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Hautmastzellen können Hauttumore fördern

23.02.2009
Histologische Untersuchungen eigener und anderer Arbeitsgruppen konnten zeigen, dass bei verschiedenen Tumoren der Haut wie z.B. Basaliomen, Melanomen und Plattenepithelkarzinomen die Anzahl der Mastzellen im tumorumgebenden Gewebe im Vergleich zu normalem Gewebe erhöht ist.

Diese Tatsache lässt vermuten, dass es eine Interaktion zwischen Mastzellen und Tumoren geben könnte, die die Entwicklung und das Fortschreiten der Hauttumoren beeinflusst. Die genauen Mechanismen der Zell-Zell Interaktion zwischen Mastzellen und Tumorzellen sind im Gewebe schwer zu identifizieren.

Die physiologische Funktion der Mastzelle ist neuesten Erkenntnissen zufolge äußerst komplex. Aktivierte Mastzellen können entweder bereits in der Zelle vorhandene Wirkstoffe wie Histamin, Tryptase oder Chymase aus Speichervesikeln in Sekundenschnelle in das umgebende Gewebe freisetzen. Andere Wirkstoffe, z.B. Wachstumsfaktoren, können aber auch zunächst neu synthetisiert und dann mit zeitlicher Verzögerung ausgeschüttet werden.

Diese Mechanismen tragen wesentlich zu entzündlichen und allergischen Reaktionen bei, mit denen Mastzellen auch in erster Linie assoziiert werden. Mastzellen spielen aber beispielsweise auch bei der körpereigenen Abwehr parasitärer Infektionen eine Rolle. Bezüglich der Wirkung von Mastzellen auf Tumoren wird angenommen, dass Wirkstoffe aus Mastzellen wie Interleukin-6 und -8 die Neubildung von Gefäßen in Tumoren fördern.

Die Neubildung von Gefäßen ist essentiell für die Versorgung des neu entstehenden Tumors mit Sauerstoff und Nährstoffen und damit für sein Überleben. Die Hypothese einer fördernden Wirkung von Mastzellen auf die Tumor-Neogenese stützt sich bisher jedoch lediglich auf beschreibende Untersuchungen an Gewebeschnitten. Die bidirektionale, funktionelle Kommunikation zwischen Tumorzellen und Mastzellen wurde bislang noch nicht untersucht: Daher wurde im Rahmen dieses von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Projektes erstmals ein Ko-Kultur-System entwickelt, in dem menschliche Mastzellen und Zellen aus verschiedenen Hauttumoren gemeinsam in einer Zellkulturschale kultiviert werden.

Unsere bisherigen Untersuchungen konnten zeigen, dass Mastzellen tatsächlich in der Lage sind, aktiv in die biologischen Prozesse der Tumorzelle einzugreifen. Hierbei spielt offensichtlich das aus Mastzellen freigesetzte Eiweiß-Molekül TNF (Tumor Nekrose Faktor) eine wichtige Rolle, indem es Synthese und Freisetzung der bereits oben genannten, angiogenetischen Wirkstoffe Interleukin--6 und Interleukin-8 in den Tumorzellen aktiviert.

Wir konnten weiterhin nachweisen, dass die Mastzellen durch Beeinflussung der Neusynthese, der enzymatischen Aktivität sowie der Degradierung von Faktoren, die den peri-tumorösen Bindegewebsaufbau modifizieren können (Gelatinasen und Kollagenasen), das invasive Potential der untersuchten Melanom- und Plattenepithelkarzinom-Zellen aktivieren und somit die Umbauprozessen im Tumorgewebe regulieren können. Die bisherigen Befunde zeigen also, dass Mastzellen wahrscheinlich das Potential haben, sowohl die Gefäßneubildung im Tumor als auch das Invasionsverhalten des Tumors zu fördern.

Basierend auf diesen Erkenntnissen werden wir versuchen, weitere funktionelle Interaktionen zwischen Mastzellen und Tumorzellen zu identifizieren. Im Fokus dieser Untersuchungen stehen momentan weitere angiogene Wachstumsfaktoren wie VEGF (vascular endothelial growth factor), TGF-ß (transforming growth factor), bFGF (basic fibroblast growth factor) und PDGF (platelet derived growth factor). Auch weitere eiweißspaltende Enzyme (MMP1, MMP14), die für das Invasionsverhalten essentiell sind, sollen untersucht werden.

Sollten sich unsere Ergebnisse bestätigen, wäre dies der erste funktionelle Hinweis auf eine das Tumorwachstum und das -invasionsverhalten fördernde Wirkung von Mastzellen. Folglich wäre eine pharmakologische Beeinflussung der Mastzellinfiltration, -proliferation und -degranulation als mögliches neues Konzept in der Tumortherapie zu diskutieren.

Kontakt: Dr.rer.nat. Metin Artuc, Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie, Charité-Universitätsmedizin Berlin

Telefon: +49 30 450518113 / E-Mail: metin.artuc@charite.de

Die Wilhelm Sander-Stiftung fördert dieses Forschungsprojekt mit über 45.000 €.
Stiftungszweck der Stiftung ist die medizinische Forschung, insbesondere Projekte im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden dabei insgesamt über 160 Mio. Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Bernhard Knappe | idw
Weitere Informationen:
http://www.sanst.de

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