Merkmale anaplastischer Zellen

Von Dr. Maho Yokoyama, Ph.D.Überprüft von Michael Greenwood, M.Sc.

Anaplasie beschreibt Zellen, die undifferenziert oder wenig differenziert sind. Das bedeutet, dass sie Eigenschaften verlieren, die mit einem bestimmten Gewebe (das aus Zellen besteht) verbunden sind.

Image Credit: Kateryna Kon /

Typischerweise haben anaplastische Zellen hyperchromatische Kerne, auffällige Nukleoli, ein Größenverhältnis von Kern zu Zytoplasma, das nahe bei 1:1 liegt, und sie zeigen eine verstärkte mitotische Zellteilung.

Der Kern ist der Ort, an dem die Chromosomen in einer eukaryotischen Zelle sitzen. Die Chromosomen sind die komprimierte Version des Chromatins und bestehen aus DNA und Proteinen.

Hyperchromatismus bezieht sich in diesem Fall auf die Entwicklung von überschüssigem Chromatin und zeigt sich als verstärkte Färbung des Zellkerns.

Das bedeutet, dass sich anaplastische Zellen und Gewebe aufgrund der fehlenden Differenzierung optisch von nicht-anaplastischen Zellen und Geweben unterscheiden, und die Zellen können verschiedene Größen haben, einschließlich Riesenzellen.

Der Kern anaplastischer Zellen kann dunkler gefärbt sein und ist oft größer als der von nicht-anaplastischen Zellen aufgrund von Hyperchromatismus. Die zelluläre Orientierung und Organisation kann in anaplastischem Gewebe ebenfalls verändert sein, und Anzeichen von Mitose können in anaplastischen Zellen häufiger zu sehen sein.

Ursachen für Anaplasie bei Schilddrüsenkrebs

Anaplastischer Schilddrüsenkrebs tritt seltener auf als andere Schilddrüsenkrebsarten, ist jedoch mit der Mehrzahl der Todesfälle durch Schilddrüsenkrebs verbunden. Um herauszufinden, welche genetischen Faktoren bei anaplastischem Schilddrüsenkrebs eine Rolle spielen, wurden Mausmodelle verwendet.

Häufig sind zwei Signalwege bei anaplastischem Schilddrüsenkrebs de-reguliert: der PI3K-Signalweg und der Mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK)-Signalweg. Daher kann davon ausgegangen werden, dass diese Signalwege bei der Entstehung von anaplastischem Schilddrüsenkrebs eine Rolle spielen.

Der PI3K-Signalweg

Der PI3K-Signalweg ist entscheidend für die Aufnahme von Glukose in die Zellen, das Zellwachstum und die Zellproliferation, die Zelladhäsion, die Zellmotilität und das Überleben. Die Aktivierung von Rezeptoren durch extrazelluläre Liganden aktiviert PI3K, das durch Phosphorylierung die Bildung von PIP3 bewirkt.

PIP3 lokalisiert dann AKT an der Membran, wo PDK1 AKT aktiviert. AKT ist der Effektor dieses Weges und steuert viele biologische Reaktionen. PIP3CA ist bei 15 bis 25 % der anaplastischen Schilddrüsenkarzinome mutiert und bei 40 % der anaplastischen Schilddrüsenkarzinome amplifiziert.

Der MAPK-Signalweg

Der MAPK-Signalweg ist entscheidend für Prozesse wie Zellwachstum und -vermehrung, Differenzierung, Migration und Apoptose. Bei 70 % der Schilddrüsenkarzinome wurden Veränderungen im MAPK-Signalweg nachgewiesen.

RAS-Proteine sind eine Komponente des MAPK-Signalwegs und fungieren als Schalter, der aktiviert werden kann, wenn die Rezeptoren an der Zellmembran ausgelöst werden.

Mutationen in RAS treten bei anaplastischem Schilddrüsenkrebs auf und variieren in der Prävalenz zwischen 8 und 60 %. RAF-Proteine, auf die RAS einwirkt, sind bei anaplastischem Schilddrüsenkrebs ebenfalls mutiert; das RAF-Protein B-RAF ist am häufigsten mutiert und kommt bei 25 – 44 % der anaplastischen Schilddrüsenkarzinome vor.

Ursachen der Anaplasie beim Medulloblastom

Das Medulloblastom ist ein Hirntumor, der mit 15 – 20 % der Hirntumoren im Kindesalter der häufigste „embryonale Tumor des zentralen Nervensystems“ ist. Die Anaplasie beim Medulloblastom wurde mit einer negativen Prognose in Verbindung gebracht. Ein weiterer Indikator für eine negative Prognose war die erhöhte Expression des c-myc-Gens.

Da es sich hierbei nur um eine Beobachtung handelte und kein Zusammenhang zwischen Anaplasie und erhöhter c-myc-Expression beim Medulloblastom hergestellt worden war, versuchten Stearns und Co. herauszufinden, ob es tatsächlich einen Zusammenhang gibt. Die Autoren verwendeten zwei Arten von Medulloblastomzellen, die Zelllinien DAOY und UW228.

Diese wurden ausgewählt, weil sie keine c-myc-Überexpression aufwiesen. Das c-myc-Gen wurde in beiden Zelllinien absichtlich stabil überexprimiert, und es wurde festgestellt, dass diese Zellen schneller wuchsen als Zellen, die c-myc nicht überexprimierten.

Diese Zellen wurden dann Mäusen injiziert, um Tumore zu bilden, und es wurde festgestellt, dass DAOY-Zellen, die c-myc überexprimieren, zu Tumoren führten, die 75 % größer waren als die Tumore von DAOY-Zellen, die c-myc nicht überexprimierten.

UW228-Zellen, die c-myc nicht überexprimierten, bildeten keine Tumore. Interessanterweise wiesen die Tumore von Zellen, die c-myc überexprimierten, bei der Analyse dieser Tumore von Mäusen eine starke Anaplasie auf, einschließlich Veränderungen wie größere Zellkerne. Daher scheint die c-myc-Expression mit der Anaplasie beim Medulloblastom in Verbindung zu stehen.

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Geschrieben von

Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama ist Forscherin und Wissenschaftsautorin. Sie promovierte an der University of Bath, UK, mit einer Arbeit auf dem Gebiet der Mikrobiologie, in der sie funktionelle Genomik auf Staphylococcus aureus anwandte. Während ihres Promotionsstudiums arbeitete Maho mit anderen Wissenschaftlern an mehreren Arbeiten zusammen und veröffentlichte sogar einige ihrer eigenen Arbeiten in von Experten begutachteten Fachzeitschriften. She also presented her work at academic conferences around the world.

Citations