krebs

Krebs ist eine Krankheit, bei der sich Zellen abnormal oft teilen und damit Geschwüre bilden

es gibt zwei Arten, die dafür verantwortlich sind, dass sich eine Zelle nicht unkontrolliert teilt und eine Kontrollfunktion besitzen

Sie heißen:

Suppresorgene

Fördergene

Diese Gene kodieren zu Proteinen, welche die Zellteilung stoppen können sobald ein Fehler auftritt und Reparaturmechanismen einleiten können.

Im schlimmsten Fall können Sie auch die Zelle zum eigenen Zell zwingen (Apoptose)

Diese Gene codieren zu Proteinen, welche die Zellteilung fördern. Sie sind sozusagen, dass Gaspedal der Mitose und können nur dann arbeiten wenn die Bremse(Suppressorgene) nicht aktiv ist. Ein Beispiel dafür ist das Proto- Onkogene

Sehr häufig wird Krebs ausgelöst indem diese beiden Schutzmechanismen mutieren und deswegen ihre Funktion verlieren. Das Tumorsupressionsgen stoppt nun nicht mehr die Zellteilung und gibt damit freie Bahn für die Proto- Onkogene. Dies geschieht durch eine Mutation wodurch falsche Protiene codiert werden.

Wenn nun auch noch die Proto- Onkogene mutiert sind und zu Proteinen codieren, welche die Zelle dazu bringen sich übermäßig und unkontrolliert zu teilen entsteht Krebs.

Meistens findet diese Mutation im p53-Gen statt und führt zum Verlust der Kontrollfunktionen.

DNA-Schäden werden von Proteinen oder Enzymen erkannt

Das Protein p53 wird aktiviert und steigt in seiner Konzentration an

MDM2(Ein Protein, welches p53 unterdrückt) wird gehemmt

• Die Zelle kann repariert werden, weshalb p53 Proteine und Enzyme aktiviert, welche in DNA- Reperatur durchführen.

• Die Zelle kann nicht repariert werden, weshalb p53 Gene aktiviert, welche den Zelltod(Apoptose) auslösen

Es gibt wieder nur gesunde Zellen im Körper und keine der kaputten Zellen hat sich geteilt und konnte Schaden Anrichten.

Der Zellzyklus wird hochgradig reguliert

An verschiedenen Stellen des Zellzyklus gibt es Signale, die entweder dazu führen, dass die Zelle in den nächsten Schritt des Zellzyklus eintritt und sich die Zelle teilt oder aber, dass die Zelle in einer Phase des Zellzyklus verharrt, wodurch die Teilung der Zelle zumindest temporär gestoppt wird.

Eine Zelle teilt sich erst dann, wenn sie extra zelluläre Signale erhält.

Es handelt sich dabei, um positive Regulatoren (fordern Zellteilung)

• Wachstumsfaktoren (Stimulieren Zellzyklus und somit fördern)

• Signalproteine

• Proto-Okogene

Oder um negative Regulatoren (hemmen Zellteilung)

• Tumorsupressionsgene

Proto-Onkogene:

• führen über den Weg der Proteinbiosynthese zur Bildung von Proteinen die die Zellteilung stimulieren und damit fördern

• Beschleunigen die Zellteilungsrate

Tumorsupressionsgene:

• Zellteilung wird durch Tumorsupressionsgene unterdrückt

  • diese Gene kodieren über die Proteinbiosynthese für Proteine, die die Hemmung der Zellteilung bewirken.

• Reduzieren die Zellteilungrate

Krebs:

• Bösartige Tumorzellen

Die beiden regulatorischen Systeme, die bewirken das Zellen sich nur dann teilen Wenn es notwendig ist, sind bei Krebszellen beide defekt.

• Das Liegt daran, dass die Proteine die Von den Gensystemen exprimiert werden mutieren (also verändert sind)

Mutationen im Proto-Onkogen (Dieses wird dadurch zum Onkogen = Einem Krebs, auslösenden Gen) können Dazu führen, dass die entstehenden Onkogen Proteine

• Eine übermäßige Aktivität zeigen Oder

• im Überschuss vorhanden sind

Wie sind die onkogen Proteine Wirksam?

• es kann sich dabei um Wachstumsfaktoren

• Wachstumsfaktorrezeptoren

• Signalproteine (Komponenten eines Signaltransduktionweges, Der die Zellteilung stimuliert)

Beispiel Brustkrebs: hat nicht viele Rezeptoren, daher ist es auch nicht so schlimm, wenn viele Wachstumsfaktoren vorhanden sind.

Bei Brustkrebs führen Veränderung im Proto-Onkogen dazu, dass übermäßig viele Rezeptoren gebildet werden. Dadurch wird die Zelle infolge der leichteren Bindung von Wachstumsfaktoren an die vielen vorhandenen Rezeptoren für die zellteilung sensitiv und die Zellteilung wird dadurch stimuliert.

Bindet ein Wachstumsfaktor an die Rezeptoren kommt es zu einem Signaltransduktionsweg (Abfolge von molekularen Ereignissen, die letztendlich die Zellteilung bewirkt)

Es wird also nicht nur durch durch proto-Onkogene Gebildete Rezeptoren, sondern auch wenn diese als Wachstumsfaktoren wirksam sind, die Zellteilungsrate erheblich beschleunigt.

Es gibt auch Proto-Onkogene die innerhalb der zur Zellteilung führenden Signalkaskade (Signaltransduktionsweg) wirksam sind. Die Mutation in einem an einer solchen Signalkaskade Beteiligtem Onkogen kann für eine dauerhafte Signalgebung zur Zellteilung sorgen. Auch in Abwesenheit von Wachstumsfaktoren.

Eines dieser Proto-Onkogene ist Ras-Gen. (= G-Protein (GTP bindendes Protein)

• kann in aktiver

• Und inaktiver Form vorliegen

• Durch die Bindung eines Moleküls GTP an Ras Wird es in seine aktive Form überführt und induziert einen Signaltransduktionsweg der zur Aktivierung von Transkriptionfaktoren im Zellkern führt.

  • Dadurch wird die Transkriptionen und Translation in Gang gesetzt und so Gen-Produkte exprimiert die fördernd auf die Zellteilung wirken.

• Eigentlich besitzt Ras Eine GTPase Aktivität

  • Es wandelt GTP durch Abspaltung eines Phosphat Restes In GDP Um Welches sich von Ras Löst und somit der Signalweg gestoppt wird.

• Durch Mutation verliert Ras-Protein die Fähigkeit, GTP zu spalten, es befindet sich also dauerhaft in einem aktiven Zustand.

  • Der Transkriptionsfaktor ist also permanent aktiv unabhängig von Wachstumsfaktorrezeptoren oder Wachstumsfaktoren.

  • die Folge: permanente Expression von Proteinen, die die Zellteilung fördern (Unkontrollierte Zellteilung und somit krebserregend)

Das wäre nicht so fatal, wenn die Zellteilung noch gestoppt werden könnte. Allerdings sind bei Krebszellen auch die Tumorsupressionsgene mutiert

• Ein Transkriptionsfaktor ist p53

  • Ein Protein, das vor allem in Zellen mit DNA Schädigung gehäuft vorkommt

• in diesen Zellen akkumuliert (häuft sich) dieses Protein an

  • Führt dazu, dass der Zellzyklus gestoppt wird und das Protein Reparaturmechanismen in Gang setzt

• bei gestopptem Zellzyklus ermöglicht p53 der Zelle mehr Zeit, um Reparaturmechanismen in Gang zu setzen

• Oder leitet, wenn Reparatur nicht möglich ist, den Programmierten Zelltot (Apoptose) ein

• Mutationen im p53 Gen Führen jedoch zu einem Verlust dieser Funktion

  • Trotz Schäden in der DNA Teilen sich dadurch die Zellen und es kommt zur Tumorbildung

• Weil es sowohl Onkogene Als auch Tumorsupressionsgene gibt ist in der Regel mehr als ein mutiertes Gen erforderlich, damit der Zellzyklus von Krebszellen voranschreiten kann

• Bei über 50 % aller Tumoren von Menschen ist das p53 Kodierende Gen Mutiert

• Bei circa einem Drittel der Tumoren liegen Mutationen im Ras- Gen vor.