Ursache für unkontrolliertes Wachstum von Blutgefäßen

Foto: Blütgefäße in der Retina der Maus

Die Gefäße wachsen aus dem
Zentrum der Retina in die äußeren
Regionen und bilden dabei
Sprosse; © MPG

Die Bildung neuer Blutgefäße ist ein komplexer Prozess, bei dem unterschiedliche Signalproteine genau aufeinander abgestimmt miteinander wechselwirken. Große Bedeutung haben dabei der Wachstumsfaktor VEGF sowie der Notch-Signalweg. VEGF fördert das Wachstum der Blutgefäße, indem er an den Rezeptor VEGFR2 bindet. Der Notch-Signalweg wirkt wie ein Schalter, mit dem die Blutgefäßbildung unterdrückt werden kann. Bisher gingen Forscher davon aus, dass Notch dazu VEGFR2 herunter reguliert und damit das VEGF Signal abschaltet.

„Diese Erkenntnis könnte die Hintergründe für Medikamentenresistenzen bei bestimmten Tumorbehandlungen erklären und die Basis für neue Strategien werden, wie derartige Resistenz-Probleme in der Praxis zukünftig umgangen werden können", betont Ralf Adams, vom MPI und von der Abteilung Gewebebiologie und Morphogenese.

Ein fein verästeltes Netzwerk aus Blutgefäßen versorgt alle Organe des Menschen mit Nährstoffen und entfernt schädliche Stoffwechselprodukte aus den Geweben. Das Wachstum dieses Gefäßsystems ist für alle Entwicklungs- und Heilungsprozesse von größter Bedeutung. Umgekehrt kann unkontrolliertes Blutgefäßwachstum auch Krankheitsprozesse fördern – so wie beispielsweise Hämangiomen, schwammartigen Gefäßwucherungen in der Haut, oder Retinopathien im Auge von Diabetikern und alternden Menschen. In der Krebstherapie wird häufig die Blutgefäßneubildung gehemmt, um die Versorgung von Tumoren sowie die Metastasierung über die Blutzirkulation zu unterbinden. Dazu werden der Wachstumsfaktor VEGF oder sein Rezeptor VEGFR2 blockiert: Bei schlechter Sauerstoffversorgung setzen Gewebe VEGF frei. Der Wachstumsfaktor bindet an den Rezeptor VEGFR2 und aktiviert ihn. Dadurch wird die Vermehrung der Blutgefäße ausgelöst. Eine Blockierung von VEGF oder VEGFR2 drosselt also das Blutgefäßwachstum. Manche Patienten sprechen allerdings schlecht oder gar nicht auf die Hemmung von VEGF oder VEGFR2 an, wobei die Gründe dafür noch unverstanden sind.

Rui Benedito konnte jetzt an Mausaugen zeigen, dass Blutgefäße durch Ausschalten des Notch-Signalwegs, eines steuernden Regelkreises, auch ohne die Aktivität von VEGF/VEGFR2 wachsen können. „In einem solchen Fall fördert dann ein weiterer, verwandter Rezeptor namens VEGFR3 die unkontrollierte Vermehrung von Blutgefäßen im Mausauge", erklärt Benedito. VEGFR3 wird durch das Fehlen von „Notch“ in den Gefäßen sehr stark hochgeregelt und ist dann auch ohne Signale aus der Gewebeumgebung aktiv.

MEDICA.de; Quelle: Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin