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Wachstumsfaktor

Englisch: growth factor, GF

1 Definition

Wachstumsfaktoren, kurz GF, sind Proteine, welche die Zellproliferation und/oder die Differenzierung von Vorläuferzellen (Progenitorzellen) bzw. Stammzellen zu somatischen Zellen beeinflussen.

2 Beispiele

Die Tabelle zeigt einige Beispiele für Wachstumsfaktoren und deren Zielzellen:

Wachstumsfaktor (GF) Zielzellen (unvollständig)
Plateled Derived Growth Factor (PDGF) Fibroblasten, glatte Muskelzellen
Vascular Endothelian Growth Factor (VEGF) Endothelzellen
Epidermal Growth Factor (EGF) alle somatische Zellen
Granulocyte Colony Stimulating Factor (G-CSF) Granulozyten und Granulozyten- Progenitorzellen
Fibroblast Growth Factor (FGF) Endothelzellen, Muskelzellen, Fibroblasten
Insulinlike Growth Factor (IGF) alle somatischen Zellen
Erythropoietin (EPO) Erythroblasten
Hepatocyte Growth Factor (HGF) Hepatozyten
Nerve Growth Factor (NGF) Neurone

3 Biochemische Wirkung von Wachstumsfaktoren

Wachstumsfaktoren entfalten ihre Wirkung durch Bindung an membranständige Rezeptoren mit enzymatischer Aktivität (englisch: Growth-Factor-Receptor, kurz GF-R). Diese übertragen den extrazellulären "Reiz" durch Aktivierung intrazellulärer Proteine (Second Messenger-Proteine). Es folgt eine intrazelluläre Signalweitergabe auf verschiedene Proteine und Enzyme. Die Endstrecke dieser als intrazellulären Signalkaskade bezeichneten Zwischenschritte beinhaltet die Aktivierung oder Freisetzung von Transkriptionsfaktoren. Die Transkriptionsfaktoren bewerkstelligen die Übersetzung des Reizes durch Aktivierung der Genexpression ihrer Zielgene.

3.1 Rezeptoren

Beispiele für Wachstumsfaktorrezeptoren sind

4 Wachstumsfaktoren und Krebsentstehung

Wachstumsfaktoren und deren Rezeptoren sind Genprodukte von Protoonkogenen. Sind diese zu Onkogenen mutiert, kann dies verschiedene Folgen haben, die eine unkontrollierte Teilung der Zelle hervorrufen. Dies sind im einzelnen:

  • Fehlexpressionsbedingte Defekte von Rezeptoren
  • Überexpression von Rezeptoren
  • Überexpression von Wachstumsfaktoren

4.1 Rezeptordefekt

Ein Rezeptordefekt kann eine wachstumsfaktorunabhängige Daueraktivierung des Rezeptors hervorrufen.

4.2 Überexpression von Rezeptoren und Wachstumsfaktoren

Eine Überexpression von Rezeptoren oder Wachstumsfaktoren verursacht einen erhöhten Proliferationsstimulus. Wachstumsfaktoren mit autokriner Wirkung ermöglichen eine umgebungsunabhängige Eigenstimulation von Tumorzellen. Überexprimierte Rezeptoren erhöhen die Sensibilität der Zelle gegenüber Wachstumsfaktoren. Prominentes Beispiel ist der in den Zellen vieler epithelialer Tumoren (z.B. Mammacarcinom) überexprimierte HER2/neu-Rezeptor.

4.3 Klinik

Die Pharmakotherapie macht sich das Wissen um die Signalübertragungswege der Tumorzelle zu Nutze, um die Krebsentstehung durch Inhibition der Rezeptoren zu unterdrücken. Möglich ist dies mittels:

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