Wie Nerven das Wachstum von Prostatakrebs fördern

Ackerschachtelhalm Nierentätigkeit anregen Nebenhöhlen frei machen (Juni 2019).

Anonim

Laut einer Studie von Forschern des Albert Einstein College of Medicine unterstützen bestimmte Nerven das Wachstum von Prostatakrebs über ein Tumorgefäß, das sich "ausweitet". Dieser Befund könnte möglicherweise zu einer neuen Strategie zur Behandlung von Prostatakrebs führen.

Sympathische Nervenfasern (in grün) sind in einem Prostatakarzinom im Frühstadium mit Blutgefäßen (in weiß) verflochten.
Bildnachweis: Albert-Einstein-Kolleg für Medizin

Dr. Paul Frenette, von den Abteilungen für Medizin und Zellbiologie am Albert-Einstein-College für Medizin in New York, NY, leitete die Studie. Die Ergebnisse der neuen Forschung werden in der Zeitschrift Science veröffentlicht.

"Solide Tumoren sind auf eine wachsende Blutversorgung angewiesen, um zu gedeihen", sagt Dr. Frenette. "Hier zeigen wir, dass Nerven die neuen Blutgefäße stimulieren, die das Prostatatumorwachstum fördern und dass wir die Nervenstimulation kurzschließen können, um die Bildung neuer Gefäße zu verhindern."

"Dies eröffnet eine völlig neue Strategie für die Behandlung von Prostatakrebs - eine, die wir möglicherweise mit bestehenden Medikamenten verfolgen können", fügt er hinzu.

Jedes Jahr wird mehr als 172.000 Männern in den Vereinigten Staaten mit Prostatakrebs diagnostiziert, und mehr als 28.000 Menschen sterben an der Krankheit. Abgesehen von Hautkrebs ist Prostatakrebs die häufigste Form von Krebs bei US-Männern.

Frühere Forschungen von Dr. Frenette und Kollegen entdeckten, dass Nerven eine primäre Rolle bei der Entwicklung und Ausbreitung von Prostatatumoren spielen.

Noradrenalin löst einen metabolischen Wechsel aus

Genauer gesagt stellte das Team fest, dass die Nerven des sympathischen Nervensystems, die die "Kampf-oder-Flucht" -Reaktion des Körpers steuern, das Wachstum von Tumoren durch die Produktion des Neurotransmitters Noradrenalin vorantreiben.

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Norepinephrin fördert das Tumorwachstum durch "Bindung an und Stimulierung" von Rezeptoren auf der Oberfläche von Bindegewebszellen des Tumors. Mit Hilfe eines Mausmodells für Prostatakrebs enthüllen Forscher nun, wie die Nerven im Bindegewebe das Tumorwachstum fördern.

Sobald die Nervenfasern Norepinephrin freisetzen, bindet es an Rezeptoren auf Endothelzellen, die das Innere von Blutgefäßen auskleiden. Die Bindung von Noradrenalin an die Rezeptoren aktiviert einen "angio-metabolischen Schalter", der die Art und Weise verändert, in der die Zellen Glukose metabolisieren.

Endothelzellen erhalten normalerweise Energie, um aus Glucose neue Blutgefäße unter Verwendung der oxidativen Phosphorylierung zu erzeugen. Die Zellen verwendeten stattdessen Glykolyse, um Glukose zu metabolisieren - ein Phänomen, das in Krebszellen nachgewiesen wurde.

Oxidative Phosphorylierung verhindert Tumore

Die Forscher begannen, die Rolle von Noradrenalin bei der Auslösung des metabolischen Switch zu bestätigen. Dazu löschten sie in ihrem Mausmodell ein Gen, das nach Norepinephrinrezeptoren auf Gefäßzellen sucht, die das Bindungsziel von Noradrenalin "eliminieren".

Wie vorhergesagt, verwendeten Zellen, denen der Rezeptor fehlte, oxidative Phosphorylierung, um Glukose statt Glykolyse zu metabolisieren, wodurch die Bildung neuer Gefäße verhindert wurde.

"Die oxidative Phosphorylierung erzeugt mehr Energie als die Glykolyse. Es scheint kontraintuitiv zu sein, aber dieser Energieschub durch oxidative Phosphorylierung verringert die Endothelzellfunktion und hemmt die Angiogenese - die Bildung neuer Blutgefäße, die das Tumorwachstum aufrechterhalten."

Dr. Paul Frenette

Dr. Frenette und Kollegen zeigten durch ihr Mausmodell von Prostatakrebs, dass die Stimulation durch die Freisetzung von Noradrenalin durch die Nerven die Glykolyse durch die Endothelzellen aufrecht erhielt.

Dies führte dazu, dass Prostatakrebs von einem "niedriggradigen präkanzerösen Stadium zu einem hochgradig bösartigen Stadium" eskalierte.

"Während wir mehr über die Rolle, die Noradrenalin-freisetzende Nerven bei Prostatakrebs spielen, wissen müssen", erklärt Dr. Frenette, "ist es sicherlich eine Untersuchung wert, ob Betablocker die Krankheitsergebnisse verbessern können."

Beta-Blocker blockieren die Effekte von Noradrenalin und Studien haben gezeigt, dass diese Medikamente die Metastasierungsrate senken und das Überleben bei Patienten mit Prostatakrebs fördern, folgert er.