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Autophagie durch toxische Strahlung

Erkenntnisse zum Mechanismus, der Zellen sensitiv gegenüber ionisierender Strahlung macht, sind von großer Bedeutung für die Krebsmedizin. Auf diese Weise kann auch der Schutz vor Strahlenschäden durch Unfälle oder Terrorakte verbessert werden.
Autophagie durch toxische Strahlung
Trotz hoher Brustkrebsinzidenz bei Frauen liegt die Fünf-Jahres-Überlebensrate außergewöhnlich hoch, vorausgesetzt, der Tumor wird früh erkannt. Eine Bestrahlung ist in verschiedenen Krankheitsstadien sinnvoll, allerdings hängt das Ergebnis davon ab, wie empfindlich Tumor und umliegendes gesundes Gewebe auf die ionisierende Strahlung reagieren. Meist sind die Erfolgsaussichten einer Strahlentherapie gut, aber noch ist zu wenig über die vermittelte Toxizität bekannt.

Das EU-finanzierte Projekt HORAY (Role of autophagy and lysosomal biogenesis in hypoxia and radiation-induced cell death in normal and cancer cells) untersuchte daher, wie ionisierende Strahlung mit Autophagieprozessen und lysosomaler Biogenese interagiert. Autophagie ist ein natürlicher zellulärer Abbaumechanismus, mit dem Zellen ihre eigenen Komponenten in spezifischen Vesikeln recyceln und schließlich mit Lysosomen verschmelzen.

Um die Interaktion zwischen Strahlung und autophagischer/lysosomaler Maschinerie in gesundem Gewebe zu untersuchen, entwickelten die Forscher einen Leberorganoiden und ein humanisiertes Mausmodell. Neben Analysen der Strahlentoxizität sollten dabei auch neue Substanzen mit Strahlenschutzwirkung entwickelt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass Stress, der durch die Mikroumgebung (Hypoxie, Glukose oder Glutaminentzug) vermittelt wird, Autophagie und lysosomale Biogenese reguliert, und dass Autophagie bei Brustkrebs prognostischen Zwecken dienen kann.

Diese Beobachtung wie auch neue Zielstrukturen liefern Ansätze für neue Therapien, die die Strahlensensitivität von Tumorzellen erhöhen und normales Gewebe schützen. Künftige klinische Studien an Molekülen, die auf Autophagie und lysosomale Biogenese abzielen und in der Radioonkologie und Chemotherapie eingesetzt werden, können die Behandlungsergebnisse verbessern und toxische Effekte verringern. Derartige pharmakologische oder molekulare Interventionen wiederum verbessern die Wirksamkeit von Strahlentherapien.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Autophagie, Strahlung, Toxizität, ionisierende Strahlung, Brustkrebs, Lysosom, Mikroumgebung
Datensatznummer: 183138 / Zuletzt geändert am: 2016-08-02
Bereich: Biologie, Medizin
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