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Warum werden manche Zellen unsterblich? Entdecken Sie die Magie der Telomerase!
Krebszellen sind Zellen im Körper, die sich ständig teilen und Tumore bilden oder das Blut bzw. die Lymphe mit abnormalen Zellen füllen. Die Zellteilung ist ein normaler Prozess, der dem Körper zum Wachstum und zur Reparatur dient. Eine Mutterzelle teilt sich, um zwei Tochterzellen zu bilden, und diese Tochterzellen werden zum Aufbau neuen Gewebes oder zum Ersetzen von Zellen verwendet, die aufgrund von Alterung oder Beschädigung absterben. Gesunde Zellen hören auf, sich zu teilen, wenn sie keine weiteren Tochterzellen mehr benötigen, Krebszellen hingegen vermehren sich weiterhin. Darüber hinaus können sich Krebszellen durch einen Prozess namens Metastasierung von einem Teil des Körpers in einen anderen ausbreiten.
Die verschiedenen Linien von Krebszellen können nach dem Zelltyp klassifiziert werden, von dem sie stammen.
Klassifizierung von Krebszellen
Krebszellen können je nach Zelltyp, von dem sie stammen, in unterschiedliche Kategorien eingeteilt werden. Karzinome beispielsweise, die Entstehungsorte der meisten Krebszellen, beginnen in Epithelzellen, die das innere und äußere Oberflächengewebe des menschlichen Körpers auskleiden. Leukämie beginnt in dem Gewebe, das für die Produktion neuer Blutzellen verantwortlich ist, meist im Knochenmark. Lymphome und Multiples Myelom beginnen in Zellen des Immunsystems. Andere Arten, wie etwa Sarkome, entstehen im Bindegewebe, darunter Fett, Muskeln und Knochen, während Krebserkrankungen des zentralen Nervensystems aus Zellen im Gehirn und Rückenmark entstehen.
Krebszellen haben ein charakteristisches, unter dem Mikroskop sichtbares Merkmal: Ihre Kerne sind normalerweise groß und unregelmäßig.
Histologische Merkmale
Krebszellen zeigen häufig Veränderungen in Form, Größe, Proteinzusammensetzung und Textur des Zellkerns. Häufige Veränderungen sind das Auftreten von Rillen, Falten oder Vertiefungen, und die Verteilung des Chromatins kann verklumpt oder diffus sein. Darüber hinaus kann es auch zu einer Vergrößerung des Nukleolus kommen. Die Kerne normaler Zellen sind normalerweise rund oder massiv, während die Umrisse von Krebszellen oft unregelmäßig sind. Daher weisen Krebszellen verschiedener Krebsarten unterschiedliche charakteristische Veränderungen auf, die sogar als Marker für die Krebsdiagnose und -stadienbestimmung dienen können.
Ursachen von Krebs
Krebszellen entstehen, wenn die Gene, die für die Regulierung der Zellteilung verantwortlich sind, beschädigt sind. Der krebserregende Prozess ist auf Mutationen und Epimutationen im Erbgut normaler Zellen zurückzuführen, die das normale Gleichgewicht zwischen Zellvermehrung und Zelltod stören und zu einer unkontrollierten Zellteilung im Körper führen. Durch die schnelle Vermehrung dieser Zellen können sich gutartige oder bösartige Tumore entwickeln, die in andere Organe eindringen und dort eine Gefahr darstellen können. Um eine normale Zelle in eine Krebszelle zu verwandeln, ist normalerweise die Ansammlung mehrerer Mutationen erforderlich. Diese Mutationen können durch Strahlung, Chemikalien in der Umwelt und nicht korrigierte Fehler bei der DNA-Transkription entstehen. Auch das Alter kann ein Risikofaktor sein.
DNA-Reparatur und MutationWenn Zellen nicht in der Lage sind, DNA-Schäden zu reparieren, können diese Schäden bei der Zellteilung in der Zelle verbleiben.
Wenn eine Zelle DNA-Schäden nicht wirksam reparieren kann, akkumulieren sich diese Schäden auf höheren Ebenen innerhalb der Zelle. Diese Läsionen können zu Replikationsfehlern bei der Replikation der DNA der Zelle führen, darunter auch Mutationen, die Krebs verursachen. Es wurden mehrere vererbte Störungen der DNA-Reparatur beschrieben und Mängel bestimmter DNA-Reparaturenzyme werden mit verschiedenen Krebsarten in Verbindung gebracht. So wurde beispielsweise bei mehreren Krebsarten eine Unterexpression des DNA-Reparaturenzyms O-6-Methylguanin-DNA-Methyltransferase beobachtet. Diese Defekte in der DNA-Reparaturkapazität können Zelllinien anfälliger für die Entstehung von Krebs machen, während eine Verbesserung der Reparaturkapazität bei der Entwicklung von Krebszelllinien immer noch wichtige Auswirkungen auf den klinischen Ausgang haben kann.
Die Rolle der Telomerase
Krebszellen haben einige einzigartige Eigenschaften, die sie in der menschlichen Population „unsterblich“ erscheinen lassen. Der Forschung zufolge ist Telomerase ein Enzym, das diesen Zellen hilft, ihre Lebensdauer zu verlängern. Bei den meisten Zellen verkürzen sich die Telomere bei jeder Teilung, was letztendlich zum Zelltod führt. Krebszellen verlängern jedoch ihre Telomere über die Telomerase, was einer der Hauptgründe dafür ist, dass sich Krebszellen ansammeln und Tumore bilden. Dies bietet neue Möglichkeiten und Herausforderungen für die zukünftige Krebsbehandlung.
Neueste Behandlungen
Mit fortschreitender Forschung entstehen immer mehr innovative Therapien. Im Februar 2019 gaben Medizinwissenschaftler bekannt, dass sie an Albumin gebundenes Rhodium verwendet hatten, um ein photosensibilisiertes Molekül zu erzeugen, das in Krebszellen eindringen und sie bei Lichteinwirkung behandeln kann. Diese Behandlung wird als photodynamische Therapie bezeichnet. Sie zeigte gute Ergebnisse.
Diese Entdeckungen ermöglichen es den Wissenschaftlern, die Geheimnisse der Krebszellen weiter zu erforschen, und vielleicht wird es in Zukunft wirksamere Gegenmaßnahmen geben, um den Krebs noch besser zu besiegen. Aber kann uns unser Verständnis dieser unsterblichen Zellen helfen, Wege zu finden, sie zu kontrollieren?
