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Niedrige Sauerstoffwerte in Tumoren lösen die Ausbreitung von Brustkrebs aus
Forscher haben herausgefunden, dass niedrige Sauerstoffbedingungen die Produktion von Proteinen auslösen können, die zur Verbreitung von Brustkrebszellen beitragen. Dies ist laut einer Studie in der veröffentlicht Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Biologen der Johns Hopkins University fanden heraus, dass niedrige Sauerstoffbedingungen die Produktion von Proteinen namens RhoA und ROCK1 erhöhten.
Es ist bekannt, dass hohe Spiegel dieser Proteine ??Krebszellen die Fähigkeit geben, sich zu bewegen und sich auszubreiten, was zu schlechteren Ergebnissen für Brustkrebspatienten führt.
Dr. Gregg Semenza, der Medizinprofessor von C. Michael Armstrong an der Johns Hopkins School of Medicine und leitender Autor der Studie, erklärt, dass Krebszellen eine Reihe von Veränderungen an ihren internen Strukturen initiieren müssen, um sich zu bewegen.
Es ist bekannt, dass RhoA und ROCK1 eine wichtige Rolle bei der Bildung dieser Strukturen spielen, was die Bildung von "parallelen Filamenten" in Krebszellen ermöglicht, die es ermöglichen, externe Oberflächen zu "greifen", um sich selbst mitzunehmen.
Dr. Semenza sagt, dass bei vielen metastasierten Mammakarzinomen die Gene, die für RhoA und ROCK1 kodieren, dafür bekannt sind, dass sie in hohen Konzentrationen aktiviert werden, aber es war nicht bekannt, was genau bewirkt, dass diese Spiegel hoch werden.
Er stellt fest, dass bei Brustkrebsen oft ein niedriger Sauerstoffgehalt auftritt und erklärt den Prozess im Detail:
"Wenn sich Tumorzellen vermehren, wird dem Inneren des Tumors der Sauerstoff ausgespült, weil er nicht mehr von Blutgefäßen gespeist wird. Der Sauerstoffmangel aktiviert die Hypoxie-induzierbaren Faktoren, die Hauptkontrollproteine ??sind, die viele Gene einschalten helfen Zellen, sich an die Sauerstoffknappheit anzupassen. "
Er fügt hinzu, dass diese Hypoxie-induzierbaren Faktoren Gene aktivieren, die es Krebszellen ermöglichen, sich von dem sauerstoffarmen Tumor zu lösen. Die Krebszellen sind dann in der Lage, die Blutgefäße zu verletzen, um sich auf andere Bereiche des Körpers auszubreiten.
Hypoxie-induzierte Faktoren binden an RhoA und ROCK1
Eine Brustkrebszelle (blau) in einem sauerstoffarmen Zustand. Es hat "Filamente" (grün) gebildet, die es der Zelle ermöglichen, sich zusammenzuziehen, und hat "Hände" (rot) wachsen lassen, die sich an Oberflächen festklemmen, um sich selbst zu ziehen. Bildnachweis: Daniel Gilkes.
Um diesen Prozess weiter zu untersuchen, führte Daniele Gilkes, leitender Autor an der Johns Hopkins University, eine Reihe von Laborstudien durch.
Sie fand heraus, dass, wenn Brustkrebszellen einem niedrigen Sauerstoffgehalt ausgesetzt waren, sie signifikant mehr Bewegung hatten als Brustkrebszellen, die normalem Sauerstoff ausgesetzt waren.
Im Detail wurde herausgefunden, dass die Brustkrebszellen signifikant mehr "Hände" pro Zelle und dreimal so viele "Filamente" hatten, was bedeutet, dass sie sich mehr bewegen konnten.
Als Gilkes jedoch die Hypoxie-induzierbaren Faktoren reduzierte, sahen die Brustkrebszellen reduzierte Bewegung sowie eine reduzierte Anzahl von Filamenten und Händen.
Bei der Messung der RhoA- und ROCK1-Proteinspiegel in den Brustkrebszellen fanden die Forscher heraus, dass die Spiegel dieser Proteine ??anstiegen, wenn die Zellen niedrigen Sauerstoffbedingungen ausgesetzt waren. Die RhoA- und ROCK1-Spiegel verringerten sich jedoch, wenn die Hypoxie-induzierbaren Faktoren reduziert wurden.
Die Forscher sagen, weitere Studien bestätigten, dass Hypoxie-induzierbare Faktoren an RhoA- und ROCK1-Gene binden und diese aktivieren.
Zusätzliche Forschung ergab, dass Brustkrebs-Patienten, die hohe Konzentrationen von RhoA oder ROCK1-Proteine ??hatten, signifikant häufiger an der Krankheit sterben, verglichen mit Patienten mit niedrigen Spiegeln der Proteine. Dieser Befund war bei Patienten mit hohen Spiegeln beider Proteine ??deutlicher.
Gilkes kommentiert die Ergebnisse der Studie wie folgt:
"Wir haben die Mobilität von Brustkrebszellen im Labor erfolgreich reduziert, indem wir genetische Tricks eingesetzt haben, um die Hypoxie-induzierbaren Faktoren auszuschalten.
Jetzt, wo wir den Mechanismus verstehen, hoffen wir, dass klinische Studien durchgeführt werden, um zu testen, ob Medikamente, die Hypoxie-induzierbare Faktoren inhibieren, die doppelte Wirkung haben, die Produktion von RhoA und ROCK1 zu blockieren und Metastasen bei Frauen mit Brustkrebs zu verhindern. "
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