der Nekroptose der Gefäßwandzelle endet“, sagt Strilic.

Die Max-Planck-Forscher zeigten anschließend, dass in gentechnisch veränderten Tieren, in denen der „Death Receptor 6“ ausgeschaltet worden war, weniger Nekroptose in den Endothelzellen vorkam und sich auch viel weniger Metastasen bildeten. „Dieser Effekt ließ sich auch nach einer Blockade von DR6 oder des Tumorzellproteins APP nachweisen und bestätigte somit unsere vorherigen Beobachtungen“, erläutert Strilic.

Noch nicht vollständig geklärt ist zurzeit, ob die Tumorzellen direkt durch die entstandene Lücke in der Gefäßwand hindurchwandern, oder ob es einen indirekten Effekt gibt: „Wir haben Hinweise darauf, dass vielmehr beim Absterben der Gefäßwandzelle Moleküle freigesetzt werden, die dann das umgebende Areal durchlässiger für die Tumorzelle machen“, so Offermanns.

„Dieser Mechanismus könnte ein Ansatzpunkt für Therapien sein, die die Bildung von Tumormetastasen verhindern können“, sagt Offermanns. Zunächst muss aber noch untersucht werden, ob eine Blockade von DR6 unerwünschte Nebenwirkungen auslöst. Auch ist noch zu klären, inwieweit sich die Beobachtungen auf den Menschen übertragen lassen.

Originalpublikation:

Strilic B, Yang L, Albarrán-Juárez J, Wachsmuth L, Han K, Müller UC, Pasparakis M, Offermanns S (2016). Tumor cell-induced endothelial necroptosis via death receptor 6 promotes metastasis. Nature; 3 August, 2016.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Stefan Offermanns
Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
E-Mail: stefan.offermanns@mpi-bn.mpg.de

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Auf der Microarray-Plattform (rot) bleiben die Zielzellen (grün) haften (Bild: Michael Hirtz/KIT).

Metastasen verhindernKrebszellen rechtzeitig erkennen

Forscher haben am KIT ein neues Verfahren entwickelt, um einzelne Krebszellen im Blut nachweisen zu können, bevor sie sich in Gewebe einnisten und einen neuen Tumor ausbilden.

…mehr

MelanomforschungSchlüssel-Faktor bei Metastasen-Bildung gefunden

Der schwarze Hautkrebs ist die aggressivste aller Hautkrebsformen und verläuft für Patienten wegen der ausgeprägten Metastasen-Bildung oft tödlich. Bisher wurden hauptsächlich genetische Ursachen, etwa Mutationen in bestimmten Genen, für das Wuchern eines Melanoms verantwortlich gemacht.

…mehr
Krebsbekämpfung: „Wächter“ und „Hausmeister“ des Genoms kooperieren

Krebsbekämpfung„Wächter“ und „Hausmeister“ des Genoms kooperieren

Biologen und Chemiker aus Konstanz, Ulm und Karlsruhe konnten jetzt einen molekularen Mechanismus der Zelle aufklären, der in Zusammenhang mit Krebsentstehung sowie -bekämpfung steht. Eine besondere Rolle spielt darin die Interaktion des krebsbekämpfenden Proteins p53 mit dem Enzym PARP-1.

 

…mehr
Mechanobiologie: Nano-Sensor misst Faserspannung

MechanobiologieNano-Sensor misst Faserspannung

Mit Hilfe von Simulationen gelang es einem Forscherteam unter Leitung von ETH-Professorin Viola Vogel ein fadenförmiges Peptid zu entwickeln, das den Spannungszustand von Gewebefasern erkennen kann. Das ebnet nun den Weg für komplett neue Forschungsansätze in der Medizin und Pharmakologie.

…mehr
Onkologie: 1,5 Millionen für die Erforschung der Myc-Proteine   

Onkologie1,5 Millionen für die Erforschung der Myc-Proteine  

Bei vielen Tumoren des Menschen ist ein bestimmtes Gen übermäßig aktiv. An diesem Gen forscht Elmar Wolf. Der Europäische Forschungsrat hat ihm dafür einen „Starting Grant“ über 1,5 Millionen Euro verliehen. Wolf ist Molekularbiologe am Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Würzburg.

 

…mehr
Anzeige

Bildergalerien bei LABO online

Anzeige

Jetzt den LABO Newsletter abonnieren

LABO Newsletter abonnieren

Der kostenlose LABO Newsletter informiert Sie wöchentlich über neue Produkte, Lösungen, Technologietrends und Innovationen aus der Branche sowie Unternehmensnachrichten und Personalmeldungen.

Anzeige
Anzeige

Mediaberatung