Zellproliferation

Zellproliferation, oft auch nur Proliferation (lat. proles = ‚Nachwuchs‘, ‚Sprößling‘ und ferre = ‚tragen‘) genannt, ist die Bezeichnung für schnelles Wachstum beziehungsweise Vermehrung von Gewebe. Die Zellproliferation äußert sich in Zellteilung und Zellwachstum.

Beschreibung

Ständig sterben in einem lebenden Organismus Zellen ab. Im menschlichen Körper sind dies beispielsweise pro Tag mehrere hundert Millionen Zellen. Dieser Verlust muss durch die Neubildung von Zellen – die Zellproliferation – wieder kompensiert werden.

Die Neubildung von Zellen erfolgt durch Zellteilung. Damit die Teilung kontrolliert abläuft, sind komplizierte Signalkaskaden (Signaltransduktion) notwendig. Dabei spielen Botenstoffe wie Mitogene und Wachstumsfaktoren, sowie Hormone wie beispielsweise Insulin oder Somatotropin, als Auslöser der Signalkaskade eine entscheidende Rolle. So werden unter anderem Ionenkanäle für Kalium und Calcium, sowie die Natrium-Protonen-Austauscher (NHE) und andere Transportproteine aktiviert. Über die Vermittlung von G-Proteinen, am G-Protein-gekoppelten Rezeptor der Zelle, wird die Bildung von Inositoltrisphosphat (ein Second Messenger) angeregt, Tyrosinkinasen aktiviert und eine Reihe von Kinase-Kaskaden in Gang gesetzt.

Werden einzelne Elemente der Signalkaskade inhibiert, so kann die Zellproliferation unterbrochen werden. Umgekehrt können Mutationen in Genen von Signalproteinen bewirken, dass die Zellproliferation unkontrolliert abläuft. Proto-Onkogene mutieren zu Onkogen. Diese bewirken, dass die Proliferation auch ohne Botenstoffe in Gang kommt, wodurch sich die Zelle selbstständig und unkontrolliert teilt. Die fatale Mutation wird dabei auf die Tochterzellen übertragen, die sich dann ebenfalls unkontrolliert weiterteilen können, was letztlich zur Entstehung entarteten Gewebes (Krebs) führen kann.

Beispiel für Proliferation

Bei einer Gefäßverletzung werden von den Thrombozyten (Blutplättchen) die Mitogene Platelet Derived Growth Factor (PDGF) freigesetzt, die die Zellproliferation stimulieren und so den Heilungsprozess der Wunde ermöglichen. Ist die Wunde geschlossen, wird die Proliferation durch andere Botenstoffe wieder gestoppt.

Literatur

• F. Lang und P. Lang: Basiswissen Physiologie. Verlag Springer, 2007, ISBN 978-3-540-71401-9 S. 15.
• L. Hengst: Regulation der Zellproliferation. Max-Planck-Institut für Biochemie, Tätigkeitsbericht 2003.