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Biologie · Genetik, Evolution und Ökologie
Krebs entsteht, wenn Mutationen das Gleichgewicht von Zellwachstum und Zelltod kippen. Die Lektion behandelt Onkogene, Tumorsuppressorgene, p53 und die Stufen der Tumorentstehung.
Krebs entsteht, wenn sich Mutationen anhäufen: Onkogene geben Dauergas, Tumorsuppressorgene fallen als Bremse aus. Die Zelle teilt sich dann ungebremst und stirbt nicht mehr.
Gesundes Gewebe hält Zellwachstum und Zelltod im Gleichgewicht (Homöostase). Bei Krebs überwiegt das Wachstum, weil Gene mutiert sind, die beides steuern. Krebs ist deshalb eine Genomkrankheit.
| Gengruppe | Aufgabe | Mutation |
|---|---|---|
| Proto-Onkogen | gesundes Gaspedal: fördert Wachstum | Gain-of-function: Dauergas |
| Tumorsuppressorgen | Bremse: hemmt Teilung, löst Apoptose aus | Loss-of-function: Bremse weg |
Proto-Onkogene codieren zum Beispiel Wachstumsfaktoren oder deren Rezeptoren. Als Onkogen sendet das Gen dauerhaft Teilungssignale, auch ohne Reiz von außen. Dafür reicht oft ein mutiertes Allel.
Ein Proto-Onkogen wird durch Punktmutationen, zusätzliche Genkopien oder Chromosomentranslokationen zum Onkogen. Ein Beispiel ist das Philadelphia-Chromosom bei chronischer myeloischer Leukämie.
Tumorsuppressorgene müssen dagegen meist auf beiden Allelen ausfallen (Two-Hit-Hypothese), erst dann fehlt die Bremse ganz.
p53, der "Wächter des Genoms", ist das wichtigste Tumorsuppressorgen und in etwa 50 % aller Tumoren mutiert. Bei DNA-Schäden hält es den Zellzyklus an, bis repariert ist, und löst bei irreparablen Schäden die Apoptose aus. Ohne p53 überleben und teilen sich geschädigte Zellen weiter.
Bei erblichen Krebssyndromen ist der erste Treffer angeboren, der zweite entsteht im Leben. Deshalb erkranken nicht alle Träger, und Generationen können übersprungen werden.
Beispiele sind das Lynch-Syndrom (erblicher Darmkrebs durch defekte Reparaturgene) und BRCA1/2 (Brust- und Eierstockkrebs). Beide werden autosomal-dominant vererbt.
Eine einzelne Mutation macht noch keinen Krebs. Nach der Multi-Hit-Hypothese sammeln sich über Jahre mehrere an: Onkogene werden aktiviert, Tumorsuppressoren ausgeschaltet. Das vereinfachte Stufenmodell:
In einem Epithel bleibt anfangs die Basalmembran intakt. Invasive Zellen durchbrechen sie. Gelangen sie in Blut oder Lymphe, kann daraus eine Metastase werden, aber nur, wenn sie in einem fernen Organ anwachsen. Blutübertritt allein ist noch keine Metastase.
| Merkmal | gutartig | bösartig |
|---|---|---|
| Wachstum | langsam, verdrängend | schnell, infiltrierend |
| Abgrenzung | scharf, oft Kapsel | unscharf |
| Metastasen | nein | möglich |
Auch Blutkrebs ohne feste Tumormasse gehört zu den bösartigen Erkrankungen. Bösartige Zellen haben typische Merkmale:
Zykline steuern den Zellzyklus, Wachstumsfaktoren beeinflussen sie. An den Kontrollpunkten (G1/S, G2/M, M) wird die DNA auf Schäden und korrekte Verteilung geprüft. Krebszellen umgehen diese Kontrollen. → Ausführlich in: Zellteilung
Das Tumormikromilieu ist sauer und sauerstoffarm. Die Krebszellen gewinnen ihre Energie vor allem über Glykolyse zu Laktat, selbst wenn Sauerstoff da ist, und dämpfen die Immunreaktion.
Karzinogene sind chemisch (Benzpyren im Tabakrauch), physikalisch (UV- und Röntgenstrahlung) oder biologisch (HPV). Sie können von außen kommen oder im Körper entstehen. Meist wirken sie über Mutationen. → Ausführlich in: Auslöser von Mutationen
Typische Zuordnungen:
| Auslöser | Typische Krebsart |
|---|---|
| Tabakrauch | Lunge |
| UV-Strahlung | Haut |
| Hepatitis-B/C-Virus | Leber |
| HPV | Gebärmutterhals |
| Ionisierende Strahlung | Leukämie, Schilddrüse |
| Rotes Fleisch (Risikofaktor) | Darm |
Adipositas erhöht das Risiko, ist aber kein klassisches Karzinogen.
Schrittfolge
Deine AufgabeVergleiche dieselben Zellgruppen über die Ansichten hinweg. Wann bleibt die Basalmembran intakt, wann wird sie überschritten, und weshalb ist Blutübertritt allein noch keine Metastase? Die letzte Ansicht sammelt den Zusammenhang.
Schritt 1 von 5
