Wie Krebs bricht Ihre Muskeln

Ein solider tumor kann die Ursache für Muskel-Zellen im Körper, sich selbst zu zerstören. Viele Krebspatienten sterben an den Folgen. Jetzt entdecken die Forscher mehr darüber, wie Krebszellen in einem tumor die Kontrolle der Muskel-Zelle verschwenden und lösen eine chronische, schwere Erkrankung.

Diese Art von Krebs-bedingten Muskelschwund aufgrund einer komplizierten metabolischen Syndrom genannt Kachexie. Der name kommt von den griechischen Wörtern für „schlechten Zustand“, die ist ganz anschaulich für den Gesundheitszustand der Patienten nach einem tumor ausgelöst hat Muskelschwund in Ihrem Körper über einen langen Zeitraum.

„Der tumor kann auch in einem ganz anderen Ort als dort, wo die betroffenen Muskel-Zellen sind“, sagt Geir Bjørkøy, professor an der NTNU Department of Biomedical Laboratory Science in der Fakultät für Naturwissenschaften.

„Ein kleiner tumor versteckt in der Lunge oder der Bauchspeicheldrüse kann dazu führen, Ihre Muskeln zu schrumpfen und zu Schwächen. Sie fühlen sich Müdigkeit, Kurzatmigkeit oder Ihre Toleranz ausüben kann beeinträchtigt werden, weil Ihr Herz-Funktion reduziert werden kann“, sagt Kristine Pettersen, ein postdoctoral fellow in der Mitte der Molekularen Entzündungs-Forschung (CEMIR) an der NTNU.

Senior engineer Sonja Andersen an der NTNU Department of Biomedical Laboratory Science, sagt, „Die Entfernung des Tumors, um den betroffenen Bereich bedeutet, dass es muss eine Verbindung zwischen dem tumor und den beschädigten Muskelzellen. Ein oder mehrere physische Substanzen aus dem tumor werden müssen, wodurch die Muskelzellen selbst degradieren, über das hinaus, was normal ist.“

Nun, eine Forschungsgruppe an der NTNU und mehreren Partnern identifiziert haben einen möglichen Mechanismus, wie Krebs Zellen senden diese Nachrichten, um die Muskel-Zellen. Ihre spannenden Forschungsergebnisse wurden veröffentlicht in der Zeitschrift der Kachexie, Sarkopenie und Muskel (JCSM).

Viele Krebspatienten sterben von Muskel-Verlust

Kachexie fast verhält wie eine Krankheit, von seiner eigenen, neben der Krebs selbst. Wenn Sie Muskelmasse verlieren, Sie nicht nur schwächer geworden, aber Ihre Fähigkeit zu tolerieren, die harten Nebenwirkungen der Krebs-Behandlung ist ebenfalls reduziert. Dies kann zu begrenzen Behandlung Optionen, und Kachexie in Verbindung mit einer gesteigerten Mortalitätsrate.

Menschen mit Kachexie leiden können drastische Gewichtsverlust und erhöhte Nährstoffzufuhr allein nicht kompensieren. Die Patienten fühlen sich oft müde und angewidert.

Kachexie und nicht der Krebs selbst ist die wahrscheinliche Ursache von über einem Drittel der Krebs-Todesfälle. Derzeit gibt es keine wirksame Behandlung für Abmagerung.

Zwei Haupt-verdächtigen—beide schuldig

Da die Krebs-Zellen sezernieren einige signal auslöst, der Muskelschwund, die Forscher untersuchen derzeit zwei verschiedene signaling-Faktoren.

Die Hauptverdächtigen wurden aktivin A und interleukin-6 (IL-6). Einige Studien zeigen, dass activin A sind der zentrale Faktor, während andere schlagen vor, dass IL-6 ist ein zentraler Signalisierung Faktor vom tumor, verursacht den Verlust von Muskelgewebe.

„Zuvor haben wir gezeigt, dass IL-6 zu erhöhen und die Verschwendung Prozess in den Muskelzellen und somit kann wichtig sein für die Entwicklung der Kachexie“, sagt Pettersen.

Aber wer hat Recht? Diejenigen, die Schuld activin A, oder diejenigen, die denken, dass IL-6 ist der wichtigste?

Bjørkøy sagt, „Es stellt sich heraus, dass beide. Activin A und IL-6 sind sowohl Schlüssel-als signaling-Faktoren und funktional verknüpft ist.“

Hier ist die kurze version von dem, was Los ist:

Degradation ist normal, aber nicht in dieser Geschwindigkeit

Warum also sind die Krebszellen tun? Tatsächlich, Sie sind lediglich die Erhöhung der Geschwindigkeit von einem Prozess, dass ist schon passiert. Die Zellen benötigen die Nährstoffe, die zur Verfügung gestellt werden, wenn die Muskel-Zellen der Abbau von Proteinen. In Wirkung, die Krebs-Zellen Missbrauch einer grundlegenden Mechanismen, die bereits in unseren Zellen und Geweben.

Wenn geregelt ist, diese Aufteilung ist ein ganz normaler Prozess. Die Zellen im Körper abbauen und aufbauen zellulären Komponenten alle Zeit. Dies ist wichtig, um alle unsere Zellen funktionieren.

Alle Zellen in unserem Körper enthalten viele winzige Organellen (Zellstrukturen mit bestimmten Funktionen) mit Verdauungsenzymen. Diese Organellen, die sogenannten Lysosomen, absorbieren und abbauen zellulären Komponenten in einem Prozess, der als „autophagie“, das heißt „selbst-Essen“.

„Die autophagie ist wichtig für alle Zellen und wird verwendet, um entfernen Sie beschädigte oder redundante Zelle den Inhalt“, sagt Pettersen. „Der Prozess kann auch zu erhöhen in Zeiten, wo Nahrung knapp ist. Autophagie-releases Aminosäuren, Fette und Zucker aus der degradierten zellulären Komponenten liefern die Bausteine für den neuen Biomolekülen oder zellulären Energie-Produktion. Auf diese Weise, die autophagie ist ein wichtiger Mechanismus für das überleben der Hunger in den Zellen aller Organismen, von Pilzen bis zu Säugetieren.“

So, die Bausteine, aus denen unsere Zellen werden abgebaut und freigegeben werden können, von den Zellen Erzeugung und werden von anderen Zellen in neuen Orten, wo Sie gebraucht werden, weiter. Unsere Muskelzellen sind in der Lage, passen Sie die Menge von bestimmten Proteinen ohne Beeinträchtigung der Zellfunktion. Wenn einige dieser Muskeln Proteine werden abgebaut, die Aminosäuren freigesetzt, die die Muskelzellen, die Sie entweder selbst verwenden oder können Freisetzung in die Blut zum Wohle der anderen Zellen im Körper. Zum Beispiel, wir können in der Regel tolerieren eine leichte Abnahme der Muskel-Proteine in unseren Armen oder Beinen, vor allem, wenn es hilft, unser Herz und die Lunge, um richtig funktionieren.

Andersen weist darauf hin, dass Krebs-Zellen verursachen nur eine leichte Erhöhung der autophagie. Jedoch, diese kleine änderung in der Gesamtbilanz ausreichend ist, zu verursachen eine geringfügige Erhöhung der Muskel-Verschwendung, die Ergebnisse in den Verlust von Muskelmasse im Laufe der Zeit.

Neue Möglichkeiten

Entfernung des Tumors bei Patienten mit Kachexie auch kehrt die Kachexie, und Muskel-Masse kann wieder normal. Leider, nicht alle Tumore entfernt werden können, die durch aktuelle Behandlungen, entweder weil der Krebs ausgebreitet hat, der tumor unzugänglich ist oder weil die Krebs-Behandlung ist nicht wirksam.

Die Forschungsgruppe an der NTNU hat gezeigt, dass die Verhinderung der Krebs-Zellen aus der Produktion von activin A oder Verhinderung von activin A aus der Bindung an den rezeptor auf den Krebszellen einschränkt und die Produktion von IL-6 und reduziert die Krebszellen “ Fähigkeit zu erhöhen, die autophagie in Zellen. In Krebs der Mäuse, dies hat verhindert, dass Sie von der Entwicklung der Kachexie, Pettersen sagt. Allerdings fehlt es an formalen Beweise zu überprüfen, ob der gleiche Mechanismus funktioniert ähnlich wie beim Menschen. Bei Patienten, die Bild ist vielleicht komplizierter, auch wenn wir wissen, dass sowohl die Signalisierung verbindungen, die untersucht wurden, können erhöht werden, in Blutproben von Patienten mit Krebs.

„Andere signaling-Faktoren und Prozesse können auch einbezogen werden bei der Stimulierung der erhöhten autophagie von Muskel-Zellen, und alle Arten von Krebs, die Ursache der Kachexie kann nicht das gleiche Signalisierung Faktoren“, Bjørkøy sagt.

„Es ist auch denkbar, dass es Unterschiede zwischen den einzelnen Patienten, auch wenn Sie zunächst haben die gleiche Art von Krebs,“ sagt Andersen.

Pettersen stellt fest, dass, obwohl die Forscher glauben, dass die beiden Signalisierung Faktoren, die Sie haben, die funktional miteinander verbunden sind Häufig beteiligt, die in der Krebs Kachexie in Patienten, ist es wichtig, weiterhin die Suche nach anderen signalisieren Kandidaten als gut.

Diese Forschung hat dazu beigetragen, Licht auf die Kachexie puzzle und bestätigt eine Verbindung zwischen zwei wichtigen signalgebenden Faktoren, aber weitere Forschung ist notwendig, um ein vollständiges Bild zu erhalten. Die Hoffnung ist es, herauszufinden, ob der typische Krebsarten, die Ursache der Kachexie wie Lungen—, Pankreas-und Darm-Krebs—verwenden Sie unterschiedliche oder gemeinsame Mechanismen auslösen, Muskel-Verlust.

Das Ziel ist die Entwicklung von tests für die Messung der Menge oder Aktivität des entsprechenden signalstoffe, um Patienten mit maßgeschneiderten Therapien zu blockieren, Muskelschwund.

Dokumentierte Fälle existieren bereits, die zeigen, dass einzelne Patienten mit Kachexie haben stark profitiert von einem Medikament, das reduziert die Wirksamkeit von IL-6. Dieses Medikament ist derzeit zur Behandlung von Rheuma. Internationale Forscher planen nun eine klinische Studie mit dem gleichen Medikament in der Krebs-Patienten mit Kachexie.

„Es gibt also Grund, optimistisch zu sein, dass wir demnächst eine biologische Medikamente, zurückhalten kann dies schwerwiegende Komplikation von Krebs,“ sagt Bjørkøy.

Dennoch, es wird einige Zeit dauern bevor Forscher klären, wie diese arbeiten in die Patienten und wie viele Patienten kann geholfen werden mit dem Medikament, das derzeit getestet.

Langfristige Zusammenarbeit

Die neuen Erkenntnisse sind das Ergebnis von vielen Jahren Arbeit. Professor Bjørkøy sagt, dass das Projekt an der NTNU hat schon seit zehn Jahren, aber, dass die Ideen über diese form von Muskelschwund und die Prozesse hinter der Krebs-Kachexie schon länger.

Die Arbeitsgruppe arbeitete eng mit der NTNU Department of Biomedical Laboratory Science, das Zentrum für Molekularen Entzündungs-Forschung (CEMIR) an der NTNU und das Biotechnologie-Unternehmen Novartis in der Schweiz.