...wenn ein Tumor stirbt

Wenn ein Tumor „stirbt“, handelt es sich auf molekularer Ebene nicht um ein einzelnes Ereignis, sondern um eine Sequenz biochemischer Prozesse in Millionen von Zellen. Entscheidend ist welcher

Zelltodmechanismus dominiert. In der Onkologie sind vor allem vier relevant: Apoptose, Nekrose, Autophagie-assoziierter Zelltod und immunvermittelte Zytotoxizität.

1. Apoptose – programmierter Zelltod (kontrolliert, „sauber“)

Apoptose ist der therapeutisch gewünschte Mechanismus (z. B. nach Chemotherapie oder Bestrahlung).

Molekulare Kaskade

a) Intrinsischer (mitochondrialer) Weg

• DNA-Schäden → Aktivierung von p53

• Hochregulation proapoptotischer BCL-2-Familienproteine (BAX, BAK)

• Permeabilisierung der Mitochondrienmembran (MOMP)

• Freisetzung von Cytochrom c

• Bildung des Apoptosoms (Apaf-1 + Caspase-9)

• Aktivierung der Effektor-Caspasen (Caspase-3/-7)

b) Extrinsischer Weg

• Aktivierung von Todesrezeptoren (Fas/CD95, TNF-Rezeptor)

• Rekrutierung von FADD

• Aktivierung von Caspase-8

• Aktivierung der Effektor-Caspasen

Zelluläre Folgen

• Chromatin-Kondensation

• DNA-Fragmentierung (CAD-Endonuklease)

• Membranblebbing

• Bildung apoptotischer Körperchen

• Phagozytose ohne starke Entzündungsreaktion

Charakteristik: ATP-abhängig, geordnet, immunologisch relativ „still“.

2. Nekrose – unkontrollierter Zelltod (chaotisch, entzündlich)

Tritt bei Hypoxie, Ischämie oder massiver Schädigung auf (z. B. große Tumorzentren mit schlechter Gefäßversorgung).

Molekulare Mechanismen

• ATP-Mangel → Versagen der Na⁺/K⁺-ATPase

• Zellschwellung

• Ca²⁺-Überladung

• Aktivierung von Proteasen und Lipasen

• ROS-Bildung (reaktive Sauerstoffspezies)

• Membranruptur

Konsequenzen

• Freisetzung von DAMPs (Damage Associated Molecular Patterns):

  • HMGB1

  • ATP

  • DNA-Fragmente

• Aktivierung des angeborenen Immunsystems (TLR-Signale)

• Entzündung

Charakteristik: energetischer Kollaps, proinflammatorisch.

3. Autophagie-assoziierter Zelltod

Autophagie ist primär ein Überlebensmechanismus (Recycling zellulärer Bestandteile).Bei extremer Stressbelastung kann sie in einen Zelltod übergehen.

• Bildung von Autophagosomen (LC3-II-Marker)

• Lysosomale Fusion

• Selbstverdau zellulärer Organellen

• mTOR-Hemmung spielt zentrale Rolle

4. Immunvermittelter Tumorzelltod

Besonders relevant bei Checkpoint-Inhibitoren oder CAR-T-Therapie.

Mechanismen

• CD8⁺-T-Zellen setzen Perforin frei → Porenbildung

• Freisetzung von Granzym B

• Aktivierung von Caspasen

• Alternativ: Fas-FasL-Interaktion

Hier kommt es häufig zu einer Mischform aus Apoptose und immunogener Nekrose.

Was geschieht im Tumor als Gewebe?

Ein Tumor stirbt selten homogen. Es entstehen:

• Nekrotische Kernzonen (Hypoxie)

• Apoptotische Randzonen

• Infiltration durch Makrophagen

• Fibrosierung

• Kollagenablagerung

• Gefäßkollaps

Makroskopisch schrumpft der Tumor oder wird durch Narbengewebe ersetzt.

Molekulare Marker eines sterbenden Tumors

• ↑ Caspase-3

• ↑ zirkulierende Tumor-DNA (ctDNA)

• ↑ LDH im Serum (bei Nekrose)

• ↓ Ki-67 (Proliferationsmarker)

• ↑ Annexin V-Bindung (Phosphatidylserin-Exposition)

Sonderfall: Tumorlyse-Syndrom

Wenn viele Tumorzellen gleichzeitig sterben (z. B. bei Leukämie), werden intrazelluläre Inhalte systemisch freigesetzt:

• Kalium ↑

• Phosphat ↑

• Harnsäure ↑

• Calcium ↓

Das kann zu Nierenversagen und Herzrhythmusstörungen führen.

Zusammengefasst auf molekularer Ebene

Wenn ein Tumor stirbt:

1. Zelluläre Stresssignale aktivieren Todesprogramme.

2. Mitochondrien verlieren Membranintegrität.

3. Caspasen werden aktiviert.

4. DNA wird fragmentiert.

5. Zellmembranen verändern oder verlieren Integrität.

6. Intrazelluläre Moleküle werden freigesetzt.

7. Das Immunsystem reagiert.

8. Das Gewebe wird abgebaut und ersetzt.