Zwei Proteine identifiziert, die das Verhalten von Hautstammzellen beeinflussen
Die Veränderung dieser Funktion begünstigt das Auftreten von Hauttumoren, so dass diese Erkenntnis bei der Entwicklung von Anti-Tumor-Therapien hilfreich sein könnte
In einer Studie des Krebsforschungszentrums, eines gemeinsamen Zentrums des Spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) und der Universität Salamanca (USAL), wurden zwei Proteine identifiziert, die das Verhalten von Hautstammzellen modulieren. Die Veränderung dieser Funktion begünstigt das Auftreten von Hauttumoren, weshalb diese in Oncogene veröffentlichte Erkenntnis zur Entwicklung neuer Antitumortherapien beitragen könnte.
Bereiche der Haut, in denen sich Stammzellen befinden.
CIC
Die Haut stellt eine physische Barriere dar, die uns vor der äußeren Umgebung schützt, und ist außerdem ein Organ von großer Bedeutung für die Aufrechterhaltung verschiedener physiologischer Parameter wie der Körpertemperatur. Da die Haut ständig der Umwelt ausgesetzt ist, muss sie sich ständig regenerieren, um ihre Funktion zu erhalten. Daher ersetzt jede Person ihre gesamte Haut in einem Zeitraum von weniger als zwei Wochen. Um diesen Prozess aufrechtzuerhalten, gibt es in der Haut Stammzellen, die für die Produktion aller zellulären Bestandteile unserer Haut wie Keratinozyten, Talgdrüsen oder unser Haar verantwortlich sind. Veränderungen in der Funktion dieser Stammzellen können zu Problemen bei der Aufrechterhaltung der Integrität unserer Haut führen, wenn sie nicht richtig funktionieren, oder zur Bildung von Tumoren, wenn sie anfangen, sich unkontrolliert zu vermehren. Aus diesem Grund ist ein genaues Verständnis der biologischen Prozesse, die die Anzahl, den Erhalt und die ordnungsgemäße Funktion der Hautstammzellen bestimmen, sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die Entwicklung neuer Therapien wichtig.
Mit Hilfe von genetisch veränderten Mäusen, bei denen bestimmte Gene inaktiviert oder ausgeschaltet werden konnten, hat eine Forschergruppe um Xosé Bustelo herausgefunden, dass die Proteine Vav2 und Vav3 entscheidend dafür sind, dass diese Stammzellen in ausreichender Zahl in der Haut vorhanden sind und auch richtig funktionieren. Bei ihren Experimenten stellten sie fest, dass nach dem Entfernen dieser beiden Proteine weniger Stammzellen gebildet wurden und diese nicht mehr richtig funktionierten. Dies führte zu gestörten Hautregenerationsprozessen nach Wunden oder Enthaarung. Wurden diese Moleküle dagegen chronisch aktiviert, nahm die Stammzellpopulation in der Haut zu und die Hautregenerationsprozesse verliefen wesentlich schneller als bei den Kontrollmäusen.
"Die aktivierte Form dieser Proteine verhält sich wie ein natürlicher Haarwuchsstoff und führt zu einer verstärkten Haarbildung, wenn die Hautregeneration bei diesen Mäusen angeregt wird. Außerdem heilen ihre Wunden schneller", sagt der Forscher Francisco Lorenzo-Martín.
Wurden jedoch Tumore erzeugt, so führten diese aktivierten Stammzellen zu bösartigeren Tumoreigenschaften. "Das ist kein Nachteil, sondern ein Vorteil: Die Untersuchung dieses Prozesses hat es uns ermöglicht, neue diagnostische Signaturen zu entwickeln, die die Entwicklung von Hautkrebspatienten vorhersagen, und gleichzeitig neue Wege zu finden, um diese bösartigen Funktionen der Stammzellen zu inaktivieren", erklärt der Forscher Xosé Bustelo.
Die Analyse von normalen und Tumorstammzellen mit Hilfe von Mikrochips, um die aufgetretenen Veränderungen zu entschlüsseln, ermöglichte es den Forschern, die von Vav2 und Vav3 regulierten Mechanismen zu verstehen, die mit diesen physiologischen und bösartigen Funktionen verbunden sind. Dies wiederum ermöglichte es ihnen, neue diagnostische Signaturen zu entwickeln und molekulare Ziele anzusteuern, deren pharmakologische Hemmung als Anti-Tumor-Therapie für diese Art von Tumor von Interesse wäre.
"Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Hemmung der Vav2- und Vav3-Proteine selbst für diesen Prozess von Interesse sein könnte, was wir derzeit durch die Entwicklung chemischer Verbindungen, die ihre Funktion spezifisch hemmen können, untersuchen", fügt Bustelo hinzu. Dieser translationale Teil der Arbeit erfordert noch weitere Forschung sowohl an experimentellen Modellen als auch am Menschen.
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Originalveröffentlichung
L. Francisco Lorenzo-Martín, Mauricio Menacho-Márquez, Natalia Fernández-Parejo, Sonia Rodríguez-Fdez, Gloria Pascual, Antonio Abad, Piero Crespo, Mercedes Dosil, Salvador A. Benitah & Xosé R. Bustelo; "The Rho guanosine nucleotide exchange factors Vav2 and Vav3 modulate epidermal stem cell function."; Oncogene.
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