Ärzte Zeitung, 30.05.2005

Enzym bahnt neuen Blutgefäßen den Weg

Cathepsin L macht das Wachstum von Tumoren möglich / Hoffnung auf Hemmstoffe als neue Zytostatika

FRANKFURT AM MAIN (ars). Das Enzym Cathepsin L trägt entscheidend zur Bildung neuer Blutgefäße bei, wie eine Arbeitsgruppe an der Universität Frankfurt am Main herausgefunden hat. Damit ermöglicht es einerseits die Versorgung von ischämischem Gewebe mit Sauerstoff, aber auch das Wachstum von Tumoren. Im Umkehrschluß bedeutet dies, daß ein Hemmstoff des Cathepsins ein wirksames Zytostatikum sein könnte.

Früher wurde die Neoangiogenese mit der Wanderung und Proliferation von vollständig differenzierten Endothelzellen in Zusammenhang gebracht. Aktuelle Studien jedoch lieferten zunehmend Hinweise, daß nur im Blut zirkulierende, aus dem Knochenmark stammende endotheliale Vorläuferzellen neue Blutgefäße sprießen lassen.

Entsprechend besserte eine intravenöse Infusion von Vorläuferzellen nach Ischämie die Neovaskularisation und die Herzfunktion bei Versuchstieren, ebenso wie bei Patienten in ersten klinischen Studien.

Daher haben Professor Stefanie Dimmeler und ihre Kollegen die Genexpression von Vorläufer- und reifen Endothelzellen verglichen, um Faktoren zu finden, die für die Fähigkeit zur Neovaskularisation bedeutsam sind (Nat Med 11, 2005, 206).

Die Wissenschaftler entdeckten, daß besonders das Eiweiß-spaltende Cathepsin L in Vorläuferzellen vermehrt synthetisiert wird, nicht aber in ausgereiften Zellen. Daß wirklich Cathepsin L die entscheidende Komponente ist, konnten sie durch Versuche mit Mäusen belegen: Infundierte Vorläuferzellen, denen die Fähigkeit zur Cathepsin-Synthese fehlte, verbesserten in Ischämie-Gebieten die Blutzufuhr nicht.

Veränderten die Wissenschaftler umgekehrt reife Endothelzellen so, daß sie Cathepsin L vermehrt ausschütteten, stieg deren Kraft, in Gewebe einzudringen, beträchtlich.

Eiweißspaltende Enzyme wie das Cathepsin L sind für das Sprossen neuer Blutgefäße deshalb so wichtig, weil sie die aus Kollagen Typ IV, Laminin, Fibronectin und vielen anderen Makromolekülen bestehende Matrix zerlegen und damit überhaupt erst einen Weg für die Gefäße bahnen.

So sind diese lysosomalen Enzyme maßgeblich beteiligt an der Bildung neuer Blutgefäße nach der Geburt und nach Unterbrechung der Blutzufuhr, aber auch an Tumorinvasion und Metastasierung. Nun besteht die Hoffnung, mit einem Hemmstoff des Cathepsins L ein wirksames Krebsmittel zu finden.

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