Während MDM2 in gesunden Zellen den p53-Spiegel reguliert und niedrig hält, unterdrückt das Protein den Zelltod bei entarteten Zellen. MDM2 kann auch den Vitamin-D-Stoffwechsel hemmen, der für Krebserkrankungen eine immer größere Rolle zu spielen scheint.
Nicht aus jeder Krebszelle wird ein Tumor: Die Evolution hat Mechanismen hervorgebracht, die dafür sorgen, dass entartete Zellen sich nicht mehr teilen können und absterben. Ein Beispiel für solch einen molekularen Regulator ist der sogenannte Tumorsupressor p53. „Das Molekül kommt in geschädigten Zellen, die zu Krebszellen werden könnten, in erhöhter Konzentration vor und leitet den Zelltod ein“, sagt Professor Klaus Roemer vom José Carreras-Zentrum der Inneren Medizin I am Homburger Uniklinikum. Dieser komplexe Mechanismus kann wiederum von dem MDM2 genannten Protein gehemmt werden. Roemer erklärt: „In gesunden Zellen sorgt dieses Eiweiß dafür, dass der p53-Spiegel niedrig bleibt. Anders bei entarteten Zellen, dort erhöht sich die Menge, sodass der Zelltod durch p53 unterdrückt wird.“ Es gibt auch viele Krebsarten, bei denen dieses Protein in erhöhter Konzentration vorkommt. Ursache hierfür sind zum Beispiel Mutationen im MDM2-Gen, die dafür sorgen, dass das Molekül im Übermaß produziert wird. „Dies hat zur Folge, dass die Bildung des Tumorsupressors p53 gehemmt wird; die Zelle stirbt also nicht ab, sondern teilt sich weiter“, so der Professor. Diese Form der MDM2-Regulation kommt auch beim Vitamin-D-Stoffwechsel vor. Damit Vitamin D im Körper aktiv werden kann, wird es erst umgebaut. Nur so kann es an den Vitamin-D-Rezeptor binden. Erst dadurch kann dieser wiederum verschiedene Gene regulieren, die unter anderem Zellteilung und -wachstum kontrollieren.
Wie das untersuchte MDM2-Protein diesen Rezeptor beeinflusst, haben die Forscher nun klären können. Sie haben unter anderem analysiert, in welchen Konzentrationen die beiden Moleküle bei menschlichen Lungen- und Darmkrebszellen vorkommen. „Wir haben deutliche Zusammenhänge erkannt“, sagt Roemer. „Eine hohe Konzentration des MDM2-Proteins hat die Konzentration des Vitamin-D-Rezeptors herabgesetzt. Umgekehrt verhielt es sich, wenn wir das Protein gehemmt haben, hier war der Spiegel des Vitamin-D-Rezeptors erhöht.“ In diesem Fall konnten die Wissenschaftler auch Proteine nachweisen, die nur nach einer Aktivierung des Rezeptors entstehen. „Unsere Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass zwischen den p53- und Vitamin-D-Signalwegen bislang unbekannte Verbindungen existieren“, resümiert Roemer. In Expertenkreisen wird schon lange vermutet, dass Vitamin D auch als Tumorsupressor fungiert. Durch das MDM2-Protein könnte seine Wirkung in Tumorzellen unterdrückt werden. Diese Erkenntnisse könnten helfen, die Zusammenhänge zwischen Vitamin D, Sonnenlicht und Krebserkrankungen besser zu verstehen. Originalpublikation: MDM2 binds and inhibits vitamin D receptor Klaus Roemer et al.; Cell Cycle, doi: 10.1080/15384101.2015.1044176; 2015