Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zwei Fliegen, eine Klappe: Doppelter Nutzen von Heparin bei Krebspatienten mit Thrombose-Risiko

28.05.2015

Mannheimer Wissenschaftler auf der Spur des Mechanismus, der Blutgerinnung und Tumor-Metastasierung verbindet

Tumorpatienten haben ein erhöhtes Risiko, Thrombosen zu entwickeln. Besonders häufig sind die Beinvenenthrombose und die Lungenembolie, bei der ein Blutgerinnsel mit dem Blutstrom in die Lunge gelangt und dort zum Verschluss einer Lungenarterie führt. Gleichzeitig ist mit dem Auftreten einer Thrombose eine deutlich schlechtere Prognose verbunden, da die erhöhte Gerinnungsaktivität anscheinend die Metastasierung fördert. Umgekehrt können Thrombosen auf einen nicht erkannten Tumor hinweisen, nachdem eine Studie überraschend zeigte, dass sich in jedem fünften Patienten mit einer Thrombose unbekannter Ursache (idiopathische Thrombose) ein Tumor verbirgt.


Die Abbildung aus der Publikation zeigt einen Mikrothrombus bestehend aus einem fadenförmigen Netzwerk aus VWF (grün) und Blutplättchen (rot) nach der Aktivierung des Endothels durch Tumorzellen.

© Blood Journal

Ein direkter Zusammenhang zwischen der Blutgerinnung und der Ausbreitung eines Tumors ist daher evident. Bislang ist aber der Mechanismus, der Gerinnungsaktivität und Tumorprogression (Metastasierung) miteinander verbindet, nicht geklärt.

Wissenschaftler der Sektion Experimentelle Dermatologie an der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg sind diesem Mechanismus auf der Spur. Ihre aktuellen Forschungsergebnisse zu dieser Fragestellung bilden das „Issue Highlight“ und schmücken das Cover der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Blood.

Die Hypothese, die dem Forschungsansatz des Mannheimer Teams um Sektionsleiter Professor Dr. Stefan Werner Schneider zugrunde liegt: Der Tumor aktiviert sehr früh das Gerinnungssystem und macht sich dieses bei der Metastasierung zunutze. Denkbar wäre, dass die Tumorzellen das Gerinnungssystem quasi als Anker nutzen, um am Endothel der Gefäßinnenwand anzudocken und in der Folge in das Gewebe einzuwandern.

Mithilfe von Zellkulturen haben die Wissenschaftler untersucht, ob und wie Krebszellen mit dem Endothel kommunizieren. Sie konnten nachweisen, dass Melanomzellen tatsächlich humane Endothelzellen aktivieren und diese daraufhin die Gerinnung initiieren. Dies wird mittels Freisetzung des von Willebrand Faktors (VWF), eines essentiellen Gerinnungsmoleküls, ermöglicht. Der VWF bildet nach seiner Freisetzung ein hoch-adhäsives fadenförmiges Netzwerk, das unmittelbar Blutplättchen bindet und aktiviert.

In der Zellkultur, wie auch in einem Melanom-Mausmodell, konnten sie innerhalb von Sekunden nach der Aktivierung des Endothels durch maligne Tumorzellen kleinste Blutgerinnsel (Mikrothromben bestehend aus VWF und Blutplättchen; siehe Abbildung) nachweisen. Diese Mikrothromben lassen sich auch in Metastasen von Melanompatienten nachweisen. Als Hauptmediator der tumorvermittelten Endothelzellaktivierung wurde das Wachstumshormon VEGF-A (Vascular Endothelial Growth Factor A) identifiziert.

Interessanterweise erklärt diese Arbeit auch, warum das gerinnungshemmende Medikament Marcumar® (oder Warfarin®) bei der Mehrzahl der Tumorpatienten mit einer Thrombose oder Lungenembolie nicht ausreichend anschlägt. Marcumar® ist ein Antagonist von Vitamin K, der der Thrombose entgegenwirkt, indem er die Fibrinbildung verhindert. Fibrin ist ein Bestandteil der plasmatischen Gerinnung, die über die Vernetzung der Blutplättchen essentiell zur Blutstillung beiträgt. Die Mikrothromben (bestehend aus VWF und Blutplättchen), die sich nach Aktivierung des Endothels durch Tumorzellen bilden, unterscheiden sich jedoch von dem Fibringerinnsel. Daher sind die Vitamin K Antagonisten hier nahezu wirkungslos.

Eine wichtige Konsequenz dieser Forschungsergebnisse: Es empfiehlt sich, Tumorpatienten zur Prophylaxe und Therapie von Thrombosen und Embolien dauerhaft (mindestens 6 Monate) mit einem niedermolekularen Heparin zu behandeln. Dieser Wirkstoff entfaltet seine Wirkung nicht nur indem er die Fibrinsynthese hemmt. Er verhindert darüber hinaus die tumorinduzierte Freisetzung von VWF und damit auch die Mikrothrombosierung.

Schließlich wurde die Wirkung von einem niedermolekularen Heparin hinsichtlich Mikrothrombosierung und Tumorprogression in einem Mausmodell überprüft. Die Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass Heparin die Metastasierung verzögert, indem das Andocken von im Blutstrom zirkulierenden Tumorzellen an der Gefäßwand erschwert wird. Wird die durch die Melanomzelle initiierte Gerinnung unterbunden, verhindert dies die Metastasierung und verzögert den Tumorprogress. Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass sich dieser Effekt auch beim Menschen beobachten lässt.

Mit ihrer Forschung tragen die Mannheimer Wissenschaftler wesentlich dazu bei, den Zusammenhang zwischen der Blutgerinnung und der Tumorprogression bei Krebspatienten aufzuklären, so die Einschätzung von PD Dr. Lubor Borsig, ausgewiesener Experte der Universität Zürich auf dem Gebiet Metastasierungsforschung, in seinem Kommentar zur aktuellen Publikation.

Die Forschung zur Blutgerinnung ist eines der Projekte des von Mannheim aus geleiteten Sonderforschungsbereichs SFB/Transregio 23 („Vascular Differentiation and Remodeling"), der sich ausschließlich der Blutgefäßforschung widmet.

Publikation
von Willebrand factor fibers promote cancer-associated platelet aggregation in malignant melanoma of mice and humans
Alexander T. Bauer, Jan Suckau, Kathrin Frank, Anna Desch, Lukas Goertz, Andreas H. Wagner, Markus Hecker, Tobias Goerge, Ludmila Umansky, Philipp Beckhove, Jochen Utikal, Christian Gorzelanny, Nancy Diaz-Valdes, Viktor Umansky, and Stefan W. Schneider
May 14, 2015; Blood: 125 (20)
DOI: http://dx.doi.org/10.1182/blood-2014-08-595686

Weitere Informationen:

http://www.bloodjournal.org/content/125/20/3153

Dr. Eva Maria Wellnitz | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.umm.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Deep Learning sagt Entwicklung von Blutstammzellen voraus
21.02.2017 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen
20.02.2017 | Universität zu Lübeck

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

Schwerstverletzungen verstehen und heilen

20.02.2017 | Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovative Antikörper für die Tumortherapie

20.02.2017 | Medizin Gesundheit

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE

20.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen

20.02.2017 | Biowissenschaften Chemie