Stichwortsonntag

Wirkungsmechanismus der Strahlentherapie

adrianadamiok 13 May, 2012 10:00

Hauptziel einer jeden Strahlentherapie bösartiger Tumoren ist die maximale Zerstörung aller Tumorzellen bei möglichst geringer Schädigung der den Tumor umgebenden normalen Gewebe.

Der Angriffsort der Bestrahlung ist die im Zellkern jeder Zelle befindliche DNA (Desoxyribonukleinsäure). Diese ist Träger der Erbinformation, die bei jeder Zellteilung an die Tochterzellen weitergegeben wird.

Eine Bestrahlung führt zu einer Vielzahl an DNA-Schäden, die zum großen Teil von zelleigenen Enzymen repariert werden. Einige Schäden können aber nicht repariert werden bzw. werden falsch repariert. Die Zelle führt dann noch 1-3 Teilungen durch, bevor sie ihre Teilungsfähigkeit irreversibel verliert. In weiteren Schritten werden die geschädigten Zellen aufgelöst und die dabei entstehenden Fragmente vom Immunsystem des Körpers abgebaut.

Ein zweiter Mechanismus der Zellvernichtung besteht in der durch Strahlen induzierten Apoptose. Die Apoptose entspricht einem von der Zelle selbst eingeleiteten und programmiert durchgeführten Zelltod. Sie endet ebenfalls in der Auflösung der Zelle.

Modernste Untersuchungen der experimentellen Strahlentherapie an Zellkulturen, dass bei der Vernichtung von Zellen neben der direkten Wirkung an der DNS auch Strahleneffekte (bei relativ niedrigen Strahlendosen!) auf die intrazelluläre molekulare Übermittlung von Signalen und Informationen ("Signalkaskaden") eine Rolle spielen. Die DNS selber, die ein langstreckiges Molekül darstellt und in die einzelnen Chromosomen gepackt ist, erweist sich in neueren Studien auf unterschiedlichen Abschnitten als variabel in ihrer Empfindlichkeit gegenüber Strahlen. Die Einflüsse einer Bestrahlung und deren selektive molekularen Auswirkungen werden künftig zielgerichtet zur Modulation der Strahlenwirkung (Protektion des Normalgewebes oder Verstärkung der Zellvernichtung im Tumor durch additive Therapieprinzipien wie beispielsweise Biomodulatoren oder Gentherapie) genutzt.
Die Wirkung einer Bestrahlung auf Krebsgewebe und auf normales gesundes Körpergewebe ist im Prinzip gleich. Auch im Reparaturvermögen von Tumor- und Normalzellen lassen sich keine Unterschiede nachweisen.

Die im Vergleich zum gesunden Gewebe oft schlechtere Versorgung der Tumorzellen mit Nährstoffen und vor allem mit Sauerstoff hat aber zur Folge, dass in den dadurch entstehenden hypoxischen Tumorzellen einerseits die Reparatur von DNA-Schäden weniger effizient verläuft, aber andererseits wegen fehlender Sauerstoffsensibilisierung auch weniger Tumorzellen abgetötet werden.
Eine therapeutische Wirkung kann durch Bestrahlung nur dann erzielt werden, wenn die Strahlendosis im Tumor deutlich höher als im Normalgewebe ist. Eine Strahlenbehandlung wird deshalb "zielgerichtet" durchgeführt, sodass der Tumor insgesamt eine relativ hohe Dosis erhält, während große Anteile des gesunden Gewebes keiner nennenswerten Dosis ausgesetzt sind. Das "unbelastete" Gewebe kompensiert eventuelle Schäden, die in kleineren Anteilen gesunder Strukturen entstanden sind.

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