Wie chronischer Stress das Wachstum von Krebszellen fördert
Nach einer neuen Studie an Mäusen haben die Forscher nun ein viel besseres Verständnis dafür, wie chronischer (langfristiger, anhaltender) Stress das Wachstum von Krebsstammzellen beschleunigen kann. Möglicherweise haben sie auch einen Weg gefunden, um zu verhindern, dass Stress seinen Schaden anrichtet.
Chronischer Stress, den eine Person über einen langen Zeitraum hinweg konstant hat, wirkt sich auf das geistige und emotionale Wohlbefinden sowie die körperliche Gesundheit aus.
Studien haben chronischen Stress mit einer beschleunigten kognitiven Beeinträchtigung, einem höheren Risiko für Herzprobleme und Problemen mit der Darmgesundheit in Verbindung gebracht.
Frühere Untersuchungen legen auch nahe, dass die Exposition gegenüber Stress das Wachstum von Krebs durch seine Auswirkungen auf die Genaktivität beschleunigen könnte.
Jetzt haben Forscher der Medizinischen Universität Dalian in China in Zusammenarbeit mit Kollegen aus der ganzen Welt einen Schlüsselmechanismus gefunden, der durch chronischen Stress ausgelöst wird und das Wachstum von Krebsstammzellen fördert, aus denen Tumore stammen.
Insbesondere haben die Forscher diesen Mechanismus in Mausmodellen von Brustkrebs untersucht.
Ihre Ergebnisse - über die sie berichten Das Journal of Clinical Investigation - Zeigen Sie mit dem Finger auf das Hormon Adrenalin, aber sie schlagen auch eine Strategie vor, um den Auswirkungen von Stressmechanismen auf Krebszellen entgegenzuwirken.
"Sie können alle Zellen abtöten, die Sie in einem Tumor haben wollen", bemerkt Co-Autor Keith Kelley von der Universität von Illinois in Chicago. "Aber wenn die Stammzellen oder Mutterzellen nicht abgetötet werden, wird der Tumor abtöten." wachsen und metastasieren. “
"Dies ist eine der ersten Studien, die chronischen Stress spezifisch mit dem Wachstum von Brustkrebsstammzellen in Verbindung bringt", fügt er hinzu.
Stress fördert das Tumorwachstum
Um zu sehen, wie sich Stress auf das Wachstum von Krebszellen bei Nagetieren auswirken würde, legten die Forscher eine Woche lang alle Mäuse in kleine, restriktive Gehege. Dann teilten sie die Mäuse in zwei Gruppen auf.
Sie stellen eine Gruppe in große, komfortable Gehäuse, um den Stress abzubauen. Diese Mäuse fungierten als Kontrollgruppe. Die andere Gruppe blieb weitere 30 Tage in den kleinen Gehegen; Diese Mäuse fungierten als Versuchsgruppe.
Nach ihrer ersten Untersuchung stellten die Wissenschaftler nicht nur fest, dass die gestressten Mäuse Verhaltensänderungen aufwiesen, die auf Depressionen und Angstzustände hinwiesen, sondern auch, dass sie größere Krebstumoren hatten als ihre Kollegen in der Kontrollgruppe.
Außerdem wuchsen diese Tumoren schneller, und insgesamt hatten die gestressten Mäuse auch eine größere Anzahl von Krebsstammzellen als die anderen Mäuse. Zu diesem Zeitpunkt blieb jedoch noch unklar, wie Stress zum Fortschreiten von Krebs beitrug.
Laut dem Hauptforscher Quentin Liu vom Institut für Krebsstammzellen der Dalian Medical University ist „das direkte Signalnetzwerk zwischen Stresspfaden und einem krebsausbreitenden System nahezu unbekannt.“
Er fügt hinzu: "Ein besseres Verständnis der Biochemie, die dazu führt, dass Stress das Wachstum von Krebszellen erhöht, könnte uns zu gezielten Arzneimittelinterventionen führen, von denen wir eine in dieser Arbeit entdeckt haben."
Beschuldigen Sie Adrenalin, nicht Cortisol
Als sie untersuchten, wie sich verschiedene physiologische Faktoren bei Mäusen mit chronischem Stress verändert hatten, näherten sich die Forscher einem Hormon namens Adrenalin.
Die gestressten Mäuse hatten viel höhere Spiegel dieses Hormons als die Mäuse in der Kontrollgruppe. Auch bei Mäusen aus der Versuchsgruppe, die ein Medikament erhalten hatten, das ADRB2 - einen Adrenalinrezeptor - blockierte, waren die Krebstumoren geringer und die Anzahl der Krebsstammzellen ebenfalls geringer.
"Wenn die meisten Menschen an Stress denken", sagt Kelley, "denken sie, dass Cortisol das Immunsystem unterdrückt." Er fügt jedoch hinzu: "Das Erstaunliche ist, dass Cortisol nach einem Monat Stress tatsächlich niedriger war."
Wie hilft Adrenalin, Krebsstammzellen zu gedeihen? Die Autoren erklären, dass die Wechselwirkung, wenn dieses Hormon an ADRB2 bindet, den Spiegel der Laktatdehydrogenase erhöht, einem Enzym, das den Muskeln in einer Gefahrensituation normalerweise eine „Energieinjektion“ verleiht. Dies ermöglicht es der Person, entweder die Bedrohung zu bekämpfen oder vor ihr davonzulaufen.
Ein Nebenprodukt dieses Energieschubs ist die Produktion einer organischen Verbindung namens Laktat. Bei Menschen mit Krebs ernähren sich die schädlichen Zellen tatsächlich von dieser Verbindung; es ermöglicht ihnen, mehr Energie zu gewinnen.
Dies bedeutet, dass eine Person mit chronischem Stress zu viel Laktatdehydrogenase in ihrem System hat. Dies wiederum aktiviert Gene, die mit dem Krebswachstum zusammenhängen, und lässt Krebszellen gedeihen.
"Diese Daten bieten einen neuen Weg, der erklärt, wie durch chronischen Stress verursachtes erhöhtes Adrenalin das Fortschreiten des Brustkrebses fördert, indem es direkt auf Krebsstammzellen einwirkt."
Quentin Liu
Ist Vitamin C die Antwort?
Als nächstes validierten die Forscher ihre Ergebnisse, indem sie den Adrenalinspiegel im Blut bei 83 Menschen mit Brustkrebs untersuchten.
Sicher genug, fanden sie heraus, dass Menschen mit hohem Adrenalinspiegel im Blut auch bei Krebstumoren einen Überschuss an Laktatdehydrogenase hatten - zu dem die Forscher über Brustkrebs-Biopsieproben Zugang hatten.
Außerdem war es wahrscheinlicher, dass Menschen mit einem höheren Stresshormonspiegel nach der Behandlung schlechtere Ergebnisse erzielten als Menschen mit einem niedrigeren Adrenalinspiegel.
Als nächstes versuchten die Wissenschaftler herauszufinden, ob sie eine Strategie identifizieren könnten, um die negativen Auswirkungen von Adrenalin auf das System zu blockieren. In Labortests an Brustkrebszelllinien analysierten sie die Auswirkungen einiger von der Food and Drug Administration (FDA) zugelassener Arzneimittel auf die Laktatdehydrogenase-Produktion.
Die vielversprechendste Substanz, auf die sich die Forscher einließen, war tatsächlich Vitamin C, das in Laborexperimenten die Produktion von Aktatdehydrogenase blockierte. Als die Forscher diesen Ansatz in Mausmodellen testeten, erzielten sie die gleichen Ergebnisse: Gestresste Mäuse, denen Vitamin C injiziert worden war, zeigten eine Tumorschrumpfung.
"Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass Vitamin C ein neuartiges und wirksames Therapeutikum zur Bekämpfung von Krebs bei Patienten mit chronischem Stress sein könnte", schließt Liu.
