Als Metastase (altgriechisch μετάστασις metástasis, „Wanderung, Verlagerung“) wird in der Medizin die Absiedelung eines krankhaften Geschehens in einem vom Ursprungsherd der Krankheit entfernten Körperteil bezeichnet. Meistens erfolgt eine solche Verschleppung, etwa von Tumorzellen („Geschwulstkeimen“), über das Blut oder die Lymphe im Zusammenhang mit einer Krebserkrankung.
In der Onkologie wird die Absiedelung eines bösartigen soliden Tumors in entferntem Gewebe als Metastase (auch Geschwulstmetastase) bezeichnet. Man spricht auch von einer Tochtergeschwulst oder Filia, Plural Filiae (lat. filia bedeutet „Tochter“). Bei bösartigen Erkrankungen des Blutes und Lymphsystems (Maligne Lymphome) spricht man nicht von Metastasen, da die Krebszellen aus Immunzellen hervorgehen, die kein Gewebe bilden und von Natur aus mobil sind. Man bezeichnet daher die verschiedenen Ansammlungen von Lymphom-Zellen als Manifestationen, weil sich die Krebserkrankung dort zeigt.
Seltener wird die Bezeichnung Metastase auch für die septische Streuung von Krankheitserregern benutzt, also für die Absiedelung von einem Infektionsherd bei einer Infektionserkrankung. Beispiel: die Streuung einer Endokarditis in zahlreiche Organe.Hier wird nur der Begriff Metastase im engeren Sinne von Geschwulstmetastase behandelt. Metastase eines Nierenkarzinoms im Knie, Kernspintomografie Bedeutung
Die Fähigkeit eines Tumors zur Metastasierung (Bildung von Metastasen) verschlechtert die Heilungschancen einer Krebserkrankung erheblich. Schon sehr kleine Tumoren können metastasieren, z. B. ein Brustkrebs von einem Zentimeter Durchmesser in 20 % aller Fälle. Durchschnittlich werden bei 30 % aller Patienten mit Malignom-Metastasen schon bei der Erstdiagnose festgestellt. Bei weiteren 30 % findet man sie erst im weiteren Behandlungsverlauf. Bei Vorliegen von sichtbaren Fernmetastasen sind in der Regel zahlreiche Mikrometastasen vorhanden, was die Prognose erheblich verschlechtert. Entstehung
Metastasen entstehen, indem sich Krebszellen vom ursprünglichen Tumor ablösen, mit dem Blut oder mit der Lymphe wandern und sich in anderen Körperteilen wieder ansiedeln und vermehren. Je nach dem Ausbreitungsweg heißen sie hämatogene (Blut) oder lymphogene (Lymphe) Metastasen. Ob Krebszellen metastasieren, hängt nach neuesten Forschungsergebnissen von ihrer Fähigkeit ab, embryonale Transkriptionsfaktoren einzuleiten.
Oft treten Metastasen erst dann auf, wenn der ursprüngliche Krebsherd chirurgisch entfernt worden ist. Im Jahre 2022 folgerten Wissenschaftler daraus die Existenz eines Botenstoffs, der die Metastasierung unterdrückt, und dass von Medikamenten, die das Auswachsen von Metastasen wirksam unterdrücken, viele Krebspatienten profitieren könnten. Invasion
Voraussetzung für die Metastasierung ist, dass der Krebs invasiv wächst, d. h. in angrenzende Strukturen hinein mit Durchbruch in Blut- oder Lymphgefäße. Gutartige Tumoren metastasieren definitionsgemäß niemals. Aber auch nicht jeder invasiv wachsende Tumor verursacht Metastasen. Wenn ein solcher Tumor keine Metastasen bildet, bezeichnet man ihn als semimaligne („halb bösartig“). Dies ist beispielsweise bei Basalzellenkrebs der Fall.
Solange ein Tumor keine Metastasen bildet, bezieht sich der Begriff Invasion auf sein Wachstum in umgebendes Gewebe hinein. Normalerweise wird in diesem Sinne zwischen Invasion und Metastasierung (Metastasenbildung) unterschieden. Man kann aber auch das Eindringen der Metastasen in andere Regionen des Körpers als Invasion bezeichnen und den Begriff in diesem Sinne weiter fassen.
Die Fähigkeit, körpereigene Sperren wie die Basalmembran oder die Blut-Hirn-Schranke zu durchdringen, ein Blut- oder Lymphgefäß aktiv aufzusuchen (Chemotaxis), in das Gefäß einzudringen, sich während der Wanderung im Blut gegen das körpereigene Immunsystem zu wehren, andernorts das Gefäß zu verlassen und sich schließlich zu vermehren, wird als Invasivität bezeichnet. Sie ist eine aktive Leistung maligner Krebszellen, und zwar abhängig von den jeweiligen genetischen Besonderheiten des individuellen Tumors. Nur etwa 0,01 % aller im Blut zirkulierenden Krebszellen schaffen es schließlich, eine metastatische Kolonie zu bilden.
Die biochemischen Vorgänge, die bestimmte Zellen zur Metastasierung befähigen und andere nicht, sind Gegenstand intensiver Forschung. Es konnte z. B. gezeigt werden, dass die verminderte Expression von Cadherinen („Klebemolekülen“) auf ihrer Zellmembran die Tumorzellen beweglicher macht. Für die Anheftung der Zellen im Zielgebiet sollen andere Membranstrukturen, die sogenannten Integrine, eine Rolle spielen. Es sind bereits Onkogene und Tumorsuppressorgene identifiziert worden, deren Expression die Metastasierungstendenz erhöhen bzw. senken kann.
Darüber hinaus zeigen erste Untersuchungen, dass die in Palmöl enthaltene Palmitinsäure die Metastasierung fördern kann. Auch besitzen metastasierte Krebszellen spezielle Fettrezeptoren, um sich abseits des Tumors mit Nahrung versorgen zu können. Dies konnte für Eierstock-, Blasen – und Lungenkrebs nachgewiesen werden. Es sind jedoch noch klinische Studien nötig, um letztendlich sagen zu können, dass auch eine palmitinsäurearme Ernährung den Metastasierungsprozess verlangsamt.
Passiv (etwa durch Biopsienadeln) abgelöste und verschleppte Tumorzellen verursachen nur sehr selten Metastasen. Im Blut zirkulierende Krebszellen
Neuere Diagnoseverfahren wie die Liquid Biopsy belegen die Wichtigkeit der zirkulierenden Tumorzellen epithelialen Ursprungs (CETC, circulating epithelial tumor cells). In der adjuvanten Situation, das heißt nach der operativen Entfernung des Primärtumors, werden verschiedene Chemotherapieverfahren eingesetzt, um die restlichen im Körper verbliebenen und im Blut zirkulierenden Tumorzellen zu vernichten. Im Jahr 2005 zeigten Gianni Bonadonna und Kollegen, dass ca. 50 % der Chemotherapien zu keinen wesentlich erhöhten Lebensverlängerungen bei den Patienten geführt haben. Dieses Ergebnis kann darauf zurückgeführt werden, dass bei der Auswahl der Chemotherapeutika auf eine Biopsie des Primärtumors zurückgegriffen wird. Einige Wissenschaftler nehmen mittlerweile an, dass die Auswahl der nach den S3-Leitlinien zur Verfügung stehenden Therapeutika mittels Chemosensitivitätstests (In-vitro-Bluttests, bei denen die Absterberate der Tumorzellen unter Zugabe der Therapeutika in einer Blutprobe vor Verabreichung getestet werden) die Wirkungswahrscheinlichkeit der Therapeutika stark verbessern könnte. Organotropie
Der erste Zielort für Metastasen liegt in der Regel stromabwärts, also für Tumoren der Körperwand und Extremitäten in der Lunge und im Gehirn, für Tumoren des Darmes in der Leber (denn das vom Darm kommende Blut fließt zunächst in die Leber und dann erst zum Herzen zurück). Die Lymphgefäße führen zu Lymphknoten, die meist in räumlicher Nähe zum Tumor liegen, für den Brustkrebs z. B. in der Achselhöhle. Es ist aber durchaus möglich, dass ein erster Zielort übersprungen wird. Manche Tumorarten metastasieren in ganz spezifische Organe, etwa Lungenkrebs in die Nebennieren, offenbar infolge von Oberflächeneigenschaften der Krebszellen. Dieser Zielmechanismus (Organotropie, homing tumors) ist noch nicht völlig verstanden. Knochenabbau und Angiogenese
Bei osteoklastischen Knochenmetastasen beeinflussen die Tumorzellen die körpereigenen Osteoklasten so, dass diese vermehrt Knochenhartsubstanz abbauen, um das weitere Wachstum der Metastase zu ermöglichen.[12] Nach heutigem Wissensstand sind metastasierende Krebszellen im Gegensatz zu anderen Zellen außerdem dazu in der Lage, umgebende Blutgefäße zum Aussprossen zu veranlassen (Angiogenese). Nur deswegen kann die neue Metastase mit Blut versorgt werden. Tumoren ohne angiogenetische Fähigkeit werden nicht größer als 0,3 mm.