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Wissenschaftler entdecken neue Hinweise auf die Entstehung von Krebstumoren

Obwohl nicht ein Tag vergeht, an dem neue Erkenntnisse über Krebs in die Schlagzeilen geraten sind, bleiben viele schwer fassbare Fragen über die Krankheit - vor allem wie und warum sich Tumore bilden. Jetzt zeigt eine neue Studie einen überraschenden neuen Hinweis: Eine kleine Minderheit von Krebszellen rekrutiert aktiv andere Zellen - einschließlich vieler gesunder Zellen - in den Tumor.
Echtzeit-3D-Aufzeichnungen des Zellverhaltens zeigen, wie sich tumorbildende Zellen in anderen Zellen ausdehnen, indem sie Zellkabel verlängern und Brücken zu anderen Clustern bilden.
Bildnachweis: SOLL Labor / Universität Iowa.

Die Studie - von der University of Iowa (UI) - ist in der veröffentlicht American Journal für Krebsforschung und beschreibt, wie die Wissenschaftler zu ihren Schlussfolgerungen kamen, indem sie 3D-Aufzeichnungen der Bewegungen krebsartiger menschlicher Brustgewebezellen in Echtzeit untersuchten.

Sie fanden heraus, dass eine kleine Gruppe von tumorigenen Zellen - Zellen, die Tumore bilden - eine Art von Zellularkabel ausdehnt, um benachbarte Zellen - sowohl gesunde als auch krebsbefallene - zu ergreifen und sie zur Schaffung und Vergrößerung der Tumormasse aufzuwickeln.

Der Befund könnte helfen zu erklären, warum Tumore einen so großen Anteil an gesunden wie auch an Krebszellen enthalten.

Senior und korrespondierender Autor David Söll, Professor für Biologie an der UI, erklärt, dass das, was sie gesehen haben, ihnen klar gemacht hat, dass der Prozess nicht nur ein Fall von Zellen ist, die einfach aneinander haften:

"Es ist so, dass diese Zellen ausgehen und aktiv rekrutieren. Es ist kompliziertes Zeug, und es ist nicht passiv. Niemand hat eine Ahnung, dass es spezialisierte Zellen in diesem Prozess gibt, und dass es eine kleine Zahl ist, die den ganzen Rest hineinzieht."

Nur 5% tumorbildende Zellen benötigten einen Tumor

In früheren Arbeiten hatte das Team - unter Verwendung von Zellen aus einer Vielzahl von Krebsarten - gezeigt, dass nur Krebszellen dazu neigen, Tumore zu bilden, indem sie aktiv andere Zellen befragen.

Sie entdeckten, dass sich einzelne Krebszellen vom ursprünglichen Cluster nach außen ausdehnen und nach anderen Zellen in der Nähe suchen. Wenn der Prozess folgt, wächst der Tumor, während die Krebszellen immer mehr Zellen einziehen.

In der neuen Studie zeigt das Team, dass nur 5% der tumorigenen Zellen aktiv die Tumorbildung verfolgen können und krebsartige und gesunde Zellen zusammenklumpen, indem sie Zellkabel zwischen sich bilden. Dies ist das erste Mal, dass ein solches Verhältnis entdeckt wurde.

Die Tumormasse wächst also als eine Struktur aus vielen Zellen, die durch Brücken miteinander verbunden sind, wo sich die Kabel ausdehnen, um Zellen einzuziehen, wie Prof. Söll erklärt:

"Es gibt nichts als tumorbildende Zellen in der Brücke (zwischen Zellen), und das ist die Entdeckung. Die tumorigenen Zellen wissen, was sie tun. Sie machen Tumore."

Es bleibt noch die Frage, wie die tumorigenen Zellen wissen, was zu tun ist. Prof. Soll spekuliert darauf, dass sie auf ein primitives Programm zurückgreifen, das während der Embryonalentwicklung aktiv ist.

Unabhängig vom Verhältnis ziehen nur tumorbildende Zellen in andere Zellen

Für ihre Studie arbeitete das Team mit drei menschlichen Brustzelllinien. Es ist bekannt, dass ein Tumor tumorerzeugend oder tumorbildend ist und MoVi-10 'genannt wird. Eine andere Zelllinie, MCF-7 genannt, ist schwach tumorigen, und die dritte, MCF-10A, ist nicht tumorigen.

Die Forscher bemerken, dass unabhängig vom Verhältnis nur MoVi-10'-Zellen andere Zellen - einschließlich nicht-tumorigener Zellen - erreichen und an die wachsende Masse heranziehen.

Sie beschreiben auch, wie sie herausgefunden haben, dass selbst wenn nur 5% der Zellen MoVi-10 'sind, sie aktiv primäre Aggregate von MCF-7-Hauptzellen oder MCF-10A-Zellen, die durch Zellvermehrung gebildet werden, Koaleszenz erfahren werden.

Die Autoren schlussfolgern:

"Die hier vorgestellten Ergebnisse erweitern unsere ursprüngliche Beobachtung, dass tumorbildende Zelllinien und frische Tumorzellen die einzigartige Fähigkeit besitzen, durch die aktive Bildung von Zellularkabeln eine Koaleszenz zu erfahren."

Der Befund stützt die Idee, dass sich Tumore an verschiedenen Orten gleichzeitig bilden, als Folge einzelner Cluster von Krebszellen, die sich mithilfe von Zellkabeln vergrößern, um mehr Zellen hineinzuziehen.

Das Team fand auch heraus, dass sich die Mo-Vi10'-Zellen mit 92 Mikron pro Stunde bewegen, viel schneller als gesunde Zellen, die sich nur mit der Hälfte dieser Geschwindigkeit bewegen können. Dieses Detail ist wichtig, weil es uns hilft, die Geschwindigkeit, mit der sich Tumoren bilden können, besser zu verstehen.

Die Forscher hoffen, dass die Studie zu besseren Möglichkeiten führt, tumorbildende Zellen zu identifizieren und Antikörper zu finden, die auf sie zielen.

Inzwischen, Medizinische Nachrichten heute kürzlich von einer anderen Studie erfahren, die die Entwicklung von Krebs vorschlägt, könnte mithilfe eines mathematischen Modells, das auf Mustern von Naturgesetzen basiert, vorhergesagt werden. Die Forscher gehen davon aus, dass das Modell mithilfe von genetischen Daten aus Tumoren vorhersagen kann, wie sich ein bestimmter Krebs im Laufe der Zeit entwickeln wird, und so den Ärzten bei der Entscheidung helfen, wie sie am besten behandelt werden können.

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