Elastizität des Bindegewebes beeinflusst Entstehung von Krebs
Bindegewebszellen üben auf die Krebsentwicklung einen starken Einfluss aus – Foto: © Adobe Stock/ Stephanie Eichler
Es ist bekannt, dass versteiftes Bindegewebe bei Krebserkrankungen wie etwa Bauchspeicheldrüsenkrebs eine Rolle spielt. Warum aber die Verhärtung des Gewebes dazu führt, dass sich eine Krebserkrankung verschlimmert, war bislang nicht ganz klar.
Zellen in versteiftem Bindegewebe verdauen sich selbst
Eine Antwort liefern nun Wissenschaftler der Marburger Hochschulmedizin. Bindegewebszellen verdauen vermehrt eigene Bestandteile, wenn das Gewebe versteift – ein Verhalten, das das Wachstum benachbarter Krebszellen fördert, schreiben die Autoren um Professor Matthias Lauth im Wissenschaftsmagazin „PNAS“. Den Vorgang der Selbstverdauung nennt man Autophagie. Darüber beziehen die Tumorzellen demnach Nährstoffe, die sie zum Wachsen benötigen.
Um zu untersuchen, wie starres Gewebe auf den Stoffwechsel der Zellen zurückwirkt, verwendete das Forscherteam ein etabliertes Modellsystem, nämlich Bindegewebszellen auf einem Untergrund mit unterschiedlicher Elastizität: „Ist der Untergrund weich, so entspricht das gesunden Bedingungen, ist er hingegen steif, so bildet dies krankhafte Bedingungen nach“, erläutert Erstautorin Anna Hupfer.
Der Zellstoffwechsel verändert sich
Weitere Untersuchungen zeigten: Auf starrem Untergrund kommt es zu einem Umsteuern des Stoffwechsels. Im Inneren der Zellen finden sich dann vermehrt spezielle Bläschen, die verdautes Material enthalten. Das Team studierte zudem die Effekte auf Krebszellen und fand heraus, dass Krebszellen ein verstärktes Wachstum aufweisen, wenn sie zusammen mit Bindegewebszellen kultiviert werden – jedoch nur, wenn das auf hartem Untergrund geschieht.
Die Forschenden identifizierten darüber hinaus den molekularen Signalweg, der diesen Vorgängen zugrunde liegt. „Alles in allem werfen unsere Daten Licht auf eine neue Funktion, die der Zellmechanik bei der Umprogrammierung des Stoffwechsels zukommt“, fasst Prof. Lauth zusammen: „Der bloße Wechsel der mechanischen Gewebeeigenschaften reicht aus, um den Stoffwechsel von Bindegewebszellen so umzustellen, dass er Tumore fördert.“
Das Team hofft nun, dass sich aus den Erkenntnissen neue Angriffsstellen für Krebsmedikamente ableiten lassen.
Die Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Deutschen Krebshilfe gefördert.
