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DNA-Schädigung und die Entwicklung von Krebs beim Menschen

Viele Krebserkrankungen beim Menschen sind mit Veränderungen der DNA, wie Dislokationen, Deletionen und Mutationen in Zusammenhang gebracht worden. Die Identifizierung der Mechanismen, die den Schädigungsprozess in Gang setzen, wird langfristig zu einer Verbesserung der Voraussage von Krebsrisiken und zu einer Behandlung in frühen Krankheitsstadien führen.

Gesundheit

Eine mögliche Art der DNA-Schädigung ist die Synthese von DNA-Ethenoaddukten. Solche DNA-Ethenoaddukte werden gebildet, wenn die DNA-Basen durch hochreaktive endogene Stoffwechselzwischenprodukte oder exogene Agenzien angegriffen werden. Die Ethenoaddukte greifen in die natürlichen Base-Base-Reaktionen ein und es kommt zu einer erhöhten Zahl von Punktmutationen. Man nimmt an, dass diese Mutationen Änderungen in der Genexpression bewirken oder einige der zellulären Signalkaskaden unterbrechen können, die zu malignen Tumoren, neurodegenerativen Krankheiten und Alterungsprozessen führen. Nun wurde ein internationales Forschungsprojekt begonnen, um die Bildungsmechanismen der Ethenoaddukte, die auslösenden Agenzien und die endogenen Reparatursysteme zu erforschen. Die Mutationsanalyse bei Nagetieren und Drosophila-Genotypen, die mit Ethenoaddukt bildenden Agenzien behandelt wurden, haben einen bevorzugten mutagenen Effekt bei spezifischen Genen gezeigt und Hinweise auf mutmaßliche Reparaturmechanismen geliefert, welche die Ethenoaddukte abbauen und die Eigenschaften der DNA wiederherstellen. An diesen Reparaturmechanismen beteiligte Enzyme wurden identifiziert, zur Zeit finden entsprechende Funktionsstudien statt. Die Wissenschaftler setzten neu entwickelte Methoden zur Konzentrationsmessung von Ethenoaddukten in menschlichem Gewebe ein. Studien an Nagetieren und Menschen haben Beziehungen zwischen dem Gehalt an Ethenoaddukten und Ernährungsmustern ergeben. Der Fettstoffwechsel und die Fettaufnahme wurden als verantwortlich für die Bildung von DNA-Ethenoaddukten in vivo identifiziert. Ein Zusammenhang zwischen erhöhten Konzentrationen von DNA-Ethenoaddukten und Patienten mit Darmkrebs, chronischen Entzündungen und Störungen des Metallstoffwechsels konnte nachgewiesen werden. Da die Schädigung der DNA wahrscheinlich in den Initialstadien der Erkrankungen auftritt, können DNA-Ethenoaddukte als Marker zur Identifizierung von Hochrisikopatienten genutzt werden, noch bevor klinische Symptome auftreten. Die frühe Diagnose wird eine verbesserte Prävention und bessere Therapiemöglichkeiten der Erkrankungen ermöglichen. Weitere Studien zur DNA-Schädigung und zu den Reparaturmechanismen könnten zur Entwicklung neuer Therapieformen führen, die die natürlichen Verteidigungssysteme der Zellen verbessern.

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