Defekter Signalweg führt zu Gefäßwucherungen im Gehirn

Die Untersuchungen klären die Ursache für eine der häufigsten Fehlbildungen des Menschen auf und weisen darüber hinaus darauf hin, dass Kavernome mit Medikamenten behandelt werden könnten, die das Gefäßwachstum hemmen.

Gemeinsame Pressemitteilung des Deutschen Krebsforschungszentrums und der Universitätsmedizin Mannheim

Gutartige Gefäßfehlbildungen, sogenannte Kavernome, können in vielen Geweben des Körpers auftreten. Diese Fehlbildungen zeichnen sich durch stark erweiterte, instabile und unstrukturierte Blutgefäße aus. Medizinische Bedeutung haben vor allem Kavernome im Gehirn, die sich bei etwa einem von zweihundert Menschen entwickeln. Im Gehirn bleiben die Wucherungen oft lange Zeit unbemerkt und werden typischerweise als Zufallsbefunde bei Kernspinuntersuchungen entdeckt. Wenn sie wachsen, machen sie sich meist durch unspezifische Symptome wie Kopfschmerz oder Schwindel bemerkbar. Dabei steigt die Gefahr von Gehirnblutungen aus diesen Gefäßwucherungen, was zu Krampfanfällen, neurologischen Ausfällen bis hin zum Schlaganfall führen kann. Daher werden Kavernome, die Symptome verursachen, nach Möglichkeit chirurgisch aus dem Gehirn entfernt.

In der gemeinsamen Abteilung “Vaskuläre Biologie und Tumormetastasierung“ der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums untersuchen Wissenschaftler, wie sich Blut- und Lymphgefäße bei Tumorerkrankungen neu bilden. “Unsere aktuellen Ergebnisse zeigen, dass – ähnlich wie in Tumoren – überschüssiges und unkontrolliertes Gefäßwachstum zur Entstehung von Kavernomen führt“, erklärt der Leiter der aktuellen Untersuchung, Dr. Andreas Fischer.

Bereits bekannt war, dass die Krankheit entsteht, wenn in den Endothelzellen, die alle Blutgefäße auskleiden, das Gen CCM1 ausfällt. Warum dies jedoch zu den charakteristischen Missbildungen führt, war bisher nicht geklärt. Das Forscherteam identifizierte nun gemeinsam mit Kollegen aus Essen und Greifswald, welche zentralen Signalwege in Endothelzellen durch den Verlust des CCM1-Gens beeinträchtigt werden. Um die beim Menschen auftretende Erkrankung besonders gut simulieren zu können, transplantierten die Wissenschaftler menschliche Endothelzellen mit ausgeschaltetem CCM1-Gen in Mäuse. Die transplantierten Zellen wuchsen daraufhin zu den typischen Gefäßwucherungen aus. So konnten die Experimente im Mausmodell an menschlichen Blutgefäß-Fehlbildungen durchgeführt werden. Daher lassen sich die Ergebnisse gut auf die Situation bei der Erkrankung des Menschen übertragen, so dass z.B. auch Medikamententests durchgeführt werden konnten.

In einem ersten Ansatz prüften die Forscher das Krebsmedikament Sorafenib, das die Neubildung von Blutgefäßen hemmt. Bei den transplantierten Mäusen führte die Substanz zu einem massiven Rückgang der Gefäßwucherung. “Wir wollen nun prüfen, ob wir mit einem Medikament aus der Krebsmedizin Kavernome im Gehirn auch ohne Operation behandeln können“, erklärt Dr. Andreas Fischer die zukünftigen Ziele des Projekts.

Wüstehube J, Bartol A, Liebler SS, Brütsch R, Zhu Y, Felbor U, Sure U, Augustin HG, Fischer A: Cerebral cavernous malformation protein CCM1 inhibits sprouting angiogenesis by activating DELTA-NOTCH signaling. Proc. Natl. Acad. Sci. USA; early online edition, June 21, 2010. DOI: 10.1073/pnas.1000132107