Tumorwachstum: Spektakel um SPARCL1

21. Oktober 2016
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Warum die Unterbindung der Blutgefäßbildung das Tumorwachstum nicht bei jedem Patienten eindämmt, war bisher unklar. Eine Studie macht nun deutlich: Nicht die Blutgefäße selber, sondern die Konzentration des Proteins SPARCL1 ist ausschlaggebend für das Wachstum.

Wenn Tumoren entstehen, nehmen sie dabei zunächst Sauerstoff und Nährstoffe aus dem umliegenden Gewebe auf. Ab einer gewissen Größe reicht das für den Tumor nicht mehr aus, um weiter wachsen zu können. Er benötigt neue Blutgefäße für die Zuführung von Sauerstoff und Nährstoffen.

Eine häufige Krebstherapie zielt daher darauf ab, die Angiogenese zu verhindern. Diese Behandlung schlägt jedoch nicht bei allen Patienten an – warum war bisher unbekannt. Das Team um Dr. Elisabeth Naschberger und Andrea Liebl vom Universitätsklinikum der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg stieß nun auf neue Erkenntnisse.

Untersuchung von Endothelzellen

Die Wissenschaftler untersuchten blutgefäßbildende Endothelzellen. Sie vermuteten, dass diese Zellen in verschiedenen Tumoren unterschiedlich ausgeprägt sind und daher die Therapie unterschiedlich anschlägt.

Zunächst isolierten sie Endothelzellen aus Darmtumoren von Patienten mit guter und schlechter Prognose und verglichen diese in Zellkulturen. Dabei stellten sie fest, dass Endothelzellen aus Tumoren von Patienten mit guter Prognose das Protein SPARCL1 herstellten – und dass SPARCL1 sowohl das Wachstum von Endothelzellen als auch von Tumorzellen hemmt.

SPARCL1: ein essentieller Stabilisator

In weiterführenden Analysen an Gewebeproben konnten die Forscher zeigen, dass SPARCL1 in gesundem Darmgewebe reife Blutgefäße stabilisiert und so die Bildung von weiteren Blutgefäßen hemmt. In Tumoren mit guter Prognose war SPARCL1 noch vorhanden. Bei Tumoren mit schlechter Prognose hingegen wurde das Protein deaktiviert, es wurden neue Blutgefäße gebildet und der Tumor wuchs weiter.

Mit ihren Ergebnissen widerlegen die Wissenschaftler eine vorherrschende Meinung: „Bisher war man davon ausgegangen, dass Blutgefäße das Tumorwachstum stets begünstigen. Wir haben jedoch gezeigt, dass wenn sie das Protein SPARCL1 enthalten, Blutgefäße das Tumorwachstum auch eindämmen können“, erklärt  Prof. Dr. Michael Stürzl, Inhaber der Professur für Molekulare und Experimentelle Chirurgie.

Weiterentwicklung für Krebsbehandlung

„Die Studie zeigt zudem, warum Tumoren in manchen Fällen trotz einer Behandlung weiterwachsen, die auf die Hemmung der Blutgefäße abzielt“, sagt Stürzl weiter. „In Tumoren, deren Blutgefäße SPARCL1 produzieren und in denen bereits eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen besteht, könnte eine Unterdrückung der Blutgefäße das Tumorwachstum begünstigen.

Dabei ist wichtig zu beachten, dass die Studie nicht generell gegen den Einsatz antiangiogener Therapie spricht. Sie kann jedoch erklären, warum diese eben nicht bei allen Patienten anspricht.“ In einem nächsten Schritt arbeiten die Forscher nun daran, die Ergebnisse für die Anwendung zur Behandlung von Krebserkrankungen weiterzuentwickeln.

Originalpublikation:

Matricellular protein SPARCL1 regulates tumor microenvironment–dependent endothelial cell heterogeneity in colorectal carcinoma
Elisabeth Naschberger et al.; The Journal of Clinical Investigation, doi: 10.1172/JCI78260; 2016

24 Wertungen (4.17 ø)

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3 Kommentare:

Gast
Gast

Da ich woanders einen Warburg-Artikel las, stellt sich erneut die Frage, ob es – im Kontext Sauerstoff – darauf ankommt, ob es sich um eine gesunde oder eine Krebszelle bzw. letztere in welchem Stadium befindlich handelt ?

#3 |
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Wirtschaftswissenschaftler

Der Warburg Effekt ist schon solange bekannt wird aber in der Therapie nie berücksichtigt…
Tumore sind meist hypoxisch also in saurer Umgebung und schlecht versorgt… Chemotherapeutika können bei diesen Bedingungen den Zielort deshalb schlecht erreichen und wirken auch nicht optimal im sauren Bereich…und wie sollen die Medikamente an den Zielort kommen und wirken wenn keine Durchblutung also Stoffwechsel stattfindet???

Neuere Forschungen gehen vom Dogma des Aushungerns des Tumors über zu verbesserter Durchblutung, Versorgung wie auch erhöhtem O2-Status.

Nur mit Oxidativen Burst und ROS können die NK, Immunzellen Körperabwehr sowie z. B. Phagozytose ermöglichen. Daher ist der o. a. Ansatz erst einmal plausibel…Anbei eine ältere Kurzerläutertung in Bezug zum Warburg Effekt zum besseren Verständnis.

http://www.scinexx.de Das Wisssensmagazin
Atemnot der Zellen lässt Tumore sprießen
Grazer Wissenschaftler belegen Warburg-Effekt
Österreichischen Wissenschaftlern sind wichtige neue Erkenntnisse in der Krebsforschung
gelungen. Anhand von Bäckerhefe haben sie in der Fachzeitschrift „PLoS ONE“ nachgewiesen, dass verminderte Atmungsaktivität in Zellen eine Voraussetzung für die Entstehung von Tumoren sein kann und diese auch rasant wachsen lässt.
„Hefezellen sind mit jenen des Menschen gut vergleichbar, vor allem in Punkto
Zellwachstum“, erklärt Professor Dr. Frank Madeo vom Institut für Biowissenschaften
an der Universität Graz, der zusammen mit Dr. Christoph Ruckenstuhl die neue
Studie geleitet hat. „Krebs ist nichts anderes als ein wild wachsender Zellhaufen, der ungewöhnlich viel Energie verbraucht.“
Reduzierte Zellatmung vermindert Apoptose
Ruckenstuhl und Madeo konnten nun zeigen, dass die Reduzierung der Zellatmung den programmierten, natürlichen Zelltod, die so genannte Apoptose, vermindert und Zellen unkontrolliert überleben lässt. „Diese erhöhte Resistenz könnte entscheidend zur Tumorbildung und Bösartigkeit (Metastasierung) beitragen“, bestätigt Madeo.
Gleichzeitig ist den Grazer Forschern mit diesem Modell der Beweis eines Überlebensvorteils von Zellen durch den so genannten Warburg-Effekt gelungen. Der Biochemiker Otto Warburg – Nobelpreis für Medizin 1931 – beschrieb bereits in den 1920er-Jahren, dass ein maßgeblicher Anteil der Energie in Krebszellen durch einfachen Zuckerabbau (Glykolyse) generiert wird, bei gleichzeitiger Verminderung der Atmung. Erhöhte Atmungsaktivität hingegen hemmt das Wachstum von Tumoren.
Bald neue Therapiemöglichkeiten?
Ob damit auch der Kampf gegen Krebs erleichtert wird und sich damit neue Therapie-Möglichkeiten auftun, sind für Madeo – noch – Spekulationen. Der Molekularbiologe verweist jedoch auf Auffälligkeiten: „Interessanterweise ist Ausdauersport eine der besten vorbeugenden Maßnahmen gegen Krebs. Dabei wird sowohl die Sauerstoffversorgung des Körpers erhöht, als auch Zucker verbraucht – beides, klassisch nach der Warburg-
Hypothese, Gift für die Krebszelle.“
(DLO,idw – Universität Graz,03.03.2009)
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Düsseldorf

#2 |
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Drs. Jürgen Theyssen
Drs. Jürgen Theyssen

man will dem Tumor den Sauerstoff abzwacken ?
den verwendet er doch kaum.

Sinnvoller wäre es vielleicht, die Glykose fernzuhalten

#1 |
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