Wachstumsfaktor
Englisch: growth factor, GF
Definition
Wachstumsfaktoren, kurz GF, sind Proteine, welche die Zellproliferation und/oder die Differenzierung von Vorläuferzellen (Progenitorzellen) bzw. Stammzellen zu somatischen Zellen beeinflussen.
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 |
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.
Rezeptoren
Beispiele für Wachstumsfaktorrezeptoren sind
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
Rezeptordefekt
Ein Rezeptordefekt kann eine wachstumsfaktorunabhängige Daueraktivierung des Rezeptors hervorrufen.
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.
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:
- gegen Rezeptoren gerichtete monoklonale Antikörper: Ein gegen den HER2/neu-Rezeptor des Mammacarcinoms entwickeltes Antikörperpräparat ist zum Beispiel Trastzumab (Herceptin®).
- Tyrosinkinaseinhibitoren: Beispiel für einen Tyrosinkinaseinhibitor ist Imatinib. Imitanib wird zur Therapie der chronisch myeloischen Leukämie (CML) angewandt.