Grundlagen der Krebsbiologie: Entstehung, Arten und Genetik

Was ist Krebs? Definition und Merkmale

Krebs entsteht durch molekulare Veränderungen in Form von Mutationen, die Zellen einen selektiven Wachstumsvorteil verschaffen.

Gutartige und bösartige Tumoren

Ein gutartiger Tumor besteht aus abnormalen Zellen, die sich zu einer Masse gruppieren, aber nicht in umliegendes Gewebe eindringen. Bösartige Tumorzellen (Krebs) hingegen besitzen die Fähigkeit, in umliegendes Gewebe einzudringen und sich im Körper auszubreiten.

Die Fähigkeit, über Blut- oder Lymphgefäße in weit entfernte Gewebe einzudringen und dort neue Tumoren zu bilden, wird als Metastasierung bezeichnet.

Klassifikation von Krebserkrankungen

Krebserkrankungen werden nach ihrem Ursprungsgewebe klassifiziert:

• Karzinome: Entstehen aus Epithelzellen. Etwa 90 % aller Krebserkrankungen sind Karzinome.
• Sarkome: Entwickeln sich aus Muskel- und Bindegewebe.
• Leukämien und Lymphome: Krebserkrankungen des blutbildenden Systems.

Weitere Beispiele basierend auf dem Drüsenepithel sind:

• Adenom: Ein gutartiger Tumor des Drüsenepithels.
• Adenokarzinom: Ein bösartiger Tumor des Drüsenepithels.

Ähnliche Bezeichnungen gibt es auch für andere Gewebe, wie zum Beispiel Chondrom (gutartiger Knorpeltumor) und Chondrosarkom (bösartiger Knorpeltumor).

Faktoren und Eigenschaften der Krebsentstehung

Auslösende Faktoren der malignen Transformation

Die Krebsentstehung (Karzinogenese) steht im Zusammenhang mit der Mutagenese. Auslösende Agentien lassen sich in drei Klassen einteilen:

• Chemische Substanzen
• Ionisierende Strahlung
• Viren

Schlüsseleigenschaften von Krebszellen

Krebszellen weisen mehrere charakteristische Eigenschaften auf:

1. Sie ignorieren interne und externe Signale, die die Zellproliferation regulieren.
2. Sie verhindern die Apoptose (programmierter Zelltod).
3. Sie umgehen die replikative Seneszenz (Alterung) und Differenzierung.
4. Sie weisen genetische Instabilität auf.
5. Sie besitzen die Fähigkeit zur Invasion.
6. Sie können metastasieren.

Wichtige vermeidbare Risikofaktoren

Zu den wichtigsten umweltbedingten und vermeidbaren Risikofaktoren für die Krebsentwicklung gehören:

• Tabakrauch
• Humane Papillomviren (HPV)
• Hepatitis-B-Virus (HBV)

Genetische Grundlagen von Krebs

Kritische Gene bei der Krebsentstehung

Kritische Gene sind solche, die bei Krebserkrankungen des Menschen typischerweise verändert (mutiert) sind und zur Entstehung der Krankheit beitragen. Sie werden in zwei Hauptklassen unterteilt:

Proto-Onkogene

Diese Gene kodieren für Proteine, die an der Kontrolle der Zellproliferation und -differenzierung beteiligt sind. Dazu gehören Wachstumsfaktoren, Wachstumsfaktor-Rezeptoren, Komponenten von Signaltransduktionswegen und Transkriptionsfaktoren. Ein mutiertes Proto-Onkogen wird als Onkogen bezeichnet; sein Proteinprodukt kann zur malignen Transformation von Zellen beitragen.

Tumorsuppressorgene

Diese Gene spielen eine Rolle bei der negativen Regulierung des Zellwachstums. Der Verlust oder die Inaktivierung von Tumorsuppressorgenen durch Mutationen wird mit der Entstehung bösartiger Erkrankungen in Verbindung gebracht.

Die Rolle des p53-Gens

Das p53-Gen ist ein wichtiges Tumorsuppressorgen. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Zellteilung, der Apoptose und der Aufrechterhaltung der genetischen Stabilität. Normalerweise liegt das p53-Protein nur in geringen Mengen in der Zelle vor. Bei einer DNA-Schädigung steigt seine Konzentration jedoch an, um den Schaden zu begrenzen.

Funktionsweise: p53 wirkt, indem es das Fortschreiten des Zellzyklus hemmt, um Zeit für die Reparatur von DNA-Schäden zu geben. Ist der Schaden irreparabel, kann p53 die Apoptose einleiten, um die geschädigte Zelle zu eliminieren.