Wie selbstzerstörende Zellen den Schlüssel zur Krebsheilung halten können

Wie selbstzerstörende Zellen den Schlüssel zur Krebsheilung halten können

(Purple Brustkrebszellen selbstzerstören. Khuloud T. Al-Jamal und Izzat Suffian)

In der Zeit, in der Sie diesen Artikel lesen müssen, werden Millionen von Körperzellen durch einen Selbstzerstörungsmechanismus gestorben sein, der als programmierter Zelltod bekannt ist. Dieser Prozess ist Teil der normalen gesunden Funktion Ihres Körpers und wird verwendet, um Zellen zu entfernen, die nicht mehr benötigt werden oder die so beschädigt wurden, dass ihr Fortbestand eine Bedrohung darstellen kann.

Während unserer Entwicklung von einzelnen befruchteten Zellen zu Embryonen und darüber hinaus spielt der programmierte Zelltod eine wesentliche Rolle bei der Bildung anatomischer Strukturen. Es hilft, alle Teile unseres Körpers von unseren Fingern und Zehen zu bilden (sterbende Zellen nehmen weg) das Gurtband zwischen den Ziffern wie wir entwickeln) zu dem komplexen Netzwerk von Verbindungen zwischen den Neuronen in unseren Gehirnen. Für den sich entwickelnden Embryo ist der Tod einiger Zellen genauso wichtig wie das Überleben anderer.

Wenn wir ausgewachsen sind, spielt der programmierte Zelltod eine wichtige Rolle bei der kontinuierlichen Erneuerung von Gewebe wie Knochenmark und der Darmschleimhaut. Es dient auch als Überwachungsmechanismus - Aussortieren von Zellen, die durch Virusinfektion oder genetische Mutation beeinträchtigt wurden.


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Apoptosis: Ein Ordentlich Entsorgungskonzept

Apoptose, einer der Hauptmechanismen von dem programmierten Zelltod, erhält seinen Namen von dem griechischen Wort, das verwendet wird, um das Vergießen von Blättern oder Blütenblättern zu beschreiben. Es wurde erstmals Mitte des X. Jahrhunderts entdeckt, aber unser modernes Verständnis davon stammt von 19 und den Pionierarbeiten von John Kerr, Andrew Wyllie und Alastair Currie, die damals an der Universität von Aberdeen arbeiteten.

Sie zeigten dass während dieses Prozesses der Inhalt einer toten Zelle sauber verpackt wird, um von spezialisierten weißen Blutzellen für das Recycling aufgenommen zu werden. Dieses sehr effektive Abfallentsorgungssystem ist wichtig, da jegliches Auslaufen des Zellinhalts das umgebende Gewebe schädigen könnte, indem es eine Entzündung hervorruft.

Wir wissen jetzt, dass der Prozess der Apoptose eine komplexe Kette von Ereignissen ist, an der viele verschiedene Enzyme und Proteine ​​beteiligt sind. Es beginnt mit einem Signal, dass mit der Zelle etwas nicht stimmt oder dass es überflüssig geworden ist. Manchmal wird das Signal zum Sterben vom Immunsystem produziert, aber es kann aus der eigenen Zelle kommen.

Die Nachricht, dass die Zelle sterben muss, kaskadiert herunter, um Enzyme zu aktivieren, genannt Caspasen, die darin geschlummert haben. Diese "Scharfrichter" beginnen dann mit dem Abbau der Zelle nach einem genetisch kodierten Programm, und das Drama entfaltet sich nach einer vorgegebenen Reihenfolge.

Aber ebenso, wie es wichtig ist, dass unerwünschte oder möglicherweise schädlichen Zellen angeordnet sind, ist es auch wichtig, dass die gesunden Zellen nicht unnötig eliminiert. Die Zellen produzieren somit auch das Überleben Signale, die fähig sind, die Nachricht zu stören, Selbstmord zu begehen, und es ist die fein abgestimmte Balance zwischen den Signalen für den Tod und das Überleben, die letztlich eine Zelle Schicksal bestimmen.

Unterbrochenes Gleichgewicht

Bei Krebs wird das empfindliche Gleichgewicht zwischen Zellteilung und Zelltod entscheidend zugunsten von zu viel Zellteilung und zu wenig Tod gestört. Unterbrechung der Apoptose ist allen Krebsarten gemeinsam denn die unkontrollierte Proliferation von Zellen, die für die Krankheit charakteristisch ist - zum Beispiel Tumore verursachend - wäre normalerweise ein Auslöser für die Initiierung des Apoptose-Selbstzerstörungsprogramms.

Normalerweise würde auf den Tod von Krebszellen führen daher Apoptose funktioniert, bevor sie Schaden anrichten können. Aber anstatt Krebszellen unterdrücken Apoptose durch entweder die Signale zu stören, die die Zelle sagen, sich selbst zu zerstören oder durch die Signale zu erhöhen, dass sie sagen, um zu überleben.

Die Unterdrückung der Apoptose durch Krebszellen kann die Behandlung erschweren, wie durch Definition solcher Zellen schwieriger zu töten. Allerdings hängen Krebserkrankungen auf inaktiven apoptotischen Wege für ihr Überleben und das ist eine Schwachstelle, die bei der Behandlung von Krebs genutzt werden können. Reaktivieren diese Wege und die Krebszellen sterben könnte.

Forscher haben bereits Krebsmedikamente entwickelt, die genau dies tun können, entweder durch Unterdrückung von Überlebenssignale oder von Wiederherstellung der Funktion des Todes auslösenden diejenigenmit vielversprechenden Ergebnissen.

Diese Arbeit befindet sich noch in den Kinderschuhen und eine große Herausforderung besteht in der Vielzahl von Möglichkeiten, wie Krebszellen die Apoptose stören können. Verwenden Sie ein Medikament, um eines davon abzutrennen, und die Krebszellen können hydraähnlich überleben beginnen, einen anderen zu benutzen.

Dennoch haben wir in den letzten vier Jahrzehnten einen langen Weg zurückgelegt, und wenn wir unser Verständnis der komplexen Schaltkreise des apoptotischen Systems verfeinern, werden die wirksameren Krebsbehandlungen entwickelt.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.
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Über den Autor

Sarah Allinson ist Senior Lecturer an der Lancaster UniversitySarah Allinson ist Senior Lecturer an der Lancaster University. Sie hat für ein Jahrzehnt Krebsforschung an der Lancaster University durchgeführt, nachdem sie ein North West Cancer Research Fellowship in 2004 erhalten hat. Sie begann ihre Karriere als Chemikerin, promovierte in Nukleinsäurechemie an der University of Southampton und arbeitete anschließend am Medical Research Council in Oxfordshire an der DNA-Reparatur. Ihre Forschung konzentriert sich auf die Frage, wie Zellen auf Schäden an ihrem genetischen Material reagieren, mit einem besonderen Interesse an den Auswirkungen von ultravioletter Strahlung, der Hauptursache für Hautkrebs. Sarah hält auch Vorlesungen an der Universität für Genetik und Krebsbiologie und arbeitet mit der lokalen Wohltätigkeitsorganisation North West Cancer Research an gemeinnützigen Aktivitäten, um das Bewusstsein für Probleme im Zusammenhang mit Krebs zu erhöhen.

Disclosure Statement: Sarah Allinson arbeitet nicht für Anteile an einem Unternehmen oder einer Organisation, die von diesem Artikel profitieren könnten, und hat keine relevanten Zugehörigkeiten.


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