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DOI: 10.1055/s-0031-1271913
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart ˙ New York
Krebsentstehung – Gefährliches Startsignal für Stammzellen des Darms
Publication History
Publication Date:
24 January 2011 (online)
Die Darmschleimhaut erneuert sich alle 2-5 Tage. Darmeigene Stammzellen ersetzen dabei Darmwandzellen, die durch Verletzungen oder normale Abnutzung verloren gegangen sind, durch neue Zellen. Wissenschaftler am Deutschen Krebsforschungszentrum und der Universität Heidelberg haben nun gemeinsam mit Kollegen vom Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle herausgefunden, dass hierbei der zelleigene EGFR-Signalweg eine wichtige Rolle spielt: Er regt die Stammzellen zur Teilung an, sodass ihre Tochterzellen das zerstörte Darmepithel ersetzen.
Erneuerung des Darmepithels ausgelöst
Ihre Versuche führten die Wissenschaftler an der Taufliege Drosophila durch. In diesem Insekt erneuert sich das Darmepithel, ähnlich wie beim Menschen, regelmäßig mithilfe von Stammzellen. Die Wissenschaftler trieben die Zellen der Darmwand mit genetischen Methoden in den Tod oder fütterten die Tiere mit dem giftigen Bakterium Pseudomonas entomophila. Dadurch lösten sie gezielt die Erneuerung des Darmepithels aus. Die angegriffenen Zellen der Darmschleimhaut produzierten in erhöhtem Maße Botenstoffe, die den Epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) aktivieren. Parallel dazu stieg die Aktivität des zellulären EGFR-Signalwegs in den Stammzellen des Darms.
Rolle des EGFR/Ras/MAPK-Signalwegs
Weitere Experimente zeigten, dass der EGFR-Signalweg die Stammzellen über die Botenstoffe Ras, RAF und MAPK aktiviert. Diese Moleküle bringen die Stammzellen dazu, sich zu teilen und den beschädigten Darm zu erneuern. Es zeigte sich, dass der EGFR/Ras/MAPK-Signalweg eine zentrale Rolle bei der Erneuerung und der Erhaltung des Darms spielt.
Es mehren sich die Hinweise, dass der Signalweg auch dann aktiviert wird, wenn Darmpolypen entstehen. Solche Polypen neigen dazu, in bösartigen Darmkrebs überzugehen. "In den Darmkrebszellen sind die beiden Signalmoleküle Ras und BRAF, die auch zum EGFR-Signalweg gehören, häufig übermäßig aktiv. Die genaue Funktion des EGFR-Signalwegs bei der Krebsentstehung ist aber noch unverstanden", betont Prof. Bruce Edgar aus Heidelberg. Es gibt allerdings schon Antikörper, die gegen den epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor EGFR gerichtet sind und zur Therapie bei Darmkrebs eingesetzt werden - bei durchaus gutem Erfolg.
In einem nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler nun aufklären, wie der EGFR-Signalweg in Stammzellen angeschaltet wird, um zu verstehen, was genau dazu führt, dass Stammzellen verloren gegangenes Gewebe ersetzen.
Quelle: Informationsdienst Wissenschaft (idw)