Bindegewebszellen verdauen vermehrt eigene Bestandteile, wenn das Gewebe versteift. Das fördert das Wachstum benachbarter Krebszellen, heißt es in einer neuen Studie. Daraus könnten sich neue Angriffspunkte für Krebsmedikamente ergeben.
Eine erhöhte Steifheit des Gewebes gilt als Kennzeichen von zahlreichen Krebsarten wie dem Bauchspeicheldrüsenkrebs und von anderen Erkrankungen. „Warum die Verhärtung des Gewebes dazu führt, dass sich eine Krebserkrankung verschlimmert, war bislang nicht gut verstanden“, erklärt Mitverfasser Prof. Matthias Lauth, der die Forschungsarbeit leitete.
Bindegewebszellen üben auf die Krebsentwicklung einen starken Einfluss aus. Zum Beispiel versorgen sie Tumore mit Nährstoffen, die sie gewinnen, indem sie eigene Zellbestandteile abbauen; diesen Vorgang bezeichnet man auch als Autophagie.
Um zu untersuchen, wie starres Gewebe auf den Stoffwechsel der Zellen zurückwirkt, verwendete die Forschungsgruppe ein etabliertes Modellsystem, nämlich Bindegewebszellen auf einem Untergrund mit unterschiedlicher Elastizität: „Ist der Untergrund weich, so entspricht das gesunden Bedingungen, ist er hingegen steif, so bildet dies krankhafte Bedingungen nach“, berichtet Erstautorin Anna Hupfer aus Lauths Arbeitsgruppe.
Aber wie beeinflusst die Zellmechanik den Stoffwechsel? Um das herauszufinden, stellte die Gruppe eine Reihe von Untersuchungen an, für die sie vielfältige Techniken nutzte. Dabei zeigte sich: Auf starrem Untergrund kommt es zu einem Umsteuern des Stoffwechsels. Im Inneren der Zellen finden sich dann vermehrt spezielle Bläschen, die verdautes Material enthalten.
Das Team studierte zudem die Effekte auf Krebszellen. Es fand heraus, dass Krebszellen ein verstärktes Wachstum aufweisen, wenn sie zusammen mit Bindegewebszellen kultiviert werden – jedoch nur, wenn das auf hartem Untergrund geschieht.
Die Wissenschaftler identifizierten darüber hinaus den molekularen Signalweg, der diesen Vorgängen zugrunde liegt; das Team hofft, dass sich daraus neue Angriffsstellen für Krebsmedikamente ergeben. „Alles in allem werfen unsere Daten Licht auf eine neue Funktion, die der Zellmechanik bei der Umprogrammierung des Stoffwechsels zukommt“, fasst Lauth zusammen: „Der bloße Wechsel der mechanischen Gewebeeigenschaften reicht aus, um den Stoffwechsel von Bindegewebszellen so umzustellen, dass er Tumore fördert.“
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der Philipps-Universität Marburg.
Bildquelle: National Cancer Institute, unsplash