Die Quelle des schädlichen Sauerstoffs

News: Die Quelle des schädlichen Sauerstoffs

Amerikanische Wissenschaftler haben eine neue Familie von Enzymen entdeckt, die beim abnormalen Zellwachstum eine große Rolle zu spielen scheinen. Unkontrollierte Zellwucherungen treten sowohl bei Krebs als auch einigen Formen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen auf. Die nun identifizierten Enzyme scheinen Sauerstoff in sogenannten 'reaktiven Sauerstoff' umzuwandeln, welcher schon lange im Verdacht steht, Schäden am Erbgut zu verursachen und im Zusammenhang mit Alterungsprozessen zu stehen. Im Tierversuch konnten durch das Einbringen der Enzym-DNA in Mäusezellen krebserregende Zellen produziert werden.

Durch ihre Experimente mit Mox1, einem zu der neu entdeckten Klasse gehörigen Enzym, entdeckten Wissenschaftler der Emory University unter Leitung des Biochemikers J. David Lambeth, in Zusammenarbeit mit Kathy Griendling, daß der durch die Enzyme erzeugte reaktive Sauerstoff als wirksames Wachstumssignal innerhalb der Zellen dient und die Zellen dazu bringt, sich schneller als gewöhnlich zu teilen (Nature, Ausgabe vom 2. September 1999). Eine solche rasche und unkontrollierte Zellteilung führt bei Krebs zur Tumorbildung. Bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursacht abnormales Zellwachstum die Bildung von Plaques, wie sie bei der Verhärtung von Arterien (Atherosklerose) und der Verdickung von Blutgefäßwänden beobachtet werden können.

Dr. Lambeth und seine Kollegen klonten zuerst das menschliche Mox1-Gen aufgrund seiner Ähnlichkeit mit einem Enzym, das reaktiven Sauerstoff in Neutrophilen als Mittel zur Abtötung von Bakterien erzeugt. Diese Mox1-DNA praktizierten sie in Mäusezellen. Das Resultat verfblüffte die Wissenschaftler: Die Zellen nahmen das Aussehen von Krebszellen an und teilten sich eindeutig rascher als normale Zellen. Wurden die transformierten Zellen in Mäuse injiziert, wirkten sie extrem krebserregend. Lambeth zieht aus den Ergebnissen der Studien den Schluß, daß reaktiver Sauerstoff eher eine Ursache als nur ein Nebenprodukt von Krebs ist und daß das Mox1-Enzym oder ein eng verwandter Stoff die Quelle des reaktiven Sauerstoffes darstellt.

Die Wissenschaftler entdeckten, daß Mox1 auch in den Wänden von arteriellen Zellen vorkommt, wo es das normale Zellwachstum reguliert. Eine übermäßige Enzymmenge tritt unter solchen Bedingungen auf, die zu Bluthochdruck und Atherosklerose führen. Mox1 oder andere Enzyme derselben Klasse könnten also an diesen Krankheitsprozessen beteiligt sein.

Die Forschung zeigte auch, daß das abnormale Zellwachstum, das von der Mox1-Familie gesteuert wird, reversibel ist, wenn der reaktive Sauerstoff aus den Zellen entfernt wird. Aus diesem Grunde hegt Lambeth die Hoffnung, neue Methoden der Krebsbehandlung, zur Umkehrung der Arterienverhärtung oder zur Behandlung von hohem Blutdruck könnten letztendlich auf seinen Ergebnissen basieren. Irwin Fridovich, Professor für Biochemistrie am Duke University Medical Center, der ein Enzym entdeckte, das reaktiven Sauerstoff "entgiftet", glaubt, daß die Forschung der Emory-Wissenschaftler wahrscheinlich dazu führen wird, die spezifischen Wirkungen von reaktivem Sauerstoff und Wasserstoffperoxid in diesen Bereichen zu klären.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 28.5.1999
"Das Geheimnis des schnellen Alterns"
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