Lexikon der Biologie

Krebs



1:
Theorien und Fakten zur Krebsentstehung



1. Die Mutationstheorie besagt, daß durch äußere Reize (z.B. ionisierende Strahlen, Chemikalien) das Erbgut so beeinflußt wird, daß Transkription und Translation verändert werden. Eine Entartung der Zelle kann z.B. durch Chromosomenaberrationen hervorgerufen werden (Chromosomentheorie). (Ein Zusammemnhang von Krebs und Chromosomen wurde bereits 1914 von T. Boveri vermutet, der postulierte, daß ein gestörter Chromosomensatz die Voraussetzung für die Entstehung eines Tumors darstellt.)

a) Strahlenkrebs: Analysen der Bevölkerung von Hiroshima und Nagasaki haben gezeigt, daß Personen, die sich bei der Atombombenexplosion innerhalb eines Radius von 5 km aufhielten, ein mehr als 6mal höheres Risiko für Leukämie tragen als die Restbevölkerung Japans. Bei Exposition gegen UV-Licht (Ultraviolett) ist ein vermehrtes Auftreten von Hautkrebs zu beobachten. Radon, ein farb- und geruchloses radioaktives Edelgas, das aus uranhaltigen Gesteinsschichten oder Baumaterialien freigesetzt wird, ist eine weitere natürliche Strahlenquelle. Das Einatmen dieses Gases in hoher Konzentration über einen längeren Zeitraum kann Lungenkrebs verursachen (z.B. bei Bergwerksarbeitern). Die potentielle krebserzeugende Wirkung von elektromagnetischen Feldern von Hochspannungsleitungen (mit niedriger Frequenz) oder Rundfunksendern, Funk- bzw. Mobiltelefonen und Mikrowellen (mit höherer Frequenz) wird kontrovers diskutiert; einige Studien hierzu sind im Gange (Elektrosmog). Radioaktivität, Strahlenbelastung.

b) Chemische Substanzen: chemische Substanzen als Krebsauslöser (Karzinogene) sind seit langem bekannt. Die älteste Erwähnung stammt aus dem Jahre 1775. Es wurde beobachtet, daß Schornsteinfeger besonders häufig an Skrotalkrebs (Hodenkrebs) erkrankten, wobei bereits damals Ruß und Teer als Auslöser angenommen wurden. Später wurde bei Arbeitern in anilinverarbeitenden Fabriken (Anilin) vermehrt Blasenkrebs festgestellt. Ein weiteres früh erkanntes Karzinogen ist das Arsen, das bei Winzern, die mit arsenhaltigen Insektiziden umgingen, Hautkrebs erzeugte. Durch systematische Suche wurden bisher über 1000 Substanzen entdeckt, die cancerogen wirken (vgl. Tab. 1; Chemikaliengesetz, Gefahrstoff). Der Metabolismus einiger cancerogener Substanzen ist aufgeklärt. Viele potentielle Karzinogene werden im Rahmen von Entgiftungs-Reaktionen (Entgiftung, Biotransformation) des Körpers durch meist mischfunktionelle Oxygenasen (Hydroxylasen) oxidiert und damit besser löslich, was die Ausscheidung begünstigt. Bei diesen Reaktionen entsteht oft erst das eigentliche Karzinogen. Viele derartige Stoffe interkalieren (Interkalation) in die DNA zwischen Basenpaare und führen so zur fehlerhaften Transkription; andere verdrängen normale Basen in der DNA (Basenaustauschmutationen, Abb.) und verändern ebenfalls das Genprodukt (Rastermutation). Im Körper gebildete aggressive Varianten des Sauerstoffs (freie Radikale) können direkt die DNA schädigen oder auch Fettbestandteile der Zell-Membran zersetzen und dabei giftige Bruchstücke, z.B. das als krebserregend beschriebene Malondialdehyd, erzeugen. Die Bedeutung exogener Einflüsse für die Krebsentstehung unterstreicht die Tatsache, daß 90% aller Krebse in epithelialen Geweben entstehen, die mit der Umwelt in Kontakt stehen, z.B. Bronchialschleimhaut, Haut, Magen, Darm-Trakt. Einige Krebsarten lassen sich auf Lebensgewohnheiten zurückführen, z.B. Bronchialkrebs bei Zigarettenrauchern, Lippenkrebs bei Pfeifenrauchern. Etwa 30% der Krebserkrankungen sind alleine auf den Genuß von Tabakkonsum zurückzuführen. In Japan ist Magenkrebs auffallend häufiger als Dickdarmkrebs, während in den USA die Verteilung umgekehrt ist. Bei den Nachkommen von in die USA ausgewanderten Japanern zeigt sich nach bereits 2 Generationen das Erkrankungsmuster der US-Bevölkerung. Man vermutet, daß dies in Zusammenhang mit Ernährungsgewohnheiten steht: Fisch (Fischöl, Omega-3-Fettsäuren), besondere Konservierungsstoffe in Japan, ballastarme Kost in den USA. Der Genuß tierischer Fette steht mit bestimmten Krebsarten in Zusammenhang, Mangel an frischem Obst und Gemüse kann des Entstehen verschiedener Krebsformen begünstigen. Dabei muß zu einer lange Zeit bestehenden Exposition einer krebserregenden Substanz eine individuelle Disposition kommen, über die noch wenig bekannt ist.

2. Krebsentstehung durch Tumorviren (DNA-Tumorviren, RNA-Tumorviren): Man kennt heute einige Viren, die an der Entstehung von Krebs beteiligt sind, z.B. das humane Herpesvirus 8 (HHV-8, Kaposi-Sarkom), das Epstein-Barr-Virus (Burkitt-Lymphom), das Hepatitisvirus B und das Hepatitisvirus C (Leberkrebs), das Retrovirus HTLV-I (Leukämie; HTLV) sowie die humanpathogenen Papillomviren (Gebärmutterhalskrebs).

3. Krebsentstehung durch Fehlen der Kontaktinhibition von Zellen, d.h., die normalerweise auftretende Hemmung des Zellwachstums ab einer gewissen Zelldichte ist aufgehoben.

4. Krebsentstehung durch das Fehlen des Zelladhäsionsproteins E-Cadherin (Cadherine, Uvomorulin; Zelladhäsion), das eine sehr wichtige Rolle bei der Adhäsion von Epithelzellen im adulten Gewebe spielt.

5. Nach der Chalontheorie reagieren Tumorzellen nicht auf die hemmende Wirkung der Chalone.

6. Nach der Proteindeletionstheorie werden in Zellkulturen bestimmte Enzyme durch ein Karzinogen gebunden und damit eliminiert; die entsprechenden Proteine besitzen wachstumshemmende Eigenschaften: deren Ausfall führt zu ungezügeltem Wachstum.

7. Nach der Überregenerationstheorie wird vermutet, daß durch ständige mechanische Reize eine überschießende Proliferation ausgelöst wird; z.B. entstehen Gallenblasentumoren meist in chronisch entzündeten Stein-Gallenblasen, an chronisch entzündeten Fisteln bilden sich vermehrt Hauttumoren.

8. Die Hormontheorie postuliert, daß ein Zusammenhang mit dem Hormonhaushalt besteht. Hinweise dafür ergeben sich z.B. aus der Beobachtung, daß Frauen mit einem erhöhten Östrogenspiegel (Östrogene) oder solche, die nie geboren haben, ein erhöhtes Risiko für Brustkrebs tragen.

9. Ererbte Genveränderungen erhöhen das Risiko, an Krebs zu erkranken. Ein derartiger Zusammenhang ist z.B. bei Brustkrebs, Dickdarmkrebs, Melanom und Retinoblastom nachweisbar. Diese Onkogene, sind Gene, die unter bestimmten Bedingungen die Ursache für die Transformation gesunder Zellen zu Tumorzellen (Zelltransformation) sind.

10. Ererbte physiologische Merkmale tragen zur Krebsentstehung bei, z.B. helle Haut oder Stoffwechselvarianten, die den Abbau von karzinogenen Stoffen verschlechtern.

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