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Bösartige Zellen können keinen Zigarettenrauch vertragen
Zuletzt überprüft: 29.06.2025
Es ist kein Geheimnis, dass Tabakrauch Mutationen in der DNA verursacht, die anschließend zur Entwicklung bösartiger Tumoren führen können, nicht nur in den Atemwegen. Mutationen sind jedoch nicht das einzige Problem: Zu den schädlichen Auswirkungen des Rauchens gehört auch das Zusammenkleben von Proteinmolekülen.
Alle Eiweißstoffe besitzen die Eigenschaft der räumlichen Faltung und Umwandlung in eine bestimmte dreidimensionale Struktur, die ihre Funktionalität bestimmt. Wird der Faltungsprozess jedoch gestört, verlieren Proteinmoleküle ihre Funktionalität, verkleben und bilden eigentümliche, für die Zelle ungünstige „Klumpen“. Mit der Ansammlung solcher „Klumpen“ wird die Arbeit der Zelle immer komplizierter: Sie hat keine Zeit, den unnötigen „Müll“ zu verarbeiten, obwohl es für sie nicht weniger problematisch ist, mit ihm zusammenzuleben.
In den meisten Fällen werden toxische Proteinklumpen im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen erwähnt – insbesondere bei Parkinson oder Alzheimer. Dieses Phänomen ist jedoch auch charakteristisch für Lungenemphysem, chronische Lungenobstruktion und Lungenkrebs.
Zigarettenrauch enthält Bestandteile, die die Abfolge von Proteinmolekülen stören. Diese Bestandteile schädigen sowohl normale als auch bösartige Strukturen, obwohl letztere aktiv Widerstand leisten. Wissenschaftler der University of Pennsylvania haben diese Prozesse detailliert beschrieben.
Die Experten züchteten normale und bösartige Zellen getrennt auf geeigneten Medien, denen sie Tabakrauchdampf hinzufügten. Die bösartigen Zellen zeigten weniger Proteinaggregate als normale Strukturen und setzten ihre aktive Teilung fort. Sie konnten sich selbst bei zehnfacher Erhöhung der Dampfmenge selbstständig weiterentwickeln: Unter solchen Bedingungen hörten normale Zellen auf, sich zu vermehren und starben ab.
Im Laufe weiterer Studien fanden Wissenschaftler heraus, dass Krebszellen zur Abwehr ein spezielles Transportprotein verwenden, das in der Zellmembran eingeschlossen ist und wie eine Pumpe funktioniert, die unnötigen „Müll“ aus der Zelle pumpt. Insbesondere stellte sich heraus, dass eine solche „Pumpe“ bösartige Zellen von jenen Rauchbestandteilen befreit, die zur Verklumpung von Molekülen zu Müllklumpen führen. In normalen Zellen fanden ähnliche Prozesse statt, jedoch deutlich weniger aktiv.
Pumpen des spezifischen ABCG2-Transportproteins können verschiedene Komponenten und Medikamente aus Zellstrukturen „pumpen“. Statistiken zeigen, dass die Wirksamkeit der Antitumorbehandlung bei Rauchern deutlich reduziert ist. Dies ist höchstwahrscheinlich auf die Stimulation der molekularen Pumpfunktion durch Tabakrauch zurückzuführen: Dadurch wird alles Unnötige, einschließlich Krebsmedikamente, aus den Krebszellen gepumpt.
Diese Situation kann durch den Einsatz einiger Mittel gelöst werden, die die Arbeit der Transportproteine hemmen.
Einzelheiten der Studie werden auf der Seite des PLOS Journal beschrieben.