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Dermatologie 17. August 2005

FORSCHUNG: Interleukin-8 und das Melanom

Grazer entdeckten unterschiedliche Wirkung des Immunbotenstoffes auf bösartige Zellen

Für eine Arbeit, die die unterschiedlichen Wirkungen des Botenstoffes Interleukin-8 (IL-8) auf Melanomzellen zeigte, wurde eine Gruppe von WissenschaftlerInnen der Grazer Universitätsklinik für Dermatologie und Venerologie mit einem Preis der Aventis Stiftung ausgezeichnet. „Melanomzellen produzieren selbst eine ganze Reihe von Wachstumsfaktoren und Zytokinen. Interleukin-8 ist ein Zytokin und übt einen starken Reiz auf neutrophile Granulozyten aus“, erklärt Studienleiter Dr. Helmut Schaider. Bekanntermaßen verleihen Wachstumsfaktoren bösartigen Zellen die Fähigkeit, sich ständig zu teilen und Tumoren zu bilden. Doch die an sich als Immunbotenstoffe geltenden Zytokine können auch bösartigen Zellen zum Tumorwachstum verhelfen, indem sie über Entzündungsreaktionen das weitere Eindringen von Tumoren in das umgebende Gewebe erleichtern.
Welche Auswirkungen die zelleigene Produktion von IL-8 auf das Wachstum von Melanomen hat, studierten Scheider et al. an einem Mausmodell. „Wir haben Melanomzellen in verschiedenen Stadien der Tumorentwicklung mit Adenoviren als ,Genfähren‘ mit dem Erbgut für die Produktion des Zytokins versehen. Dann wurde untersucht, wie sich das freigesetzte IL-8 auf das Tumorwachstum auswirkte.“

Unterschiedliche Effekte

Im Rahmen der Untersuchungen zeigten sich stark unterschiedliche Auswirkungen:

  • Primäre Melanomzellen in einem Frühstadium der Krebsentstehung, die bei der Übertragung auf SCID-Mäusen (Mäusen mit einem künstlich herbeigeführten schweren Immundefekt) keine Tumoren bilden, begannen bei mäßigen Konzentrationen von IL-8 zu wachsen. Es bildete sich eine Geschwulst.
  • Verwendete man hingegen Melanomzellen, die zwar Tumoren, aber (noch) keine Metastasen bilden, kam es zunächst zu einem vermehrten Wachstum. Bei einer hohen Konzentration an von den bösartigen Zellen gebildetem IL-8 wurden die Tumoren allerdings an der weiteren Verbreitung gehindert. Dies geschah durch die verstärkte Anlockung von neutrophilen Granulozyten.
  • Bereits sehr aggressive, rasch wachsende und Metastasen bildende Melanomzellen hingegen wuchsen unabhängig von der Höhe der zelleigenen IL-8-Produktion weiter. Schaider: „Hier dürfte IL-8 nur noch einen zusätzlichen Stimulus für die bereits außer Rand und Band geratenen Melanomzellen darstellen.“

Die Detailkenntnisse über die Effekte von Zytokinen auf bösartige Zellen könnten zu einem besseren Verständnis des biologischen Verhaltens von Tumoren führen und damit auch von großem Nutzen für die Entwicklung therapeutischer Ansätze sein.

MSW

Helmut Schaider et al: „Differential Response of
Primary and Metastatic Melanomas to Neutrophils
attracted by IL-8“. Int. J. Cancer: 103, 335–343 (2003).

Tissue-Counter-Analyse zur Melanom-Diagnostik

Computer-unterstütztes System zur Begutachtung von Hautproben in Graz entwickelt

Das Melanom ist im Frühstadium fast immer heilbar, bei späterer Diagnose sinken die Chancen der Patienten rapide ab. Die wichtigste Methode zur Abklärung eines verdächtigen Befundes ist die pathologische Untersuchung einer Hautprobe. Grazer Wissenschaftler wurden kürzlich für die Entwicklung eines Computer-unterstützten Systems zur Begutachtung solcher histologischer Schnitte mit einem Preis der Aventis Stiftung ausgezeichnet.
Dr. Armin Gerger, Abteilung für Analytisch-morphologische Dermatologie, Universitätsklinik für Dermatologie und Venerologie, Graz: „Wir haben mit Tissue Counter-Analyse (TCA) ein System geschaffen, das bei der Untersuchung von histologischen Hautproben helfen soll. Es besteht im Grunde aus einem Mikroskop und einem Computersystem samt der entsprechenden Software.“ Die aufbereitete Hautprobe wird unter das Mikroskop gebracht. Das Computersystem kann zunächst zwischen zellulärem Gewebe und dem restlichen enthaltenen Gewebe (Fettzellen, Bindegewebe etc.) unterscheiden. Dann beurteilt es, wie viel Prozent der Zellen aus der verdächtigen Hautprobe bösartig sind. Das erfolgt vor allem durch die Analyse von Farb- und Grauwertparametern, die sich mit dem Mikroskop feststellen lassen. Das Computersystem ist lernfähig. Mittlerweile sind darin die Informationen aus rund 120.000 Untersuchungen enthalten. Als Grenze, bei der von einem erhärteten Melanom-Verdacht gesprochen werden kann, ergab sich ein Anteil von „bösartigen Elementen“ von mehr als 50 Prozent.

Hohe Genauigkeit

Gerger: „Wir haben das System an 200 gutartigen Proben und an 20 Melanomproben getestet. Zwei Pathologen dienten mit ihren Befunden als Korrektiv. Die Sensitivität unseres Systems – also die Eignung, damit fragliche melanomartige Veränderungen zu entdecken – lag bei 93 Prozent.“ Die Spezifität (Anteil der richtigen negativen Befunde bei Proben von Gesunden) betrug 96 Prozent. Somit liegt die Gesamtgenauigkeit des Systems bei weit über 90 Prozent. Die Experten sehen Tissue Counter-Analyse zur Melanomdiagnostik in der Hautpathologie nur als eine von vielen möglichen Anwendungsgebieten. Bei entsprechender Weiterentwicklung könnte das System auch in der Begutachtung im Rahmen der Auflichtmikroskopie und bei anderen Tests eingesetzt werden. MSW

Armin Gerger, Josef Smolle: „Diagnostic imaging
of melanocytic skin tumors“, Journal of Cutaneous
Pathology 2003: 30: 1–6.

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