Mitotische Katastrophe
Englisch: mitotic catastrophe
Definition
Die mitotische Katastrophe ist ein zellulärer Prozess, der als Schutz vor genomischer Instabilität und Tumorgenese dient. Dabei werden Zellen, die Fehler bei der Mitose aufweisen (z.B. fehlerhafte Chromosomensegregation oder DNA-Schäden) in einen irreversiblen Zustand der Zellinaktivierung versetzt.
Hintergrund
Die mitotische Katastrophe ist keine eigenständige Form des Zelltods, sondern vielmehr ein Vorläuferereignis, das zu verschiedenen Zelltodwegen führt, darunter Apoptose (programmierter Zelltod), Nekrose, Autophagie oder Seneszenz, je nach molekularem Kontext der Zelle.
Ätiologie
Mitotische Katastrophen werden ausgelöst durch:
- DNA-Schäden (z.B. Doppelstrangbrüche)
- Defekte im Spindelapparat (z.B. durch Mikrotubuli-Inhibitoren)
- Zentrosomenamplifikation
- Defekte der Zellzyklus-Kontrollpunkte
- Spindelgifte (z.B. Paclitaxel, Vincristin)
Morphologie
Zellen, die eine mitotische Katastrophe durchlaufen, weisen häufig charakteristische morphologische Veränderungen auf, wie beispielsweise multinukleäre Zellen, Riesenzellen oder Mikronuklei.
Klinische Relevanz
Die mitotische Katastrophe gilt als Schutzmechanismus, um Zellen mit chromosomaler Instabilität oder schweren Mitosefehlern zu eliminieren und so die Entstehung von Krebserkrankungen zu verhindern.
Pharmakologie
Viele Krebstherapien – darunter Strahlentherapie und Chemotherapeutika – nutzen die mitotische Katastrophe, um in Krebszellen durch die gezielte Induktion von Mitosefehlern den Zelltod auszulösen.
Quellen
- Vakifahmetoglu et al., Death through a tragedy: mitotic catastrophe, Cell Death & Differentiation, 2008
- Sazonova et al., A link between mitotic defects and mitotic catastrophe, Biology Direct, 2021
- Masamsetti et al., Replication stress induces mitotic death through parallel pathways regulated by WAPL and telomere deprotection, Nature Communications, 2019