Pathophysiologie / Tumorkrankheiten

Signalwege

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Signalwege (Signalpfade, signaling pathways) bezeichnet den Weg, über den ein Auslöser zu einem Effekt der Zelle führt.

Beispiel: Eine Substanz, die aus einem Bakterium freigesetzt wird, kann an einen Rezeptor der Oberfläche einer anderen Zelle binden, der im Zellinneren eine biochemische Reaktion anstößt. Dabei kommt es zur Bildung eines Stoffwechselprodukts, welches eine weitere biochemische Reaktion und die Bildung eines weiteren Stoffwechselprodukts auslöst, und so fort, bis schließlich, ein Molekül aus dieser Signalkette dazu führt, dass ein bestimmtes Gen aktiviert wird. Solch eine Genaktivierung erfolgt beispielsweise im Rahmen

  • der Zellerneuerung,
  • der Aktivierung oder Hemmung von Immunzellen,
  • der Bildung eines bestimmten Hormons,
  • der Ankurbelung oder Beendigung eines Stoffwechselprozesses.

Eine Signalkette, die zu Proteinbildung und Zellteilung führt, ist der mTOR-Signalweg. Er ist bei verschiedenen Krebsarten Ziel einer individualisierten Tumortherapie geworden. (1)Int J Mol Sci. 2012;13(2):1886-1918. doi: 10.3390/ijms13021886

Genetische Kontrolle der Signalwege: Jeder der in der Signalkette in Reihe geschalteten Stoffwechselprozesse wird genetisch kontrolliert. Und jeder Schritt kann durch Veränderung der zuständigen Genaktivität gestört werden. Einzelne Gene können Knotenpunkte in Signalpfaden (Checkpoints) kontrollieren, die nicht nur zu einem Signalpfad, sondern zu verschiedenen Netzwerken gehören. Ihre Veränderung kann sich daher vielfältig auswirken. Eine Veränderung kann sich beispielsweise darin auswirken, dass sich eine Autoimmunkrankheit oder Krebs bildet.

Signalwege bei der Krebsentstehung: Ein Beispiel, in dem Signalwege untersucht werden, um neue Ansätze für eine Therapie zu finden, ist die Forschung zur Krebsentstehung. Es werden gezielt Knotenpunkte in den verantwortlichen Signalwegen gesucht und daraufhin geprüft, ob sie Ziele für eine medikamentöse Therapie sein können. So wurden bereits spezielle Hemmstoffe für mTOR entwickelt, welche die Zellteilungsvorgänge zentral beeinflussen. Sie eröffnen neue Perspektiven bei der Krebstherapie (siehe hier). (2)J Immunother Precis Oncol. 2023 Feb 2;6(2):91-102. DOI: 10.36401/JIPO-22-27

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Verweise

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