Spielen Neuronen bei Wachstum und Entwicklung von Hirntumoren eine Rolle? Wissenschaftler des St. Jude Children’s Research Hospital und des Baylor College of Medicine haben Beweise dafür, dass dies bei Ependymomen im Kindesalter der Fall ist. Es gibt keine gezielten Therapien zur Behandlung von Ependymomen, was größtenteils auf mangelndes Verständnis des Tumormikroumfelds zurückzuführen ist. Mithilfe eines kürzlich entwickelten Mausmodells untersuchten Wissenschaftler die Interaktion zwischen Ependymomzellen und umgebenden Neuronen. Sie fanden heraus, dass die Hyperaktivierung einer bestimmten Untergruppe von Neuronen unterschiedliche Auswirkungen auf die Tumorzellproliferation hat. Eine erhöhte Serotoninproduktion im Tumormikroumfeld treibt das Tumorwachstum an.
Die Ergebnisse wurden heute in Nature veröffentlicht .
Die Arbeit ergab, dass Ependymomzellen Serotonin aufnehmen und auf Chromatin ablagern, wodurch sichergestellt wird, dass Gene, die das Tumorwachstum fördern, aktiv bleiben. Die Hemmung dieses Prozesses blockierte anschließend das Tumorwachstum. Die Identifizierung einer direkten Verbindung zwischen Tumorwachstum und Tumor-Neuron-Interaktion öffnet Türen für weitere Tests von Medikamenten, die die Serotoninaufnahme blockieren – eine noch unerforschte potenzielle Behandlung von Hirntumoren.
Die Forscher stellten fest, dass im Ependymom die an der neuronalen Funktion und Neurotransmission beteiligten Bahnen verstärkt waren, was nicht nur auf eine neuronale Tumorinteraktion, sondern auf eine Abhängigkeit hindeutet. Eine weitere Analyse dieser Verbindung führte sie zu serotonergen Neuronen, die für die Produktion des Neurotransmitters Serotonin verantwortlich sind. Die Anreicherung von Serotonintransportern in Tumorzellen deutete darauf hin, dass die Tumorzellen Serotonin aus ihrer Umgebung suchten, aber es war nicht klar, warum. „Wir fanden heraus, dass die Zugabe von Serotonin zu Histonproteinen eine für das Wachstum von Ependymomtumoren entscheidende Modifikation ist“, fügte Erstautor Hsiao-Chi Chen vom Baylor College of Medicine hinzu.
Chromatin ist DNA, die eng um Proteine, sogenannte Histone, gewickelt ist. Um diese eng gewickelte DNA zugänglich zu machen, werden Histone modifiziert, um sie von den betreffenden Genen zu trennen. Mack bemerkte, dass sich Serotonin an die Histone heftete, ein Prozess, der Serotonylierung genannt wird. Die kombinierte Anwesenheit des ZFTA-RELA-Fusionsproteins und der Serotonylierung wirkte wie ein Keil, der vollen Zugang zu den darin enthaltenen proliferativen Genen ermöglichte und so das Tumorwachstum förderte.
