Metastasierung einfach erklärt | derma.plus

Definition: Metastasierung

= Bildung von Metastasen

Metastase ( altgriechisch: „Wanderung“) bezeichnet im engeren medizinischen Sinne eine Absiedelung von Zellen eines bösartigen Tumors in andere, unter umständen weit vom „Muttertumor“ entfernte Gewebe des Körpers. Man spricht entsprechend auch von „Tochtergeschwulst“.

Die Fähigkeit eines Tumors zur Metastasierung verschlechtert die Prognose für den betroffenen Patienten meist erheblich, weil das Wachstum der Metastasen in den entsprechenden Organen zu schweren Funktionsstörungen bis zum Funktionsverlust führt und eine Behandlung oft schwierig ist. So sind 90% der mit einer Krebserkrankung einhergehenden Todesfälle auf die Ausbildung von Metastasen zurückzuführen. Deswegen ordnet man zur Metastasierung fähige Tumoren auf der Bewertungsskala für Malignität („Bösartigkeit“) als hoch-maligne ein.

Metastatische Kaskade

Der Prozess der Ausbildung von Metastasen kann in mehrere aufeinander folgende Phasen unterteilt werden. Erst, wenn alle diese Phasen erfolgreich durchlaufen wurden, kann eine Metastase sich in neuem Gewebe erfolgreich festsetzen und zu wachsen beginnen. Jede Phase stellt hierbei eine neue Hürde für die Tumorzellen dar, die sie nur überwinden können, wenn sie in der Lage sind sich entsprechend anzupassen und neue Eigenschaften zu entwickeln.

  1. Phase: Lokale Invasion

Für diesen Schritt müssen Tumorzellen die Fähigkeit erlangen, den Zellverband ihres Ursprungstumors verlassen und sich frei bewegen zu können. Hierfür sind komplexe Änderungen der Zelleigenschaften auf biochemischer und struktureller Ebene notwendig, die auf einer Aktivierung bisher ungenutzter Genbereiche beruhen. Von besonderer Bedeutung ist hierbei das Erlangen der Fähigkeit, bestimmte Enzyme zu produzieren, die „Proteasen“ genannt werden. Mit Hilfe dieser Proteasen (und insbesondere der Matrix-Metallo-Proteasen (MMP)-2 und -9 können die Tumorzellen Gewebsbarrieren, wie z.B. die Basalmembran, „einschmelzen“ und sich so einen Weg in das umliegende Gewebe bahnen.

  1. Intravasation

Intravasation ist der Einbruch von Tumorzellen in das Lymph- oder Blutgefäßsystem (diese beiden Systeme sind so eng miteinander verbunden, dass der Einbruch in das eine in der Regel auch einen Zugang zum anderen schafft).

  1. Zirkulation im Blutkreislauf

Nach erfolgreicher Intravasation werden die Tumorzellen im Blut-/Lymphkreislauf mitgeschwemmt und können so potentiell jedes Organ des Körpers erreichen. Fehlt ihnen jedoch die Eigenschaft, das Gefäßsystem durch Abbau der Basalmembran der Gefäßwände (auch hierfür werden wieder bestimmte Proteasen benötigt) zu verlassen, sterben die Tumorzellen nach kurzer Zeit ab.

  1. Extravasation im Zielorgan und Etablierung von Metastasen

Um nach einer erfolgreichen Extravasation, also dem Verlassen der Blutbahn und dem Eindringen in umliegendes Gewebe, eine Metastase ausbilden zu können, müssen die Tumorzellen wiederum eine Reihe spezieller Eigenschaften besitzen. Sie müssen in der Lage sein, unter den besonderen „Umweltbedingungen“ in dem Gewebe, in dem sie gelandet sind, zunächst zu überleben und diese dann an ihre Bedürfnisse anzupassen. Hierbei spielt auch die „Mithilfe“ von bestimmten Zellen des Immunsystems eine besondere Rolle.

Klassischerweise liegen die Zielorte von Metastasen „Blutstromabwärts“ des Muttertumors, sprich dem Blutstrom Richtung Herzen folgend. Daraus ergibt sich, dass Tumoren der Körperwand und der Extremitäten (Arme, Beine) oft in Skelett, Lunge und Gehirn metastasieren, Tumoren des Darmes häufig in die Leber (das gesamte Blut des Darmes fließt über die Pfortader zunächst in die Leber und von dort zum Herzen). Tumorzellen, die über die Lymphbahn abgeschwemmt wurden, bilden häufig in den naheliegenden Lymphknoten Metastasen (z.B. Achsellymphknoten bei Brustkrebs).

Im Gegensatz dazu gibt es Tumoren, die Zielorte „überspringen“ und bevorzugt in bestimmte Organe metastasieren, z.B. Lungenkrebs in die Nebenniere, Prostatakrebs in die Knochen des Lendenwirbel- und Beckenbereiches.

Trotz ihrer guten Durchblutungsrate sind Herz, Milz und Nieren beim Menschen nur extrem selten von Metastasierung betroffen. Der „Schutzmechanismus“ dieser Organe konnte bislang nicht sicher identifiziert werden.

Einteilung von Metastasen

Lokale Metastasen bilden sich direkt in der Umgebung des Tumors.

Regionäre Metastasen entstehen in der Regel durch eine Abwanderung der Tumorzellen über die Lymphbahn (lymphogene Metastasierung) und einem Festsetzen im nächsten „regionären“ Lymphknoten.

Fernmetastasen entstehen nach einer Abschwemmung der Tumorzellen mit dem Blutstrom (hämatogene Metastasierung), über den sie in weiter entfernte Organe gelangen. Auch sogenannte Abtropf- oder Abklatschmetastasen werden zu den Fernmetastasen gezählt. Sie entstehen durch direkten Kontakt anderer Organe zum Muttertumor, zum Beispiel am Bauchfell (Peritoneum) bei Karzinomen der Organe des Bauchraumes.

Weinberg, R. A. (2006). The Biology of Cancer, 1 edn (New York, Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC).

Christofori, G. (2006). New signals from the invasive front. Nature 441, 444-450.

Gupta, G. P., und Massague, J. (2006). Cancer metastasis: building a framework. Cell 127, 679-695.

Hiratsuka, S., Nakamura, K., Iwai, S., Murakami, M., Itoh, T., Kijima, H., Shipley, J. M., Senior, R. M., und Shibuya, M. (2002). MMP9 induction by vascular endothelial growth factor receptor-1 is involved in lung-specific metastasis. Cancer Cell 2, 289-300.