Immunmolekül lässt Krebszellen verhungern

29. Jänner 2014, 13:59
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Das Eiweißmolekül Interferon-beta (IFN-β) wird vermehrt bei Infektionen und Krebserkrankungen gebildet - Es verhindert, dass im Tumor neue Blutgefäße entstehen und hemmt so das Wachstum des Tumors

Braunschweig - Um zu überleben, benötigen auch Tumorzellen - genau wie gesunde Zellen - Nährstoffe und Sauerstoff. Deshalb muss ein Tumor ab einer bestimmten Größe dafür sorgen, dass er an den Blutkreislauf angeschlossen wird. Dabei unterstützen ihn ausgerechnet Zellen des angeborenen Immunsystems, die neutrophilen Granulozyten - auch Neutrophilen genannt -, die den Körper vor Krankheitserregern schützen sollen.

Normalerweise zirkulieren diese solange im Blut, bis sie - angelockt durch Chemokine - ins Gewebe einwandern, eingedrungene Krankheitserreger aufnehmen und sie unschädlich machen. Darüber hinaus sind sie in der Lage, die Bildung von Blutgefäßen auszulösen. Forscher vermuten, dass sie so helfen, durch Entzündung zerstörtes Gewebe wieder aufzubauen. Neutrophile wandern jedoch auch in das Krebsgewebe ein und tragen dort zum Anschluss an die Blutversorgung bei. Wenn Ärzte viele Neutrophile im Tumor eines Patienten finden, leiten sie daraus eine ungünstige Prognose ab. 

Bei einigen Tumoren wie Melanomen und Leukämien verordnen Ärzte Interferon-beta (IFN-β). Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig konnten zeigen, dass dieser Signalstoff das Krebswachstum behindern kann, indem er die Bildung neuer Blutgefäße hemmt. Wie er das tut, war bislang unklar. Nun gelang es den Forschern, den Effekt von IFN-β auf molekularer Grundlage zu entschlüsseln. 

Informationsübermittlung zwischen den Zellen

"Wir wollten verstehen, warum IFN-β die Neutrophilen daran hindert, in den Tumor einzuwandern. Nur so können Ärzte die bestehenden Therapien verbessern und die richtige Behandlung für den einzelnen Patienten auswählen", sagt Jadwiga Jablonska-Koch von der Abteilung "Molekulare Immunologie" am HZI.

Dazu verfolgten die Wissenschaftler die Informationsübermittlung zwischen den Zellen. Ein dafür häufig genutztes Kommunikationsmittel sind Signalstoffe wie die Chemokine. Sie werden von Zellen produziert und binden an passend geformte Rezeptoren, also an Moleküle auf der Oberfläche derselben oder anderer Zellen.

Im Fall der Neutrophilen handelt es sich um einen Rezeptor namens CXCR2. Er bindet die Chemokine CXCL1, CXCL2 und CXCL5. "Wir haben festgestellt, dass die Konzentration dieser Chemokine im Knochenmark, wo die Neutrophilen entstehen, niedrig ist. Im Tumor dagegen finden wir eine hohe Konzentration, das lockt die Neutrophilen an", erklärt Siegfried Weiß vom HZI. Dort angekommen, setzen die Immunzellen selber die gleichen Chemokine frei, um noch mehr Unterstützung herbeizurufen.

Zellen von Krebspatienten produzieren verstärkt IFN-β

In diese Kommunikation funkt IFN-β hinein: Das Molekül sorgt dafür, dass die Zellen im Tumor weniger Chemokine herstellen. "So wandern weniger Neutrophile in das Krebsgewebe ein und weniger neue Blutgefäße werden gebildet. Der Tumor wird nicht effizient an die für ihn lebensnotwendige Blutzufuhr angeschlossen und kann nur langsam weiter wachsen", erläutert Jablonska-Koch.

Zellen von Krebspatienten produzieren verstärkt IFN-β. Relativ oft ist es trotzdem therapeutisch sinnvoll, zusätzlich IFN-β zu geben. "Wir verstehen jetzt besser, warum IFN-β bei einigen Krebserkrankungen hilft und dass es ein wichtiger Teil des körpereigenen Systems zur Bekämpfung von Tumoren ist", sagt Immunologin Weiß. Die Mediziner hoffen nun, dass die gewonnenen Erkenntnisse bei der Einschätzung helfen, wann die Gabe von IFN-β aussichtsreich ist und die Neutrophilen ein Ziel der Krebstherapie sein sollten. (red, derStandard.at, 29.1.2014)

  • Fluoreszenzaufnahme eines neutrophilen Granulozyten (rot), der aus einem Blutgefäß (grün) in einen Tumor wandert. Diese Immunzellen unterstützen das Wachstum der Blutgefäße im Tumor.
    foto: hzi/jablonska-koch

    Fluoreszenzaufnahme eines neutrophilen Granulozyten (rot), der aus einem Blutgefäß (grün) in einen Tumor wandert. Diese Immunzellen unterstützen das Wachstum der Blutgefäße im Tumor.

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