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Onkoviren

Krebs durch Infektion

Jede fünfte Krebserkrankung geht nach heutigem Wissen auf eine Infektion mit Viren, Bakterien oder Parasiten zurück. Den überwiegenden Teil dieser Infektionen verursachen einige wenige Viren. Ihr Erbgut fanden Wissenschaftler in den Zellkernen entarteten Gewebes. Immer besser gelingt es den Forschern, die molekularen Mechanismen von Infektionen und Entzündungen bei der Entstehung von Krebs zu entschlüsseln.
Edith Schettler
26.08.2021  12:30 Uhr

Viren sind darauf spezialisiert, ihr Erbgut in die Zellen ihres Wirtes einzuschleusen und damit die Kontrolle über das Reproduktionsgeschehen zu übernehmen. Sie verfolgen dabei unterschiedliche Strategien. Virulente Viren vermehren sich ohne Beteiligung der DNA des Wirtes beispielsweise in virus factories (Virenfabriken) im Zytoplasma oder im Karyoplasma des Zellkernes.

Temperente DNA-Viren hingegen integrieren ihr Erbmaterial vorübergehend in die Wirts-DNA, und zwar immer genau an der selben Stelle. Dort kann die virale DNA über Jahre persistieren und gelangt mit jeder Zellteilung in die Tochterzellen, ohne dass Symptome einer Infektion auftreten. Erst wenn eine Abwehrschwäche oder bestimmte äußere Reize wie UV-Strahlung oder chemische Substanzen auftreten, wechselt das Virus von der Latenz- in die akute Phase. Enzyme schneiden die im Erbgut des Wirtes geparkte Viren-DNA, das sogenannte Provirus, heraus und starten die Produktion neuer Virionen. Temperente RNA-Viren nutzen ebenfalls diese Form der Replikation. Sie müssen nur in einem zusätzlichen Schritt ihre RNA in DNA umschreiben. Ein bekanntes Beispiel sind die Retroviren, zu denen auch das HI-Virus gehört. Sie enthalten in ihrem Kapsid neben dem Erbgut das Enzym Reverse Transkriptase, das die RNA in DNA transkribiert. Das vireneigene Enzym Integrase bricht die DNA des Wirtes auf und setzt die Viren-DNA in die Lücke ein. 

Chronische Entzündungen

Die Produktion und die Freisetzung der onkogenen Viren führen im Unterschied zu den infektiösen Viren nicht zu einer Zerstörung der Wirtszelle. Die Virionen gelangen somit nicht zur Ausscheidung und können in diesem Stadium keinen weiteren Wirt infizieren. Vielmehr erzeugen sowohl virulente als auch temperente Tumorviren eine unterschwellige, chronische Infektion. Ihre Anwesenheit vermittelt dem Immunsystem des Wirtes ein Signal zur Produktion von Abwehrzellen. Im Zuge der Immunreaktion entsteht nun eine anhaltende Entzündung. Die Abwehrzellen setzen, ursprünglich zur Erregerabwehr, reaktive Sauerstoffradikale frei, die jedoch auf Dauer Schäden im Genom in Form von Mutationen hervorrufen. Die Immunzellen produzieren außerdem Wachstumsfaktoren, die für die geschädigten Zellen ein permanenter Reiz für Teilung und Wachstum über das normale Maß hinaus sind. So trägt die körpereigene Abwehr selbst zur Entstehung von Tumoren bei.

Doch auch die Integration des viralen Genoms in das des Wirtes kann einen Tumor verursachen, jedoch erst nach einer langen Latenzzeit und relativ selten. Dafür muss das virale Erbgut in unmittelbarer Nähe bestimmter zellulärer Gene des Wirtes platziert werden, um diese dann zu einer Überexpression anzuregen, zum Beispiel bei Brustkrebs, oder zur Synthese veränderter Genprodukte zu stimulieren (wie bei bestimmten Leukämien) oder sie zu inaktivieren.

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