Bauchspeicheldrüsenkrebs zählt zu den tödlichsten Tumorarten. Ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) hat nun einen bislang unbekannten Mechanismus entdeckt: Pankreastumore nutzen das Nervensystem des Körpers für ihr eigenes Wachstum, indem sie sogenannte Pseudosynapsen bilden.
Über einen spezifischen Rezeptor nehmen die Krebszellen den Neurotransmitter Glutamat auf, der das Tumorwachstum fördert. Die Forschenden sehen darin einen vielversprechenden Ansatz für neue Therapien: Werden diese Rezeptoren blockiert, lässt sich das Wachstum der Tumoren verlangsamen.
Wenn Krebszellen neuronale Signale kapern
Dass das Nervensystem die Krebsentwicklung beeinflussen kann, ist bereits länger bekannt. So können Nervenzellen aus gesundem Gewebe in Tumore hineinwachsen – ein Phänomen, das als neurale Invasion bezeichnet wird und häufig mit einer schlechteren Prognose einhergeht. Vor rund sechs Jahren entdeckte ein US-amerikanisches Forschungsteam bei Hirntumoren einen neuen Mechanismus: Krebszellen bilden dort eigene Synapsen, also Verbindungen, wie sie normalerweise zwischen Nervenzellen vorkommen. Diese ermöglichen es den Tumoren, neuronale Signale direkt für ihr Wachstum zu nutzen. Prof. Ekin Demir, Leitender Oberarzt an der Klinik und Poliklinik für Chirurgie des TUM Klinikums, griff diese Entdeckung gemeinsam mit seinem Team auf. Ziel war es herauszufinden, ob auch Tumoren außerhalb des Gehirns ähnliche Strukturen ausbilden.
Gerade bei Bauchspeicheldrüsenkrebs wachsen besonders häufig Nervenzellen in den Tumor ein – ein Hinweis darauf, dass auch hier synapsenähnliche Strukturen existieren könnten. Die Forschenden untersuchten daher Pankreastumoren gezielt auf Anhäufungen von Rezeptoren für verschiedene Neurotransmitter.
Entdeckung der Pseudosynapsen
In mehreren Proben fanden sie eine erhöhte Konzentration des NMDA-Rezeptors, an den der Neurotransmitter Glutamat bindet. Anschließend suchte das Team gezielt nach den typischen strukturellen Merkmalen von Synapsen – mithilfe des Elektronenmikroskops.
Tatsächlich konnten synapsenähnliche Strukturen nachgewiesen werden. Da diese jedoch leichte physiologische Unterschiede zu klassischen Synapsen gesunder Nervenzellen aufweisen, bezeichnete das Forschungsteam sie als Pseudosynapsen. Doch welchen Vorteil haben Tumoren davon, solche Pseudosynapsen zu bilden? Die Funktion der Bauchspeicheldrüse wird – wie bei vielen anderen Drüsen – über das Nervensystem reguliert. Gesunde Zellen empfangen über Synapsen den Neurotransmitter Glutamat, der verschiedene biologische Prozesse steuert. Die Pseudosynapsen der Tumorzellen klinken sich in diesen natürlichen Regelkreis ein. „Wenn Glutamat an die NMDA-Rezeptoren bindet, öffnet sich ein Kanal und Kalzium strömt in die Krebszelle“, erklärt Prof. Demir. „Das löst eine Kaskade molekularer Prozesse aus, die das Tumorwachstum und die Bildung von Metastasen fördern.“ Auffällig ist dabei das Auftreten langsamer und langanhaltender Kalziumwellen, die das Wachstum des Tumors besonders effektiv antreiben.
Neuer Ansatz für Krebstherapien
Genau dieser Mechanismus könnte nun therapeutisch genutzt werden. In Versuchen mit Mäusen gelang es den Forschenden, die NMDA-Rezeptoren der Tumorzellen medikamentös zu blockieren. Das Ergebnis: Der Bauchspeicheldrüsenkrebs wuchs langsamer, bildete weniger Metastasen und die Tiere überlebten länger. „Wir suchen derzeit mithilfe bioinformatischer Methoden nach bereits zugelassenen Medikamenten, die zusätzlich zu ihrer eigentlichen Wirkung diese speziellen NMDA-Rezeptoren der Pankreaskrebszellen blockieren können“, so Demir. Therapien an der Schnittstelle zwischen Nervensystem und Tumor könnten damit völlig neue Behandlungswege eröffnen. Die Forschenden gehen zudem davon aus, dass nicht nur Bauchspeicheldrüsenkrebs, sondern auch andere Tumorarten Pseudosynapsen ausbilden könnten, um ihr Wachstum zu fördern. Weitere Studien sollen klären, welche Rolle dieser Mechanismus bei anderen Krebserkrankungen spielt – und wie er künftig therapeutisch genutzt werden kann.
Fotos: istock Anna Iamanova
