Forscherteam präsentiert Erkenntnisse über Beschaffenheit von Tumorzellen

In seinem Referat befasst er sich mit der Biomechanik des
Tumorwachstums. Ausgehend von den Materialeigenschaften
einer Krebszelle sind Prof. Dr. Käs sowie der Mediziner
Prof. Dr. Dr. Michael Höckel zu Ergebnissen gekommen, die
zu deutlichen Veränderungen in der Behandlung von
Krebserkrankungen führen könnten: Das Forscherteam hat in
seinen Untersuchungen herausgefunden, dass die
biomechanischen Eigenschaften von Tumorzellen ihr Wachstum
sowie ihre Verbreitung im menschlichen Körper vorantreiben.

Drei biomechanische Eigenschaften stehen für diesen Vorgang
im Blickpunkt: Erstens wird das äußere Zellskelett, der so
genannte Aktinkortex, bei einer Krebszelle zunächst
deutlich weicher und erlaubt somit ein schnelleres Wachstum
sowie eine schnelle Vervielfältigung. „Diese Eigenschaft
haben wir bereits in ersten klinischen Studien,
beispielsweise gemeinsam mit Prof. Thorsten Remmerbach
bei Mundkrebs, nachweisen können“, erklärt der Physiker.

Die zweite auffällige biomechanische Eigenschaft von
Krebszellen betrifft das Wachstum des Tumors gegen das
bestehende Normalgewebe selbst: “ Diese Zellen müssen sich
offenkundig nicht linear versteifen, dass sie gegen ihre
Umgebung wachsen können. Nur so lässt sich der Widerspruch
auflösen, dass der Aktinkortex der Zellen weicher wird und
sie trotzdem dem Druck des umgebenden Gewebes widerstehen
können“, sagt Käs. Dafür werden ihm zufolge Elemente des
Zellskeletts betont, die es erlauben, dass sich der Tumor
verhärtet.

Eine dritte biomechanische Eigenschaft betreffe die
Fähigkeit metastierender Krebszellen die Grenze zwischen
verschiedenen Geweben zu überschreiten. „Gesunde Zellen
wollen normalerweise beieinander bleiben“, erklärt Käs.
Metastierende Krebszellen jedoch wollen die Tumorgrenze
überwinden, reagieren höchst sensitiv auf mechanische
Impulse und ziehen sich zusammen“ erläutert der Experte.
Dadurch würden sie sich sehr schnell mit anderen Zellen
mischen. Diese Beweglichkeit ermöglicht den Zellen eine
Eigenkontraktion. Letztlich können die Zellen dadurch den
Tumorverband verlassen und metastasieren.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Josef A. Käs
Telefon: +49 341 97-32470
jkaes@physik.uni-leipzig.de

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