Apoptose in Tumorzellen verstehen: Ein Schlüssel zur Krebsbehandlung

Apoptose ist eine bestimmte Art von Zelltod. Während Zellen getötet werden können, wenn sie beschädigt oder toxischen Substanzen ausgesetzt sind, ist Apoptose programmierter Zelltod, der gewöhnlich zum Nutzen des Organismus als Ganzes auftritt. Es gibt eine Reihe spezifischer Gründe, warum Apoptose auftritt, und eine Vielzahl festgelegter metabolischer Wege, die sie in Gang setzen. Tumorzellen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, der Apoptose zu entgehen, weshalb Krebsmedikamente, die die Apoptose von Tumorzellen induzieren, ein Hauptfokus der Krebsbehandlungsforschung sind.

Definition

• Apoptose ist ein metabolischer Weg, der, wenn er durch bestimmte Umstände ausgelöst wird, dazu führt, dass eine Zelle eine Reihe von Aktionen beginnt, die zu ihrem eigenen Tod führen. Auch bekannt als PCD oder programmierter Zelltod, schrumpft eine Zelle, die zur Apoptose induziert wurde, entwickelt abnorme Blasen in ihrer Zellmembran, degradiert dann ihre eigene DNA und Organellen. Bestimmte Phospholipidverbindungen werden auf den Oberflächen der Zellfragmente ausgesetzt, die dann von weißen Blutkörperchen entsorgt werden, die dafür verantwortlich sind, den Körper von Bakterien und Fremdpartikeln zu befreien. Apoptose ist ein normaler Teil des Lebenszyklus jedes Organismus und tritt aus einer Reihe von Gründen auf.

Gründe

• Apoptose ist für einen Organismus vorteilhaft. Sie tritt aus zwei Hauptgründen auf: als regelmäßiger Teil der Entwicklung und als Möglichkeit, potenziell schädliche Zellen davon abzuhalten, den Organismus als Ganzes zu schädigen. Während der Entwicklung tritt Apoptose regelmäßig bei der Bildung bestimmter komplizierter Körperteile auf, beispielsweise bei der Entwicklung von Fingern und Zehen. Zusätzlich werden Zellen, die mit Viren infiziert sind oder DNA-Schäden aufweisen, regelmäßig zur Apoptose ausgelöst.

Ablauf

• Eine Zelle wird durch zwei Dinge zur Apoptose ausgelöst: eine Abnahme der Menge positiver Wachstumsfaktoren, die sie von anderen Zellen erhält, und eine Zunahme der Anzahl zelltodaktivierender Moleküle, die an ihre Zellmembran binden. Diese Todesaktivatoren umfassen Lymphotoxin und Tumornekrosefaktor-alpha, die beide dazu dienen, die Apoptose auszulösen.

Fehlen der Apoptose in Tumorzellen

• Einer der gefährlichsten Aspekte von Krebs ist, wenn die Zellen innerhalb von Tumoren Abnormalitäten aufweisen, die diese Zellen, die normalerweise zum programmierten Zelltod ausgelöst würden, daran hindern, in die Apoptose zu gehen. Dies ermöglicht es diesen Zellen, weiterzuwachsen und die ordnungsgemäße Funktion der Systeme und Organe zu behindern, in die sie eindringen. Sowohl Krebsarten, von bekannt ist, dass sie durch Viren verursacht werden (wie HPV oder humanes Papillomavirus), als auch andere, nicht virale Krebsarten haben Wege entwickelt, um die Zellapoptose zu verhindern.

Apoptose-induzierende Tumorbehandlungen

• Eine Reihe von Krebsbehandlungen konzentriert sich darauf, zuvor apoptose-resistente Tumorzellen zum Eintritt in den programmierten Zelltod auszulösen. Sowohl Strahlentherapie als auch Chemotherapie sind wirksam bei der Verursachung von Apoptose bei bestimmten Krebsarten. Tumorzellen, die resistent gegen diese Arten von Therapie sind – wie bestimmte Arten von Leukämie – haben sich als empfänglich für speziell entwickelte apoptosisinduzierende Verbindungen erwiesen.