Karzinogenese
Die Karzinogenese, auch als Kanzerogenese oder Tumorentstehung bezeichnet, ist der biologische Prozess, durch den gesunde Zellen in entartete, unkontrolliert wachsende Zellen umgewandelt werden. Dieser Vorgang ist die Grundlage für die Entstehung von Krebs und verläuft meist über mehrere Stufen. Er wird durch eine Kombination aus genetischen Veränderungen und Einflüssen aus der Umwelt ausgelöst.
Zu Beginn steht meist eine Schädigung des Erbguts (DNA) in einer Zelle. Diese kann spontan auftreten oder durch äußere Einflüsse wie chemische Substanzen, ionisierende Strahlung oder bestimmte Viren verursacht werden. Solche Einflüsse werden als Karzinogene bezeichnet. Sie führen zu Mutationen in bestimmten Genen, die für das Zellwachstum, die Teilung und die Reparatur der DNA zuständig sind. Besonders betroffen sind dabei Protoonkogene, Tumorsuppressorgene und Gene, die für den programmierten Zelltod (Apoptose) verantwortlich sind.
Die Karzinogenese verläuft in mehreren Phasen: Initiation, Promotion und Progression. In der Initiationsphase kommt es zur ersten dauerhaften genetischen Veränderung. In der folgenden Promotionsphase vermehren sich die veränderten Zellen unter dem Einfluss fördernder Faktoren. In der Progressionsphase kommt es schließlich zu weiteren Mutationen, die das Tumorwachstum beschleunigen und die Fähigkeit zur Metastasierung ermöglichen. Dieser mehrstufige Prozess kann sich über Jahre oder Jahrzehnte erstrecken.
Nicht jede genetische Veränderung führt zwangsläufig zur Krebsentstehung. Der Körper verfügt über verschiedene Kontrollmechanismen, wie Reparatursysteme und das Immunsystem, die entartete Zellen erkennen und eliminieren können. Erst wenn diese Systeme versagen oder überfordert sind, kann sich ein Tumor entwickeln.
Einflussfaktoren und Mechanismen
Die Entstehung von Krebs ist das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels zwischen inneren und äußeren Faktoren. Zu den äußeren Risikofaktoren zählen unter anderem bestimmte Chemikalien (z. B. Benzol, Asbest), ultraviolette Strahlung, radioaktive Strahlung und onkogene Viren wie das Humane Papillomvirus (HPV) oder das Epstein-Barr-Virus (EBV). Auch Lebensstilfaktoren wie Rauchen, übermäßiger Alkoholkonsum, Fehlernährung und Bewegungsmangel tragen zur Erhöhung des Krebsrisikos bei.
Auf zellulärer Ebene spielen verschiedene Mechanismen eine Rolle. Eine zentrale Bedeutung kommt der genomischen Instabilität zu, also der Neigung zu einer erhöhten Rate an Mutationen und Chromosomenveränderungen. Dies betrifft insbesondere Gene, die das Zellwachstum regulieren. Wenn z. B. ein Tumorsuppressorgen wie TP53 mutiert, kann eine Zelle unkontrolliert wachsen, ohne durch körpereigene Kontrollmechanismen gestoppt zu werden. Umgekehrt können mutierte Protoonkogene zu sogenannten Onkogenen werden, die das Zellwachstum dauerhaft aktivieren.
Ein weiteres Merkmal ist die Fähigkeit von Tumorzellen, sich dem programmierten Zelltod zu entziehen. Normale Zellen mit schwerwiegenden DNA-Schäden begeben sich in die Apoptose. Tumorzellen hingegen schalten diesen Mechanismus gezielt aus, um ihr Überleben zu sichern. Zudem entwickeln sie oft Strategien, um dem Immunsystem zu entgehen, etwa durch die Hemmung von Immunzellen oder die Veränderung von Oberflächenstrukturen.
Die Karzinogenese ist ein stochastischer Prozess. Das bedeutet, dass nicht jede Belastung mit einem Karzinogen zwangsläufig zu Krebs führt, wohl aber das Risiko erhöht. Entscheidend ist die Anhäufung mehrerer genetischer Veränderungen in einer Zelle sowie deren Fähigkeit, sich der Kontrolle des Organismus zu entziehen. Daher steigt das Krebsrisiko mit zunehmendem Alter, da im Lauf der Zeit mehr Mutationen auftreten und körpereigene Schutzmechanismen an Wirksamkeit verlieren.
