Zellteilungsmarker – Bedeutung und Anwendung
Zellteilungsmarker sind Biomarker, die die Aktivität der Zellteilung anzeigen. Sie spielen in der Diagnostik von Tumoren und Entzündungen eine zentrale Rolle.
Wissenswertes über "Zellteilungsmarker"
Zellteilungsmarker sind Biomarker, die die Aktivität der Zellteilung anzeigen. Sie spielen in der Diagnostik von Tumoren und Entzündungen eine zentrale Rolle.
Was sind Zellteilungsmarker?
Zellteilungsmarker (auch Proliferationsmarker genannt) sind biologische Moleküle – häufig Proteine oder genetische Strukturen – die anzeigen, wie aktiv sich Zellen in einem Gewebe teilen. Die Zellteilung (Proliferation) ist ein normaler körperlicher Prozess, der für Wachstum, Gewebereparatur und Immunabwehr unerlässlich ist. Wenn Zellen sich jedoch unkontrolliert teilen, kann dies auf eine Erkrankung wie Krebs hinweisen. Die Messung von Zellteilungsmarkern liefert wichtige Informationen über den Zustand und das Verhalten von Geweben.
Bedeutung in der Medizin
Zellteilungsmarker werden vor allem in der Onkologie (Krebsmedizin), der Pathologie und der Grundlagenforschung eingesetzt. Sie helfen Ärzten dabei, den Schweregrad einer Erkrankung einzuschätzen, das Ansprechen auf eine Therapie zu überwachen und die Prognose eines Patienten zu bewerten. Darüber hinaus werden sie in der Forschung genutzt, um das Verhalten von Krebszellen besser zu verstehen.
Wichtige Zellteilungsmarker im Überblick
Ki-67
Ki-67 ist der bekannteste und am weitesten verbreitete Zellteilungsmarker. Es handelt sich um ein Protein, das ausschließlich in sich aktiv teilenden Zellen vorkommt. In ruhenden Zellen ist Ki-67 nicht nachweisbar. Der Ki-67-Index gibt an, wie viel Prozent der Zellen in einer Gewebeprobe sich gerade im Teilungsprozess befinden. Ein hoher Ki-67-Index deutet auf ein schnell wachsendes Gewebe hin und ist bei vielen Krebserkrankungen ein Hinweis auf eine aggressivere Tumorbiologie.
PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen)
PCNA ist ein weiteres wichtiges Protein, das an der DNA-Replikation beteiligt ist und als Marker für die Zellteilung dient. Es ist ein Hilfsmolekul der DNA-Polymerase und unentbehrlich für die Verdopplung des Erbguts vor jeder Zellteilung. PCNA wird häufig in histologischen (gewebemikroskopischen) Untersuchungen bestimmt.
Mitoseindex
Der Mitoseindex gibt die Anzahl der Zellen an, die sich in einer bestimmten Gewebfläche gerade in der Mitosephase (dem sichtbaren Stadium der Zellteilung) befinden. Er wird direkt unter dem Mikroskop ausgewertet und ist ein klassischer Parameter in der Tumorpathologie, zum Beispiel bei der Beurteilung von Brustkrebs oder Weichteiltumoren.
Weitere Marker
- BrdU (Bromdesoxyuridin): Ein Thymidin-Analogon, das in die neu synthetisierte DNA eingebaut wird und später immunhistochemisch nachgewiesen werden kann. Wird vor allem in Laborstudien eingesetzt.
- PHH3 (Phospho-Histon H3): Ein Marker, der spezifisch in der Mitosephase exprimiert wird und damit eine hohe Spezifität für sich aktiv teilende Zellen besitzt.
- Cycline und CDKs (Cyclin-abhängige Kinasen): Proteine, die den Zellzyklus regulieren und deren veränderte Expression auf störende Zellteilungsabläufe hinweisen kann.
Wie werden Zellteilungsmarker nachgewiesen?
Die Bestimmung von Zellteilungsmarkern erfolgt in der Regel an Gewebeproben (Biopsien), die im Rahmen einer Operation oder einer Nadelbiopsie gewonnen wurden. Die am häufigsten eingesetzte Methode ist die Immunhistochemie: Dabei werden spezifische Antikörper eingesetzt, die an den jeweiligen Marker binden und ihn unter dem Mikroskop sichtbar machen. Alternativ kommen auch molekularbiologische Methoden wie die Durchflusszytometrie oder PCR-basierte Verfahren zum Einsatz, insbesondere in der Forschung.
Klinische Anwendung: Wann werden Zellteilungsmarker bestimmt?
- Bei der Diagnose und Klassifikation von Tumoren: Ein hoher Proliferationsindex kann auf eine aggressive Tumorbiologie hinweisen.
- Zur Therapieplanung: Zum Beispiel entscheidet der Ki-67-Index beim Brustkrebs mit darüber, ob eine Chemotherapie empfohlen wird.
- Zur Verlaufskontrolle: Veränderungen des Zellteilungsmarkers unter Therapie können das Ansprechen auf die Behandlung anzeigen.
- Bei entzündlichen Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen: Erhöhte Proliferationsraten können auch bei nicht-kanzerösen Erkrankungen auftreten.
Bedeutung für die Prognose
In vielen Tumorentitäten ist ein hoher Zellteilungsmarker-Wert mit einer schlechteren Prognose verbunden. Dies bedeutet, dass Patienten mit stark proliferierenden Tumoren häufig aggressivere Therapieformen benötigen. Allerdings sind Zellteilungsmarker immer im Kontext anderer klinischer und pathologischer Parameter zu bewerten – sie sind ein wichtiges, aber kein alleiniges Entscheidungskriterium.
Quellen
- Scholzen T, Gerdes J. The Ki-67 protein: from the known and the unknown. Journal of Cellular Physiology. 2000;182(3):311-322.
- World Health Organization (WHO). WHO Classification of Tumours. IARC Press, Lyon, 5. Auflage, 2019ff.
- Lukas J, Lukas C, Bartek J. Mammalian cell cycle checkpoints: signalling pathways and their organization in space and time. DNA Repair. 2004;3(8-9):997-1007.
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