Wie Zellen aktiv verhindern, dass Brustkrebs invasiv wird

Eine neue Studie zeigt, dass die Zellen, die die Milchgänge der Brust umgeben, eine aktive Barriere bilden, die sich ausdehnt und Krebszellen erfasst, bevor sie sich auf den Rest des Körpers ausbreiten.

Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie Zellen im Brustgewebe verhindern, dass Brustkrebszellen - hier rot dargestellt - andere Körperteile erreichen.

Die American Cancer Society schätzt, dass es 2017 bei amerikanischen Frauen über 310.000 neue Fälle von Brustkrebs gab.

Von diesen hatten 63.410 Frauen Brustkrebs in situ und 252.710 hatten invasiven Brustkrebs.

In-situ-Brustkrebs, auch Duktalkarzinom in situ genannt, ist eine nicht-invasive Form von Brustkrebs, bei der die Krebszellen, die die Milchgänge auskleiden, die Wände der Kanäle nicht durchbrochen haben und sich nicht auf die umgebende Brust ausbreiten konnten Gewebe.

Bei invasivem Brustkrebs hingegen, der auch als infiltrierender Brustkrebs bezeichnet wird, haben sich Krebszellen über die Kanäle hinaus ausgebreitet und können durch das Blut und das Lymphsystem in andere Körperteile wandern.

Um klar zwischen nicht-invasivem und invasivem Brustkrebs zu unterscheiden, betrachten Ärzte die sogenannte Myoepithelschicht - eine Zellschicht, die diejenigen umgibt, die das Innere der Milchgänge auskleiden.

Wenn es Krebszellen gelungen ist, diese Schicht zu durchbrechen, diagnostizieren Ärzte invasiven Brustkrebs - eine Form von Brustkrebs, die schwieriger zu behandeln ist.

Neue Forschungsergebnisse zeigen nun, dass die Myoepithelschicht nicht nur eine passive „Festung“ ist, in die Krebszellen eindringen können oder nicht. Das Myoepithel versucht aktiv, die Krebszellen zu erreichen und zu entreißen, die versuchen, in den Rest des Körpers zu entkommen.

Die neue Studie wurde von Andrew Ewald geleitet, der Professor für Zellbiologie an der Medizinischen Fakultät der Johns Hopkins University in Baltimore, MD, ist Journal of Cell Biology.

Wie das Myoepithel Krebszellen erfasst

Prof. Ewald erklärt die Rolle des Myoepithels mit den Worten: „Wenn Sie Metastasen als langes Rennen betrachten, ist das Durchbrechen dieser Schicht der Ausgang vom Starttor.“

Um die Rolle dieses „Starttors“ zu untersuchen, verwendeten Prof. Ewald und seine Kollegen ein Mausmodell für Brustkrebs. Sie sammelten Zellen aus den Brustgängen der Nagetiere und produzierten daraus das sogenannte Twist1-Protein, das in früheren Studien mit Krebsmetastasen in Verbindung gebracht wurde.

Als sie das Verhalten von Twist1-Zellen unter dem Mikroskop untersuchten, stellten die Wissenschaftler fest, dass das Myoepithel diese invasiven Zellen packte und sie zurück in den Milchgang zog.

Im Verlauf von 114 Beobachtungen trat dieser Prozess in 92 Prozent der Fälle auf. Das folgende Video zeigt das Myoepithel in Aktion:


Um ihre Ergebnisse weiter zu bestätigen, änderten Prof. Ewald und sein Team die Kontraktionsfähigkeit der Myoepithelzellen sowie das Verhältnis der Myoepithelzellen zu invasiven Krebszellen.

Die Wissenschaftler überwachten die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die Anzahl der entkommenen Krebszellen und verglichen sie mit einem normalen Myoepithel.

Als die Forscher die Zellen so konstruierten, dass sie weniger kontraktil wurden, war die Anzahl der Krebszellen, die das Myoepithel durchbrachen, dreimal so hoch wie die Anzahl der Zellen, die durch eine normale myoepitheliale „Wand“ entkamen.

Als die Forscher jeder invasiven Krebszelle zwei Myoepithelzellen hinzufügten, verringerte sich die Anzahl der Krebszellen, die durch das Myoepithel entkamen, um das Vierfache, verglichen mit dem Fehlen eines Myoepithels.

Individuelle Tumorverhaltensvorhersagen

Prof. Ewald kommentiert die Ergebnisse mit den Worten: "Wenn wir verstehen, wie Krebszellen enthalten sind, können wir letztendlich Wege entwickeln, um das individuelle Metastasierungsrisiko einer Person vorherzusagen."

Der Co-Autor der Studie, Dr. Eliah Shamir, mischt sich ebenfalls ein. Die Ergebnisse legen nahe, dass "sowohl die physische Vollständigkeit des Myoepithels als auch die Genexpression innerhalb der Myoepithelzellen wichtig sind, um das Verhalten menschlicher Brusttumoren vorherzusagen".

"Überall dort, wo diese Schicht dünner wird oder knickt, können Krebszellen entkommen", fügt Dr. Shamir hinzu, ein Stipendiat für chirurgische Pathologie an der University of California in San Francisco.

"Diese Ergebnisse begründen das neuartige Konzept des Myoepithels als dynamische Barriere für das Entweichen von Zellen, anstatt wie zuvor spekuliert als Steinmauer zu wirken."

Katarina Sirka, Studienmitautorin

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