Wie Sonne Hautkrebs auslöst

Durch Schäden am Erbgut lässt Sonne Zellen entarten

Die Sonne hat viele gute Eigenschaften. Sie ist unentbehrlich für das Leben auf der Erde und trägt zu unserem Wohlbefinden bei. Doch sie hat auch Schattenseiten: Sonne löst Hautkrebs aus. Durch Schäden an unserem Erbgut kann UV-Strahlung die Funktion wichtiger Gene beeinträchtigen und so zu einer unkontrollierten Vermehrung von Hautzellen führen. 

Einen Zusammenhang zwischen Sonnenstrahlung und Hautkrebs beschrieb erstmals der Hautarzt Paul Gerson Unna im späten neunzehnten Jahrhundert. Ihm war aufgefallen, dass Segler, die regelmäßig der Sonne ausgesetzt waren, häufiger an Hautkrebs erkrankten. Mittelweile ist nachgewiesen, dass Sonne Schäden an unserem Erbgut macht und so Hautkrebs auslösen kann. Hautkrebs ist die häufigste Krebserkrankung in Deutschland, und die Zahl der Neuerkrankungen steigt stetig.

Normale und bösartige Hautzellen unterscheiden sich in ihrem Wachstumsverhalten

Normale Entwicklung Hautzellen
© 2019 Corinna Mühlenbein – Alle Rechte vorbehalten

Die Oberhaut hast Du bereits in meinem ersten Beitrag kennengelernt. Sie ist die äußerste Schicht des Körpers und besteht aus vielen Zellen, wovon die meisten Hornzellen sind, sogenannte Keratinozyten. Zwischen Ihnen liegen Pigmentzellen, die Melanozyten, welche einen Farbstoff produzieren, der unsere Haut-, Augen- und Haarfarbe bestimmt.

Der Lebenszyklus und die Aufgaben jeder einzelnen Zelle sind streng geregelt: Jede Zelle entsteht durch Teilung* einer bestehenden Zelle. Das bedeutet, aus einer Mutterzelle werden zwei Tochterzellen. Die neuen Keratinozyten wandern durch die Haut und verändern sich. Nach 28 Tagen sind sie oben angekommen, sterben ab und lösen sich aus dem Zellverband. So machen sie Platz für nachrückende Zellen.

Entartete Hautzellen, Sonne löst Hautkrebs aus
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Es sterben immer so viele Zellen ab wie neue entstehen. Somit bleibt die Anzahl der Hautzellen gleich, während die Oberhaut sich stetig erneuert. Doch manchmal passiert es, dass Zellen sich nicht nach Plan entwickeln und außer Kontrolle geraten! Sie vermehren sich plötzlich ungehemmt, reifen nicht aus und überleben länger. Sie wachsen in das umliegende Gewebe ein und zerstören es  – Krebs entsteht!

Ursprungszelle Hautkrebs, Sonne löst Hautkrebs aus
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Abhängig davon, ob die ungehemmte Vermehrung von Horn- oder Pigmentzellen ausgeht, unterscheidet man zwischen dem “weißen Hautkrebs” und dem “schwarzen Hautkrebs”*.

Was ist passiert, wieso geraten Zellen außer Kontrolle?

Unser Erbgut gibt vor, wie Zellen sich entwickeln

Bauplan Mensch, Sonne löst Hautkrebs aus
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Schauen wir uns an, wie Zellen funktionieren: Jede Körperzelle trägt einen Bauplan des Körpers in sich, die DNA*, unser Erbgut. Dieser Bauplan bestimmt all unsere Gene. Hier steht drin, wie groß wir werden, welche Augenfarbe wir haben, ob wir männlich oder weiblich sind und vieles mehr.

Polymerasen kopieren Erbinformation
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Wenn eine Zelle sich teilt, erhält jede neue Zelle eine exakte Kopie des Bauplans. Dafür sorgen Enzyme, die Polymerasen, die während des Teilungsprozesses den Bauplan ablesen und die Informationen Stück für Stück in den neuen Bauplan übertragen.

Wachstums- und Kntrollgen
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Viele Informationen aus dem Bauplan, beispielsweise wie die Niere Pipi produziert, sind der Hautzelle egal. Daher hat sie nur Gene angeschaltet, die für ihr sie und ihre Funktionen wichtig sind. Darunter sind Wachstums- und Kontroll-Gene.

Wachstums-Gen, Sonne löst Hautkrebs aus
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Wachstums-Gene geben vor, wie oft sich die Zelle teilt, wie sie wächst, sich entwickelt und wann sie stirbt.

Schäden im Erbgut, Sonne löst Hautkrebs aus
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Kontroll-Gene passen auf unser Erbgut auf. Denn ständig entstehen Schäden im Bauplan, ohne dass man es der Haut ansieht, täglich bis zu 50.000 mal pro Zelle! Das kann spontan passieren oder durch andere Einflüsse, wovon Sonnen-Licht (Ultraviolettstrahlung, UV) der wichtigste äußere Faktor ist.

Kontroll-Gen schickt Reperaturtuppe
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Entdecken Kontroll-Gene Schäden, schicken sie Reparatur-Truppen* los, die kaputte Bereiche ausschneiden und verloren-gegangene Informationen neu einfügen (´cut and patchˋ).

Wächtergen löst Apoptose aus
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Sind Schäden irreparabel, können Kontroll-Gene die Zelle in den Selbstmord treiben*. So werden mit der Zelle auch die Schäden im Bauplan eliminiert.

Immer wieder kommt es vor, dass diese Schutzmaßnahmen nicht greifen und Schäden im Bauplan verbleiben. Meist ist das nicht schlimm, denn wenige Schäden machen in der Regel noch keinen Hautkrebs.

Sonnenlicht verursacht Schäden am Erbgut

DNA-Schäden durch UV, Sonne löst Hautkrebs aus
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Kritisch wird es, wenn sich – durch exzessive beziehungsweise häufige Sonnenbestrahlung – Schäden im Bauplan häufen und das Reparatursystem überlasten. Unrepariert können sie ernsthafte Folgen haben:

UV Signaturen verursachen Mutationen
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Viele der UV-bedingten Schäden im Bauplan sind so sperrig, dass Polymerasen den Bauplan während der Zellteilung nicht richtig ablesen können. Dadurch kommt es zu Fehlern im Bauplan, die zu Fehlfunktionen von Genen führen können (=Mutationen).

Schäden am Erbgut führen zur Fehlentwicklung von Zellen

‚gain of function‘ Onkogen, Mutationen lösen Hautkrebs aus
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Betreffen die Fehler Bauplan-Abschnitte von Wachstums-Genen, kann es zu einer Überaktivierung dieser Gene kommen. Aus den Wachstumsgenen werden Krebsgene*, welche der Zelle vermehrt Signale geben, sich zu teilen und länger zu leben. Bei Zellteilungen werden die Mutationen an nachkommende Zellen weiter gegeben, die sich ebenfalls unkontrolliert vermehren.

Inaktiviertes Kontrolle-Gen
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Entstehen Mutationen in Bauplan-Abschnitten von Kontroll-Genen*, können sie die Gene inaktivieren. In Folge dessen können betroffene Kontroll-Gene keine Reparaturtruppen mehr entsenden und und Zellen werden resistent gegenüber Selbstmord. Auch diese Mutationen werden bei Zellteilungen an neue  Zellen übertragen. Da die Schutzfunktion des Kontroll-Gens wegfällt, sind die Zellen extrem anfällig für weitere Mutationen.

Meist dauert es viele Jahre, bis Hautkrebs entsteht

Tumorinitiation
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In den allermeisten Fällen braucht Hautkrebs Jahre bis Jahrzehnte, um sich zu entwickeln.
Das liegt daran, dass es multiple Mutationen braucht, die sich über Jahre hinweg im Bauplan ansammeln. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Hautkrebszelle 10.000 bis 100.000 Mutationen hat! Nicht alle Mutationen haben Konsequenzen. Entscheidend bei der Entwicklung von Hautkrebs sind vor allem die Mutationen in Wachstums- beziehungsweise Kontroll-Genen. Diese nennt man Driver-Mutationen*: Sie verleihen den Zellen einen Wachstumsvorteil gegenüber normalen Zellen.

Tumorpromotion und -Progression, Sonne löst Hautkrebs aus
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Bei der Entwicklung von Hautkrebs spielen Mutationen die entscheidende Rolle, denn sie sind der Auslöser hierfür. Dennoch kommen im Verlauf noch andere beeinflussende Faktoren hinzu*: So schwächt Sonnenstrahlung unser Immunsystem, das normalerweise mutierte Zellen erkennen und bekämpfen kann, und löst eine chronische Entzündungsreaktion in der Haut aus, was die Vermehrung bösartiger Zellen weiter begünstigt.

Du hast nun erfahren, wie Sonne Hautkrebs auslöst. Doch was macht Krebs eigentlich gefährlich, und was unterscheidet die verschiedenen Hautkrebsarten voneinander? Wie kann ich mich schützen? Das erfährst Du in meinem nächsten Beitrag. Wenn Du über die Veröffentlichung neuer Beiträge informiert werden möchtest, trage Dich in meinen Newsletter ein oder folge mir auf Twitter, Instagram, Pinterest oder Facebook.

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