Zeitschrift für Zellsignalisierung
Offener Zugang

Abstrakt

Oxidativer Stress bei Karzinogenese und Therapie

Elie Hatem* und Sandy Azzi*

Oxidativer Stress entsteht durch ein Ungleichgewicht zwischen Produktion und Eliminierung durch zelluläre Antioxidationssysteme. Dies führt zur Ansammlung von ROS, die sich schädlich auf lebenswichtige biologische Makromoleküle auswirken. Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass Krebszellen aufgrund von Stoffwechsel- und genetischen Anomalien einen prooxidativen Zustand aufweisen. Das Ungleichgewicht der Redoxhomöostase in Krebszellen fördert die genomische Instabilität, was zur Aktivierung von Onkogenen, mitochondrialen Funktionsstörungen und einer Veränderung der antioxidativen Aktivität führt. All diese Ereignisse können den ROS-Spiegel weiter ansteigen lassen, was zu weiteren DNA-Schäden und genetischer Instabilität führt. Dieser Teufelskreis ist „vorteilhaft“ für den Prozess der Karzinogenese, und zahlreiche Berichte haben tatsächlich die entscheidende Rolle von ROS bei der Krebsentstehung, Zellmigration, Invasion und Metastasierung bewiesen. Um mit dieser anhaltenden Redox-Deregulierung fertig zu werden, nutzen Krebszellen sehr wahrscheinlich die volle antioxidative Kapazität ihrer enzymatischen und nicht-enzymatischen Systeme. Krebszellen sind daher in hohem Maße von ihren Antioxidationssystemen und insbesondere von antioxidativen Enzymen abhängig. In diesem Sinne könnte das gezielte Angreifen des enzymatischen Antioxidationssystems eine effiziente Strategie sein, um Krebszellen gezielt abzutöten, indem die intrazellulären ROS-Werte über eine bestimmte Toleranzschwelle hinaus erhöht werden, was schließlich zum spezifischen Tod der Krebszellen führt. In dieser Übersicht geben wir einen Überblick über die ROS-Bildung und konzentrieren uns auf die Bedeutung von ROS bei der Krebsentstehung, dem epithelial-mesenchymalen Übergang, der Zellmigration, Invasion und Metastasierung sowie dem krebsstammzellenähnlichen Phänotyp. Abschließend stellen wir verschiedene therapeutische Ansätze vor, die auf das enzymatische Antioxidationssystem abzielen, um Krebszellen gezielt abzutöten.