Caspasen

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Artikel aktualisiert am 2. Mai 2024

Caspasen leiten den Zelltod ein


Caspasen gehören zu einer Enzymfamilie, die beim programmierten Zelltod (Apoptose) eine entscheidende Rolle spielen. Ein geordneter Zelluntergang ermöglicht eine Entwicklung und Umformung von Körperteilen und Organen (Organ-Remodeling z. B. an Herz, Knochen, Blutgefäßen) und bei der Entfernung nicht mehr gebrauchter Zellen bei Wachstum und Entwicklung und bei der Altersinvolution. Eine Beeinflussung der Caspaseaktivität verspricht neue Therapieansätze für viele Krankheiten.

Typen

Beim Menschen sind 12 verschiedene Caspasen bekannt, die alle unterschiedliche Substratspezifitäten haben. Sie werden durch intrinsische oder extrinsische Signale aktiviert und zerkleinern wichtige Proteine.  Es handelt sich um Aspartat-spezifische Cysteinproteasen. Sie sind Mitglieder der Familie der Interleukin-1beta-umwandelnden Enzyme und bilden ein Caspase-Kaskaden-System.

Die Aktivierung und Funktion der Caspasen werden durch verschiedene Proteine reguliert, wie z. B. das Apoptose-Inhibitor-Protein, Proteine der Bcl-2-Familie, Calpain und Kalzium. (1)Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2008 Sep;151(1):10-27. doi: 10.1016/j.cbpb.2008.05.010 (2)Cell Death Differ. 2017 Aug;24(8):1380-1389. doi: 10.1038/cdd.2017.44

Fibrose-Therapie durch Caspase-Hemmung

Caspasen leiten die apoptotische Zellauflösung ein (s. o.).  Ihre Hemmung führt zur Verminderung der geordneten Zellzersetzung. Dies kann zur Behandlung von Krankheiten ausgenutzt werden, bei denen eine überschießende Zellabräumung das Fortschreiten unterhält.

Beispiel Leberzirrhose: Eine Caspase-Hemmung führt zu einer Verbesserung der Leberfunktion. (3)Clin Gastroenterol Hepatol. 2018 Jun 15. pii: S1542-3565(18)30622-0. doi: 10.1016/j.cgh.2018.06.012. (4)J Hepatol. 2021 Feb;74(2):274-282. doi: 10.1016/j.jhep.2020.09.029 Der Caspasehemmer Emricasan reduzierte in einer Studie bei Patienten mit Fettleberhepatitis die ALAT-Werte im Vergleich zu Placebo innerhalb von 7 Tagen signifikant (5)Aliment Pharmacol Ther. 2019 Jan;49(1):64-73. doi: 10.1111/apt.15030.. Bei einer progredienten Leberzirrhose ließ sich auch die zihhrosebedingte portale Hypertension bessern (6)Hepatology. 2019 Feb;69(2):717-728. doi: 10.1002/hep.30199..

Hemmung der Caspase-Signalwege zur Krebstherapie

Curcumin erhöht in einer Kolonkarzinom-Zellinie die genetische Expression von Casp 3 und Casp 8 und fördert damit die geordnete Selbstzerstörung (Apoptose) dieser Zellen (7)Mol Biol Rep. 2022 Feb;49(2):1351-1360. Ein ähnlicher Effekt wurde für Resveratrol und Epigallocatechingallat und für weitere Pflanzenextrakte gefunden. (8)Life (Basel). 2023 Jan 17;13(2):261. doi: 10.3390/life13020261 (9)Medicina (Kaunas). 2023 Jul 27;59(8):1376. doi: 10.3390/medicina59081376

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Verweise

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