Ein Protein, das die Gefäßneubildung fördert

Ohne Raf-1 verlieren Zellen ihren Zusammenhalt - möglicher Ansatzpunkt bei der Bekämpfung von Tumoren

Wien - Wie Zellen während der Entwicklung von neuen Gefäßen ihren Kontakt zueinander regulieren, hat jetzt ein Forschungsteam um Manuela Baccarini von den Max F. Perutz Laboratories der Universität Wien in Teilaspekten geklärt. Erstmals wurde die Rolle des Proteins Raf-1 für die Stabilität von Zell-Zell-Verbindungen nachgewiesen. Fehlt Raf-1, verlieren die Zellen ihren Zusammenhalt und die Gefäßneubildung ist gehemmt. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals "Developmental Cell" publiziert.

Angiogenese ist der Prozess, durch den neue Blutgefäße aus bestehenden Gefäßen gebildet werden. Sie ermöglicht die Entwicklung des Herz-Kreislauf-Systems im Embryo und ist von entscheidender Bedeutung für die Geweberegeneration bei Erwachsenen. Bei der Angiogenese sprossen Zellen von bereits vorhandenen Gefäßen ab und bilden so neue Gefäße. Die Zellen bewegen sich dabei gemeinsam, also in ständigem Kontakt zueinander. Dieser Prozess wird auch von Tumoren missbraucht, um ihr Wachstum zu fördern.

Überraschende Beobachtung im Labor

Die Forschungsgruppe um Manuela Baccarini beschäftigt sich mit zellulären Signalkaskaden, also wie Informationen von innerhalb oder außerhalb in der Zelle verarbeitet werden. Ein wichtiger Signalweg läuft über das Protein Raf-1. "Wir untersuchten Endothelzellen denen Raf-1 fehlt und mussten feststellen, dass sie sich normal teilen konnten und auch morphologisch (Aussehen, Anm.) nicht von normalen Zellen zu unterscheiden waren", erklärte Reiner Wimmer, Erstautor der Publikation, in einer Aussendung der Universität Wien am Montag. Dennoch simulierten die Forscher die Angiogenese mit diesen Zellen im Labor. "Wir waren sehr überrascht, dass Zellen ohne Raf-1 nicht mehr gemeinsam, sondern einzeln wanderten."

Die Bedeutung dieser unerwarteten Entdeckung wurde in weiteren Experimenten klar: Raf-1 reguliert während der Angiogenese direkt an der Zellmembran die Anbindung von anderen Zellen an das interne Zellgerüst über sogenannte "Adherens Junctions" (Verbindungsstücke): Sind die Verbindungen zu schwach, zerfallen die Zellverbände. Sind sie zu stark, können sich die Zellen nicht fortbewegen. Unter der Kontrolle von Raf-1 wird die Stabilität von Zell-Zell-Kontakten ständig moduliert, um eine kollektive Wanderung zu ermöglichen.

Ansatzpunkt hinsichtlich Tumor-Wachstum

Angiogenese spielt physiologisch hauptsächlich in der Embryonalentwicklung eine Rolle. Tumore missbrauchen diesen Prozess, um ihr Wachstum zu fördern. Erreicht ein Tumor eine bestimmte Größe, werden ihm die Nährstoffe zu knapp. Er veranlasst dann über chemische Signale, dass neue Gefäße vom Körper gebildet werden, um sie direkt an den Blutkreislauf anzubinden. Derzeitige Forschung in der Antiangiogenese-Therapie konzentriert sich auf VEGF-Signalmoleküle, die vom Tumor abgesondert werden, um die Angiogenese einzuleiten. Die Ergebnisse der Wiener Wissenschafter eröffnen einen weiteren Ansatzpunkt: Durch die Hemmung von Raf-1 könnte man den Mechanismus der Gefäßneubildung selbst reduzieren und damit die Anbindung des Tumors an die Nährstoffversorgung des Körpers verzögern oder verhindern. (APA)