Trotz intensiver Forschung ist noch viel zu wenig über die Zusammenhänge zwischen Brustkrebs und seiner Metastasierung ins Gehirn bekannt. Für Fortschritte auf diesem Gebiet sorgte kürzlich eine Arbeitsgruppe der Würzburger Universitätsmedizin: Das Team um Dr. Carolin Curtaz von der Universitäts-Frauenklinik und Privatdozentin Dr. Malgorzata Burek von der Klinik für Anästhesiologie veröffentlichte seine neuen Erkenntnisse im Journal Fluids and Barriers of the CNS.

Die wichtige Rolle der Blut-Hirn-Schranke Entscheidend für die Metastasierung von Brustkrebs ins Gehirn ist es, dass die Tumorzellen die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Diese Barriere in den Blutgefäßen schützt das Gehirn vor schädlichen Substanzen aus dem Blutkreislauf. Sie wird von hoch differenzierten Endothelzellen gebildet und in Wechselwirkung mit anderen Zellen aufrechterhalten. Können bestimmte Faktoren im Blut von Brustkrebs-Patientinnen diese natürliche Schutzbarriere beeinflussen oder sogar schädigen und damit den Durchgang der Tumorzellen ins Gehirn fördern? Das untersuchten Carolin Curtaz und Malgor­zata Burek.

Die Würzburger Forscherinnen Privatdozentin Dr. Malgorzata Burek (links) und Dr. Carolin Curtaz.

Zwei Zytokine in erhöhter Konzentration Die Forscherinnen verwendeten dafür Serumproben von Patientinnen, deren Brustkrebs ins Gehirn metastasiert hatte, und verglichen sie mit Proben von Patientinnen mit Primärtumoren, Knochenmetastasen und viszeralen Metastasen. Zudem untersuchten sie das Serum von Kontrollpersonen ohne Tumor­erkrankung. Fündig wurden sie im Bereich der Zytokine: Bei den Patientinnen mit Hirnmetastasen waren zwei Arten dieser körpereigenen Proteine erhöht. Zytokine wirken als Botenstoffe zwischen den Zellen und spielen eine wichtige Rolle bei der Immunantwort. Tumorzellen können ebenfalls Zytokine produzieren und so die Kommunikation zwischen Zellen beeinflussen.

Dann untersuchten die Forscherinnen, wie die Serumproben auf die Blut-Hirn-Schranke wirken. Dafür verwendeten sie eine Zellkultur. Lange Zeit war es nicht möglich, Endothelzellen aus dem menschlichen Gehirn zu gewinnen und zu kultivieren. Doch durch Fortschritte in der Stammzell­forschung sind jetzt gute ­In-vitro-Modelle für die Blut-Hirn-Schranke des Menschen verfügbar. Chance auf einen ­prognostischen Marker Die Behandlung dieser künstlichen Blut-Hirn-Schranke mit dem Serum von Patientinnen mit Gehirnmetastasen führte zu Veränderungen der Gen­expression und zu einer erhöhten Durchlässigkeit der Schranke für Testsubstanzen. Das weist darauf hin, dass es im Serum dieser Patientinnen Faktoren gibt, die aktiv die Eigenschaften der Blut-Hirn-Schranke verändern können. Ihr Nachweis im Blut könnte künftig als Marker dienen um vorherzusagen, bei welchen Patientinnen mit Gehirnmetastasen zu rechnen ist. Ob es sich bei den Faktoren um die beiden Zytokine handelt, steht noch nicht fest. Hier sind weitere Analysen mit vielen Patientinnen erforderlich. Aktuell sucht das Team der ­beiden Wissenschaftlerinnen weiter nach Faktoren, die ­einen Einfluss auf die Blut-Hirn-Schranke haben.

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