Vitamin D-Mechanismus
Wissenschaftler haben einen biologischen Mechanismus entdeckt, durch den Vitamin D den Verlauf des Melanoms verändern kann.
Sie fanden heraus, dass Vitamin D einen Signalweg innerhalb von Melanomzellen beeinflusst, der ihnen hilft, zu wachsen.
Die Forscher schlagen vor, dass die Verringerung der Aktivität des Weges ein Weg sein könnte, dem Immunsystem zu helfen, diesen gefährlichsten Hautkrebs zu bekämpfen.
Während Wissenschaftler beobachtet haben, dass Menschen mit Melanom weniger gut abschneiden, wenn sie einen niedrigen Vitamin D-Spiegel haben, haben sie den Grund dafür nicht erkannt.
Die neue Studie zur Krebsforschung liefert eine molekulare Erklärung. (1)
“Dieses neue Puzzleteil wird uns helfen, besser zu verstehen, wie das Melanom wächst und sich ausbreitet, und hoffentlich neue Ziele zu finden, um es zu kontrollieren”, sagt Julia Newton-Bishop, Professorin für Dermatologie an der University of Leeds in Großbritannien.
“Aber was wirklich faszinierend ist”, fügt sie hinzu, “ist, dass wir jetzt sehen können, wie Vitamin D dem Immunsystem helfen kann, Krebs zu bekämpfen.”
Das Melanom beginnt in Melanozyten
Krebs entsteht, wenn Zellen außer Kontrolle geraten und sich vermehren.
Im Falle des Melanoms beginnt Krebs in den Melanozyten, die die Zellen sind, die das Pigment bilden, das Haut, Haaren und Augen Farbe verleiht.
Obwohl es die am wenigsten verbreitete der Hautkrebsarten ist, ist das Melanom die gefährlichste.
Denn ohne frühzeitige Diagnose und Behandlung besteht eine viel höhere Wahrscheinlichkeit, dass sich Krebs auf andere Körperteile ausbreitet.
Nach Angaben des National Cancer Institute (NCI), das eines der National Institutes of Health (NIH) ist, werden etwa 2,3% der Menschen in den Vereinigten Staaten irgendwann in ihrem Leben eine Melanomdiagnose erhalten. (2)
Das NCI schätzt, dass mehr als 92% der Menschen mit Melanom mindestens 5 Jahre nach der Diagnose überleben und dass fast 1.196.000 im Jahr 2016 in den USA mit Melanom leben.
Vitamin D und seine Rezeptoren
Für die neue Studie untersuchten Prof. Newton-Bishop und Kollegen die Zellbiologie von Vitamin D beim Melanom.
Sie begannen damit, sich anzusehen, was passiert, wenn den Zellen ein Protein fehlt, das als Vitamin D-Rezeptor (VDR) bekannt ist.
Vitamin D kann keine Signale in die Zellen senden, es sei denn, die Zellen haben VDRs auf ihrer Oberfläche.
Es ist die Bindung des Vitamin D-Moleküls an seinen passenden Rezeptor, der das Signal an die Zelle abgibt.
Um also zu untersuchen, was in Zellen ohne VDR passiert, untersuchte das Team das VDR-Gen, das Anweisungen zur Herstellung des Proteins enthält.
Sie untersuchten VDR in Proben von 703 humanen Melanomtumoren und in weiteren 353 Melanomtumoren, die sich von der ursprünglichen Stelle aus ausgebreitet hatten.
Sie suchten auch nach Zusammenhängen zwischen der Aktivität des Gens und anderen Merkmalen, darunter die Dicke der Melanomtumore und deren Wachstum sowie alle genetischen Veränderungen, die mit einem schnelleren Tumorwachstum einhergehen könnten.
Tumore wuchsen schneller mit niedrigem VDR-Wert
Nach diesen Untersuchungen benutzte das Team dann Mäuse, um zu sehen, wie die Aggressivität des Melanoms auf Veränderungen der VDR-Werte reagierte.
Die Ergebnisse zeigten, dass menschliche Tumore schneller wuchsen, wenn ihre VDR-Genexpression gering war.
Darüber hinaus zeigten diese Tumore eine geringere Expression in Genen, die Wege steuern, die die Immunaktivität gegen Krebszellen fördern.
Die Forscher fanden auch heraus, dass ein niedriger VDR-Wert bei Tumoren einer höheren Expression von Genen entspricht, die das Krebswachstum und die Ausbreitung fördern.
Ein besonders auffälliger Gencluster war der, der einen Signalweg namens Wnt/β-Catenin steuert.
Dieser Weg hat viele Zellfunktionen, von denen eine das Wachstum fördern soll.
In einer weiteren Reihe von Experimenten an Mäusen mit Melanom zeigten die Forscher, dass sie die Aktivität des Wnt/β-Catenin-Signalwegs reduzieren können, indem sie die VDR-Expression auf den Krebszellen erhöhen.
Diese Manipulation verringerte auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Melanom auf die Lunge der Tiere ausbreitete.
Unterstützung des Immunsystems bei der Krebsbekämpfung
Die Ergebnisse zeigen ein Potenzial für den Einsatz von Vitamin D zur Reduzierung der Aktivität des Wnt/β-Catenin-Pfades und damit zur Unterstützung des Immunsystems bei der Bekämpfung von Krebs.
“Wir wissen, wann der Wnt/β-Catenin-Pfad beim Melanom aktiv ist”, erklärt Prof. Newton-Bishop, “er kann die Immunantwort dämpfen, wodurch weniger Immunzellen ins Innere des Tumors gelangen, wo sie den Krebs möglicherweise besser bekämpfen können”.
“Obwohl Vitamin D allein keinen Krebs heilt”, fährt sie fort, “könnten wir Erkenntnisse aus der Art und Weise gewinnen, wie es die Wirkung der Immuntherapie verstärkt, die das Immunsystem nutzt, um Krebszellen zu finden und anzugreifen”.
“Nach jahrelanger Forschung wissen wir endlich, wie Vitamin D mit VDR das Verhalten von Melanomzellen beeinflusst, indem es die Aktivität des Wnt/β-Cateninwegs reduziert.”
Prof. Julia Newton-Bishop
Bildquelle:
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