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Krebsforschung : Wenig Schlaf macht Tumor aggressiv

  • -Aktualisiert am

In unausgeschlafenen Mäusen entwickeln sich Tumore schneller. Bild: picture-alliance / dpa

Häufig unterbrochene Ruhephasen lassen Tumore schneller und aggressiver wachsen - das haben Experimente mit Mäusen gezeigt. Das Immunsystem scheint dafür verantwortlich zu sein.

          Weckt man Mäuse während ihren Ruhephasen regelmäßig auf, wachsen Krebsgeschwüre in ihnen doppelt so schnell wie in Mäusen mit ungestörtem Schlaf. Das hat eine in der Zeitschrift „Cancer Research“ veröffentlichte Studie ergeben (doi:10.1158/0008-5472.CAN-13-3014). Die für die Publikation verantwortlichen Wissenschaftler, unter der Leitung des Mediziners David Gozal von der University of Chicago, ließen Labormäuse eine Woche lang nicht ausschlafen. Tagsüber, wenn die Tiere normalerweise ruhen, wurde alle zwei Minuten eine weiche Bürste durch ihren Käfig gezogen, die sie weckte. Eine Kontrollgruppe ließ man eine Woche lang ihrem ganz normalen Schlafrhythmus folgen.


          Nach Ablauf der Woche wurden in die Tiere beider Versuchsgruppen zwei verschiedene Arten von Tumorzellen (TC-1 und 3LLC) implantiert. Zwar nisteten sich die Zellen in allen Tieren ein, und entwickelten innerhalb kurzer Zeit Geschwüre, die sich ertasten ließen. Nach vier Wochen zeigten sich aber überraschende Unterschiede: In den Mäusen, die zuvor mit Schlafentzug malträtiert wurden, wuchs der Krebs doppelt so schnell wie in ihren ausgeschlafenen Artgenossen. Dabei breitete er sich auch in benachbartem Gewebe aus, ein entscheidender Schritt in der Entwicklung eines aggressiven Tumors.

          Schlafentzug fördert Ausbreitung

          „Während die Geschwüre in den Kontrollgruppen von narbenähnlichem Gewebe umschlossen blieben, wuchsen sie in Tieren, die eine schlaflose Woche hinter sich hatten, aus ihrer Kapsel heraus, durch Muskelgewebe hindurch bis ins Knochenmark. Es sah furchtbar aus.“ beschreibt David Gozal den Anblick der sezierten Mäuse.
          Den Grund für das enthemmte Wachstum der Tumore fanden die Wissenschaftler im Immunsystem der Tiere, das sich unter dem Einfluss des Schlafentzugs veränderte. Eine Gruppe von Fresszellen, die sogenannten Tumor-assoziierten Makrophagen (TAM), stand dabei im Mittelpunkt.

          Menschlicher Makrophage. Bestimmte Arten solcher Fresszellen fördern das Tumorwachstum.

          Je nachdem, welche chemischen Signale sie bekommen, entwickeln sich die Makrophagen entweder zu der Tumor-unterdrückenden M1-Variante, oder zur M2-Variante - eine Zellsorte, die das Tumorwachstum durch die Rekrutierung von Blutgefäßen unterstützt. Die Mäuse der ungestörten Kontrollgruppe zeigten am Ende des Versuchs eine hohe Zahl an vorteilhaften M1-Makrophagen, die den Tumor in Schach hielten, während die Tiere mit Schlafentzug in erster Linie die unzuträglichen M2-Makrophagen enthielten.

          Fresszellen unterstützen Tumorwachstum

          Ein gestörter Schlaf schien die Fresszellen der Mäuse also in Komplizen des Tumors zu verwandeln. David Gozal konnte durch seine Experimenten auch mögliche Gegenmaßnahmen aufzeigen: „Glücklicherweise deuteten die Ergebnisse auf ein möglichen Angriffspunkt für Wirkstoffe hin, die dem Entstehen von M2-Makrophagen entgegenwirken.“ Das Protein TLR4, ein Rezeptormolekül, das an der Oberfläche von Immunzellen für eine breite Palette an Immunreaktionen sorgt, ist auch für die Umwandlung der Makrophagen in die M2-Variante verantwortlich.  Als Gozal den Versuch mit genetisch manipulierten Mäusen wiederholte, denen das TLR4-Protein fehlt, zeigten die Tiere auch mit Schlafentzug keine Veränderung des Tumorwachstums.


          „Diese Studie zeigt, dass es einen biologischen Zusammenhang zwischen gestörtem Schlaf und dem Wachstumsverlauf von Tumoren gibt“, schließt Gozal aus seinen Versuchen. Ob die Ergebnisse jedoch auf den Menschen und seine vielfältigen Formen von Schlafstörungen übertragbar sind, bleibt offen. Der direkte Nachweis, dass tumorfördernde, TLR4-abhängige Fresszellen durch häufig unterbrochenen Schlaf gebildet werden, leistet jedoch einen wichtigen Beitrag für die Krebsforschung.

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