Verlust von microRNAs führt zur Fibrosebildung
Fibrosen sind krankhafte Organ- oder Gewebeverhärtungen, die durch Neubildung von Bindegewebe entstehen und die Funktion von Organen beeinträchtigen. Sie treten u.a. bei Patienten mit Leberzirrhose und Krebs auf, aber auch mit zunehmendem Alter. Ein Forscherteam aus Tübingen, Heidelberg, Braunschweig, Aachen und Dortmund (IfADo)konnte microRNAs identifizieren, die für die Entstehung von Fibrosen verantwortlich sind. Die Ergebnisse wurden im Journal PNAS publiziert.
Fibrosen entstehen durch Erkrankungen, aber auch im Alterungsprozess oder durch eine ungesunde Lebensweise. In den Zellen des Organgewebes lagern sich dabei Proteine (vor allem Kollagene) ab, die zu einer Verhärtung des Gewebes oder sogar zum Organversagen führen können. Dies kann Lunge, Herz, Niere oder Leber betreffen. Bei Krebspatienten geht der Bildung von Tumoren oft eine Fibrose am betroffenen Organ voraus – besonders bei Leberkarzinomen, wie dem hepatozellulären Karzinom (HCC), einer meist tödlich verlaufenden Krebserkrankung.
Forschende um den Tübinger Molekularbiologen Prof. Alfred Nordheim, Interfakultäres Institut für Zellbiologie der Universität Tübingen und Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI), die Entstehung und das Fortschreiten von Leberkrebs an Mäusen. Dabei haben sie die an diesem Prozess beteiligte RNA-Molekülgruppe entdeckt.
Inaktivierung von microRNAs führt zu Fibrosebildung
Diese sogenannten „microRNA-Moleküle“ (miRNA) unterbinden die Bildung von Kollagenen und anderen Proteinen, die mit Fibrose in Zusammenhang stehen. Unter normalen Umständen, verhindern sie so die Bildung von Fibrosen in der Leber. Im Verlauf der Krebsentstehung werden die Moleküle jedoch inaktiviert, sodass sich Fibrosen bilden. Zudem wird das Fortschreiten des Leberkarzinoms auf diese Weise gefördert.
Zusätzlich zu diesem Befund wertete das Team bereits vorhandene miRNA-Datenbanken aus und stellte fest, dass auch bei Brust- und Lungenkrebs beim Menschen die Bildung dieser speziellen microRNA-Moleküle unterdrückt ist. Ob das Ausschalten der microRNAs auch für Fibrose in alternden Menschen von Bedeutung ist, wird Fragestellung zukünftiger Forschung sein.
Steuerung durch microRNA-Netzwerk
Die Tübinger Doktorandinnen Ivana Winkler und Catrin Bitter stellten darüber hinaus fest, dass die microRNA-Moleküle in einer Art Netzwerk unterschiedlicher microRNAs zusammenarbeiten, koordiniert durch ein Regulator-Protein namens „PPARɣ“. Erst dieses Zusammenwirken verhindert die Bildung von Verhärtungen, den Fibrosen. Im Mausversuch wird derzeit überprüft, ob die zentrale Steuerung durch PPARɣ neue therapeutische Möglichkeiten eröffnen kann.
Das Projekt führte die Arbeitsgruppe Nordheim gemeinsam mit Kollegen aus der Tübinger Bioinformatik sowie vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg, vom Braunschweiger Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung, vom Institut für Pathobiochemie am Universitätsklinikum Aachen und vom IfADo (Prof. Jan Hengstler) durch. Die Arbeiten wurden unter anderem von der Deutschen Krebshilfe (Projekt 109886) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; SFB/TR 209 (Projekt-ID 314905040) Teilprojekt B02) finanziert.
Quelle dieser Meldung: Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI)