Neue Erkenntnisse zu Perizyten

Blutgefäße bremsen und beschleunigen das Tumorwachstum

Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und der Universität Heidelberg haben einen neuen Mechanismus entdeckt, der Blutgefäße in Tumoren schneller sprießen lässt. Daran beteiligt sind insbesondere Perizyten, die von außen an feine Blutgefäße angelagert sind.

Endothelzellen und Perizyten

Werden Endothelzellen (grün) und Perizyten (rot) gemeinsam in der Kulturschale herangezogen, so bilden sie kugelartige Spheroide, an denen die Wechselwirkungen der beiden Zelltypen in 3D untersucht werden können. | © Milde/DKFZ

Die Angiogenese, die Neubildung von Blutgefäßen, ist ein möglicher Angriffspunkt für die Krebstherapie. Denn Krebszellen haben einen enormen Bedarf an Sauerstoff und Nährstoffen. Sie sind darauf angewiesen, dass das Kapillarnetz mit ihnen zusammen mitwächst, um sie weiter genügend versorgen zu können. Mit dazu geeigneten Hemmstoffen versuchen Ärzte bereits seit mehr als zehn Jahren die Tumore regelrecht auszuhungern. Da ihre Wirksamkeit jedoch begrenzt ist, kann ein besseres Verständnis dieser Mechanismen neue Angriffspunkte für die Therapie liefern, um die Neubildung von Blutgefäßen effektiver zu unterbinden.

Ein Team um Hellmut Augustin am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg hat nun einen neuen Mechanismus entdeckt, der das Wachstum von Blutgefäßen in Tumoren beschleunigt. Perizyten spielen dabei eine zentrale Rolle. Sie sind von außen an Blutkapillare angelagert und stabilisieren diese. Sie tragen aber auch auf ihrer Oberfläche ein Rezeptormolekül namens Tie2. Wenn sich Angiopoietine, Wachstumsfaktoren für Blutgefäße, an die Tie2-Rezeptoren anheften, wird das Kapillarwachstum zunächst gestoppt, damit sie sich stabilisieren und ausreifen können. Dieser Kontrollmechanismus sorgt für gesunde Gefäße und dadurch für eine funktionierende Blutversorgung im Körper.

Rezidivierendes malignes Melanom

Aufgrund neuer therapeutischer Ansätze sind Tumore zwar sehr viel besser zu behandeln, aber immer noch nur sehr selten heilbar. Wissenschaftlern der FAU ist es nun gelungen, die tumorzerstörenden Zelltypen des Immunsystems zu identifizieren und damit erstmals von den tumorfördernden zu unterscheiden.

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Beschleunigung des Tumorwachstums

In ihrer Arbeit gelang es den Wissenschaftlern nun, Mäuse zu züchten, deren Perizyten keine Tie2-Rezeptoren tragen. Dadurch war nach der Geburt das Ausreifen der Blutgefäße zwar verzögert, sie entwickelten sich jedoch normal und hatten später keine Gefäßstörungen. Entwickelten sich bei den Mäusen jedoch Tumore, waren diese von wesentlich mehr Blutgefäßen durchzogen und wuchsen dadurch viel schneller als bei funktionierendem Tie2-Rezeptor. "Damit konnten wir beweisen, dass Tie2 auf den Perizyten als Wachstumsbremse für Blutgefäße und damit auch für Tumoren dient", sagt Laura Milde, eine der Erstautoren der Veröffentlichung.

Diese Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf die Entwicklung von Blutgefäßen. "Bislang war der Tie2-Rezeptor lediglich in Endothelzellen bekannt, die die Blutgefäße von innen auskleiden", so Milde. "Die Tatsache, dass das selektive Ausschalten von Tie2 in Perizyten das Tumorwachstum derart beschleunigt, war eine echte Überraschung für uns." Dadurch war die Funktion der Perizyten bisher auch nur sehr unzureichend dokumentiert. Nun erhalten sie eine wichtige Rolle für die Tumorentwicklung. "Medikamente, die in den Tie2-Signalweg eingreifen, sind bereits in der klinischen Erprobung", erklärt Hellmut Augustin. "Der Nachweis ist ein wichtiger Beitrag, um Kombinationstherapien zu entwickeln, in denen die neuen Angiogenesehemmer die Wirkung bereits zugelassener Substanzen unterstützen." (DKFZ, red)

 

Literatur:

Martin Teichert, Laura Milde, Annegret Holm, et al.: Pericyte-expressed Tie2 controls angiogenesisand vessel maturation. Nature Communications 2017, DOI: 10.1038/ncomms16106.