Würzburg. Eine zerebrale Metastasierung ist eine der schwerwiegendsten Komplikationen bei Brustkrebs. Dabei haben sich Krebszellen aus dem ursprünglichen Brusttumor über den Blutweg oder das Lymphsystem ins Gehirn ausgebreitet und dort Tochtergeschwülste gebildet. Je nach Lage und Größe können diese Metastasen Symptome wie Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen, neurologische Ausfälle, epileptische Anfälle sowie Persönlichkeits- und Gedächtnisveränderungen hervorrufen.
Warum hier die Blut-Hirn-Schranke keinen ausreichenden Schutz gewährleistet, erforscht Dr. Carolin Julia Curtaz, Funktionsoberärztin an der Frauenklinik des Universitätsklinikums Würzburg. Für die Aufklärung der molekularen Mechanismen der zerebralen Metastasierung bei Brustkrebspatientinnen erhielt sie gerade eine Forschungsförderung in Höhe von 25.000 Euro von der Heinz-Walter Menke Stiftung.
Neue diagnostische und therapeutische Ansätze
In Kooperation mit Prof. Dr. Małgorzata Burek von der Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie untersucht Curtaz serumbasierte Faktoren wie Zytokine und microRNAs, die die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke beeinflussen und somit die Entstehung von Hirnmetastasen begünstigen können. Das Ziel dieses translationalen Projekts besteht darin, neue diagnostische und therapeutische Ansätze zu entwickeln, um betroffene Patientinnen frühzeitiger und gezielter behandeln zu können.
„Unsere Forschung soll helfen, diese Prozesse besser zu verstehen und klinisch verwertbare Marker und Zielstrukturen zu identifizieren“, so Carolin Curtaz. Erste Ergebnisse aus dem Projekt wurden bereits auf Fachkongressen vorgestellt und publiziert. „Die Förderung ermöglicht uns nun vertiefte Analyse im Labor und den Aufbau weiterführender Studien“, freut sich Curtaz.
Publikationen von Carolin Julia Curtaz zur Blut-Hirn-Schranke bei Brustkrebs:
Curtaz CJ, Wucherpfennig S, Al-Masnaea E, Herbert SL, Wöckel A, Meybohm P, Burek M. High-throughput drug screening to investigate blood-brain barrier permeability in vitro with a focus on breast cancer chemotherapeutic agents. Front Drug Deliv. 2024 Jun 27;4:1331126. doi: 10.3389/fddev.2024.1331126. PMID: 40836976; PMCID: PMC12363248.
Die Studie untersuchte, wie man die Blut-Hirn-Schranke gezielt durchlässiger machen kann, um Medikamente bei Hirnmetastasen wirksamer ins Gehirn zu bringen. Von über 1.200 getesteten Substanzen steigerten 175 die Durchlässigkeit deutlich, darunter auch zwei Wirkstoffe, die schon in der Brustkrebstherapie genutzt werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass bestimmte Substanzen helfen könnten, die Wirksamkeit von Krebstherapien im Gehirn zu verbessern, müssen aber noch weiter geprüft werden.
Curtaz CJ, Reifschläger L, Strähle L, Feldheim J, Feldheim JJ, Schmitt C, Kiesel M, Herbert SL, Wöckel A, Meybohm P, Burek M. Analysis of microRNAs in Exosomes of Breast Cancer Patients in Search of Molecular Prognostic Factors in Brain Metastases. Int J Mol Sci. 2022 Mar 27;23(7):3683. doi: 10.3390/ijms23073683. PMID: 35409043; PMCID: PMC8999078.
Die Studie zeigt, dass bestimmte Moleküle (Mikro-RNAs) in winzigen Bläschen, den sogenannten Exosomen, Hinweise auf das Risiko für Hirnmetastasen bei Brustkrebs geben können. Bei Patientinnen mit Hirnmetastasen war eine Mikro-RNA (miR-576-3p) deutlich erhöht und eine andere (miR-130a-3p) erniedrigt. Diese Marker könnten in Zukunft helfen, über eine einfache Blutuntersuchung das Risiko für Hirnmetastasen frühzeitig einzuschätzen – müssen aber noch weiter überprüft werden.
Curtaz CJ, Kiesel L, Meybohm P, Wöckel A, Burek M. Anti-Hormonal Therapy in Breast Cancer and Its Effect on the Blood-Brain Barrier. Cancers (Basel). 2022 Oct 19;14(20):5132. doi: 10.3390/cancers14205132. PMID: 36291916; PMCID: PMC9599962.
In der Übersicht fasst Curtaz den aktuellen Wissensstand zur antihormonellen Therapie und ihren intrazerebralen Auswirkungen sowie ihren Effekten auf die Blut-Hirn-Schranke bei Brustkrebs zusammen.
Curtaz CJ, Schmitt C, Blecharz-Lang KG, Roewer N, Wöckel A, Burek M. Circulating MicroRNAs and Blood-Brain-Barrier Function in Breast Cancer Metastasis. Curr Pharm Des. 2020;26(13):1417-1427. doi: 10.2174/1381612826666200316151720. PMID: 32175838; PMCID: PMC7475800.
In dieser Publikation fasst Curtaz mit Team das Wissen über microRNAs zusammen, von denen bekannt ist, dass sie eine bedeutende Rolle bei Brustkrebs und/oder der Funktion der Blut-Hirn-Schranke spielen. Darüber hinaus werden bereits etablierte In-vitro-Modelle der Blut-Hirn-Schranke beschrieben, die ein nützliches Werkzeug für die Untersuchung der molekularen Mechanismen sind, die an der Bildung von Hirnmetastasen beteiligt sind.
Curtaz CJ, Schmitt C, Herbert SL, Feldheim J, Schlegel N, Gosselet F, Hagemann C, Roewer N, Meybohm P, Wöckel A, Burek M. Serum-derived factors of breast cancer patients with brain metastases alter permeability of a human blood-brain barrier model. Fluids Barriers CNS. 2020 Apr 22;17(1):31. doi: 10.1186/s12987-020-00192-6. PMID: 32321535; PMCID: PMC7178982.
Hier untersuchte Curtaz, wie Blutserum von Brustkrebspatientinnen die Blut-Hirn-Schranke beeinflusst. Es zeigte sich, dass nur das Serum von Patientinnen mit Hirnmetastasen bestimmte Botenstoffe (CX3CL1 und CXCL13) stark erhöht und dadurch die Schutzfunktion der Blut-Hirn-Schranke geschwächt wurde. Das könnte erklären, warum Krebszellen bei manchen Patientinnen besonders leicht ins Gehirn eindringen und dort Metastasen bilden.
