Stammzellmutationen im Alter

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Zunahme und Dominanz von Stammzellmutationen im Alter erhöhen das Risiko für Krebs im Alter. Neue Therapien sollen zukünftig das Risiko der Krebsentstehung im Alter reduzieren.

Stammzellmutationen und mutierte Vorläuferzellen führen im Laufe des Alternsprozesses zu Verschlechterung der Geweberegeneration, Verringerung der Organfunktionalität und begünstigen die Entstehung von Krebs. Die Zunahme von Gewebedysfunktion, Krankheiten und Krebsrisiko im Alter ist oft auf genetische oder epigenetische Veränderungen zurückzuführen, wobei die Anzahl an mutierten Stamm- und Vorläuferzellen in Geweben ab einem Alter über 45 Jahren exponentiell steigt.

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass eine Zunahme von Mutationen in den Gewebestammzellen eine entscheidende Ursache für die Entstehung von Alterskrebs ist und der Erkrankung um Jahre vorausgeht. Welche Mechanismen zu der Entstehung und klonalen Dominanz von mutierten Stammzellen im Alter führen, ist heute noch weitgehend unverstanden.

Dominanz von Stammzellmutationen

Laut neuester Forschung ist die Zunahme der Zellteilungsdominanz von Stammzellmutationen davon abhängt, um welches Gewebe es sich in welchem Organismus handelt, welche Mutationen vorliegen bzw. welche Signalwege betroffen sind. Beispielsweise sind in Blutzellen die Effekte von Replikationsstress oder Telomerverkürzung stärker ausgeprägt als in Darmzellen.

Bei Mäusen gibt es beispielsweise bei neutralen Stammzellmutationen im Darm keinen Zusammenhang zwischen dem Alter der Tiere und der Entstehung von Mutationen. Die Dominanz von Mutationen, die zu einem Wachstumsvorteil führen, zeigte sich in Studien abhängig vom Kontext und verstärkt bei Entzündungen im Gewebe. Eine Herausforderung an zukünftige Forschungsansätze muss es daher sein, gewebespezifische Ursachen und Folgen von Zellmutationen zu finden und insbesondere den Kontext „Altern“ im Hinblick auf die Verstärkung der Dominanz von Mutationen zu untersuchen.

Als mögliche Ursachen diskutieren die Experten den Verlust des Ruhezustands der Stammzellen – d.h. sie beginnen sich zu teilen, eine Telomerverkürzung und Stress bei der Replikation des Erbguts der Stammzellen – also bei der Vervielfältigung des Erbinformationsträgers DNA –  im Laufe des Lebens. Darüber hinaus sind epigenetische Veränderungen – sprich Veränderungen an den Chromosomen – und Veränderungen in Stoffwechselsignalwegen mögliche Faktoren für die Verstärkung der Dominanz mutierter Stammzellen im Alter.

Literatur:

Adams PD, Jasper H, Rudolph KL. Aging-Induced Stem Cell Mutations as Drivers for Disease and Cancer. Cell Stem Cell 2015

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Axel Rhindt

MEDMIX-Redaktion, AFCOM Digital Publishing Team

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