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Entstehung von Krebs

Aktuelle entwicklungsbiologische Forschungen revolutionieren derzeit das Bild der Krebsentstehung und eröffnen so neue Chancen auf verbesserte Therapien. Folgt man einschlägigen Lehrbüchern entstehen Krebszellen in erster Linie durch Mutationen. Gemeint sind Schädigungen des Erbgutes, genauer von Genen, die insbesondere für die Zellteilung wichtig sind. Derartige Schädigungen können angeboren sein oder beispielsweise durch Strahlung, Chemikalien oder Infekte verursacht werden. Eine Gewebezelle kann durch eine oder mehrere derartiger Mutationen die Fähigkeit erlangen, sich unbegrenzt zu vermehren.

Mutationen können aber auch dazu führen, dass Tumorzellen vermehrt Signalmoleküle freisetzen. Mithilfe von VEGF beispielsweise, einem Signalmolekül der Blutgefäßbildung, gelingt es dem Tumor, an das Blutgefäßsystem anzudocken und sich so ausreichend mit Nahrung zu versorgen. Ein Vorgang, der als Tumorangiogenese bezeichnet wird. Manche Tumorzellen sind auch in der Lage, Zytokine freizusetzen. Diese dienen normalerweise der Kommunikation zwischen Immunzellen. Durch die gesteigerte Freisetzung bestimmter Zytokine kann es Tumorzellen gelingen, das Immunsystem zu schwächen oder es sogar zu kontrollieren.

Die Vorstellung, dass genetisch veränderte Zellen entscheidend für die Entstehung und Ausbreitung von Krebs sind, hat die Suche nach Therapeutika über Jahrzehnte geprägt. So wurden verstärkt Wirkstoffe entwickelt, die auf die Zerstörung oder zumindest Hemmung von Tumorzellen ausgerichtet sind. Problematisch ist dieser Therapieansatz vor allem deshalb, weil Tumorzellen sehr große Ähnlichkeit mit gesunden Körperzellen aufweisen. Folglich schädigen die meisten dieser Therapeutika auch gesunde Zellen und führen nicht selten zu erheblichen Nebenwirkungen.

Ernstzunehmende Hinweise dafür, dass die bisherigen Modelle der Krebsentstehung zu kurz greifen, kommen aus der Entwicklungsbiologie. Wie aktuelle Forschungen zeigen, besteht ein menschlicher Organismus aus ca. 100 Billionen Körperzellen. Die meisten dieser Zellen werden im Rahmen der Zellregeneration innerhalb weniger Tage bis Wochen erneuert. Die Darmschleimhaut beispielsweise regeneriert sich innerhalb von drei bis fünf Tagen. Gewebszellen, die der Regeneration unterliegen, haben folglich nur wenig – zu wenig – Zeit, um sich zu gefährlichen Krebszellen zu entwickeln.

Anders verhält es sich mit den sog. Stammzellen. Sie entwickeln sich in Stammzellnischen und bilden von dort aus ihre „Tochterzellen“, normale Gewebezellen oder weitere Stammzellen, aus. Stammzellen leben nicht nur deutlich länger als Gewebezellen, sie weisen auch das Potenzial auf, ganze Organe oder Organismen auf- bzw. umzubauen. Um sich im richtigen Moment zu teilen, müssen sie in der Lage sein, Informationen aus der Umgebung sensibel aufzunehmen und richtig zu deuten. Entsprechend haben Stammzellen auf ihrer Oberfläche eine große Anzahl von Rezeptoren, die vergleichbar mit Antennen, unterschiedlichste Signale aus der Umgebung aufnehmen und an die genetische Steuerzentrale weiterleiten.

Einflussfaktoren für die Entstehung Stammzell-assoziierter Tumorzellen

Neben den bereits erwähnten Wachstumsfaktoren und Zytokinen beeinflussen auch Signale „von außen“ die Funktion der Stammzellen. So führt beispielsweise die Ernährung von Bienenlarven nur dann zur Ausbildung einer Bienenkönigin, wenn diese mit Royal Jelly, einem von Arbeiterinnen gebildeten Sekret, gefüttert werden. Mit Blick auf die Entstehung von Krebs ist hierbei entscheidend, dass die Regulation der Gene nur dann funktioniert, wenn das direkte Umfeld der Stammzelle intakt ist. Chronische Entzündungen beispielsweise können zu anhaltender Fehlregulation von Stammzellen führen und der Bildung Stammzell-assoziierter Tumoren Vorschub leisten.

Wie groß der Einfluss des Umfeldes auf die Entwicklung Stammzell-assoziierter Tumorzellen sein kann, zeigen Untersuchungen an Hühnerembryonen. Werden diesen beispielsweise menschliche Hautkrebszellen injiziert, bilden sich nicht wie erwartet im gesamten Organismus Tumoren aus. Ganz im Gegenteil, die meisten Krebszellen entwickeln sich zu „normalen“ Stammzellen und beteiligen sich sogar konstruktiv an der weiteren Ausbildung des Embryos. Überaschenderweise ist dies umso eher der Fall, je bösartiger die Tumorzellen sind. Offensichtlich führt hier das „gesunde“ Umfeld dazu, dass sich die Tumorzellen wieder in die normale Zellregulation eingliedern.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Biologie der Krebserkrankungen noch viele Fragen aufwirft. Derzeit gehen wir davon aus, dass sowohl genetische Veränderungen als auch das Umfeld von Zellen für die Krebsentstehung verantwortlich sind. Ob im individuellen Erkrankungsfall genetische und/oder milieubedingte Veränderungen im Vordergrund stehen, ist mit der kliniküblichen Tumordiagnostik leider nicht darstellbar. Es gibt jedoch eine Reihe von Untersuchungsmethoden, die bereits in der klinischen Forschung eingesetzt werden. Mithilfe dieser Methoden hoffen wir, verträglichere Therapien zur frühzeitigeren und nachhaltigeren Behandlung von Krebs entwickeln zu können.

Prof. Dr. med. Hans Helge Bartsch

Quelle: Leben? Leben! 1/2011

31.08.12

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