Lipid als "Weichmacher" fördert die Metastasierung

Tumorzellen passieren Membranporen – ein Kamel geht durchs Nadelöhr

Trotz verbesserter Diagnostik und Therapie führen Tumorerkrankungen neben den Herz- Kreislauf-Erkrankungen die Todesursachenstatistik in der westlichen Welt nach wie vor an. Aussicht auf Heilung besteht in der Regel nur, wenn der Tumor in einem frühen Stadium erkannt wird und noch keine Metastasenbildung stattgefunden hat. Danach sind die Therapien deutlich weniger erfolgreich. Die biologischen Grundlagen der Metastasierung sind trotz ihrer immensen klinischen Bedeutung nur unzureichend aufgeklärt.

Metastasierung ist ein komplexer Prozeß aus mehreren Teilschritten. Die Tumorzellen lösen sich vom Primärtumor ab, wandern in das Gefäß- oder Lymphsystem ein und infiltrieren aus diesem System heraus andere Organe, z.B. Leber oder Lunge. Um in diese Gewebe zu gelangen, müssen die Tumorzellen Bindegewebe und die Wand von Blutgefäßen passieren. Dazu müssen sie in der Lage sein, ihre Form und ihre elastischen Eigenschaften rasch zu verändern. Die dazu notwendige Umorganisation der Zellarchitektur läßt an ein Kamel denken, das durchs Nadelöhr geht: Tumorzellen haben ein gut organisiertes Stützgerüst, das sogenannte Zytoskelett, das Form und Stabilität der Zelle aufrechterhält.

Wissenschaftler der Abteilungen Innere Medizin I und Elektronenmikroskopie der Universität Ulm und der Abteilung Physikalische Chemie der Universität Heidelberg berichten in der Septemberausgabe 2003 des renommierten Fachjournals Nature Cell Biology, daß ein bioaktives Lipid, Sphingosylphosphorylcholin (SPC), das Zytoskelett und die elastischen Eigenschaften von menschlichen Tumorzellen grundlegend verändern kann. Dieses Lipid kommt physiologischerweise beim Menschen im Blut vor, bei Patienten mit Tumorerkrankungen in erhöhter Konzentration. Bringt man dieses Lipid mit menschlichen Tumorzellen zusammen, ändert sich deren Zytoskelett-Struktur. Ein wesentlicher Teil des Zytoskeletts, die sogenannten Keratinfilamente, werden durch das Lipid völlig neuorganisiert, wie die Arbeitsgruppe unter Leitung von PD Dr. med. Thomas Seufferlein, Ulm, zeigen konnte. Auch werden, wie die Forscher gleichfalls herausfanden, im Kontext dieser Neuorganisation die Zellen elastischer, „weicher“ und damit leichter verformbar.

Dieser nur durch das Lipid auslösbare „Weichmachereffekt“ tritt innerhalb weniger Minuten ein. Menschliche Tumorzellen aus Bauchspeicheldrüsen- und Magenkarzinomen, die mit dem Lipid behandelt wurden, wandern dadurch deutlich leichter durch Membranporen, die wesentlich kleiner sind als die Zellen selbst. Die Beobachtungen zeigen einen völlig neuen Mechanismus der Formänderung sowie der Änderung der elastischen Eigenschaften von Tumorzellen als Voraussetzung ihrer kolonisierenden Einwanderung in Gefäße und Gewebe.

Kontakt: PD Dr. Thomas Seufferlein, Abteilung Innere Medizin I der Universität Ulm, Tel. 0731-5000; Email: thomas.seufferlein@medizin.uni-ulm.de