Wachstumsfaktor

Ein Wachstumsfaktor ist ein Signalprotein oder -peptid, das durch Bindung an spezifische Oberflächenrezeptoren die Proliferation, Differenzierung, Migration oder das Überleben von Zellen reguliert. Wachstumsfaktoren sind in der Regel in nanomolaren bis picomolaren Konzentrationen aktiv und wirken autokrin (auf die produzierende Zelle), parakrin (auf benachbarte Zellen) oder endokrin (über den Blutkreislauf auf entfernte Ziele).

Zu den Hauptfamilien gehören die insulinähnlichen Wachstumsfaktoren (IGF-1, IGF-2, im Kreislauf an IGFBPs gebunden), die epidermalen Wachstumsfaktoren (EGF, TGF-α, HB-EGF, Amphiregulin), die Fibroblasten-Wachstumsfaktoren (FGF1 bis FGF23, darunter FGF19 und FGF21, die in der Stoffwechselforschung eingesetzt werden), die vaskulären endothelialen Wachstumsfaktoren (VEGF-A, B, C, D, entscheidend für die Angiogenese), die Blutplättchen-Wachstumsfaktoren (PDGF-A bis D), die Hepatozyten-Wachstumsfaktoren (HGF), die Neurotrophine (NGF, BDNF, NT-3, NT-4) sowie die TGF-β-Familie (einschließlich BMPs und Aktivine).

Die Mehrheit signalisiert über Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTKs): ligandeninduzierte Dimerisierung, Autophosphorylierung von Tyrosinresten, Rekrutierung von Proteinen mit SH2/PTB-Domänen (GRB2, Shc, PLCγ), Aktivierung der Kaskaden Ras-MAPK und PI3K-Akt-mTOR. Die TGF-β-Familie signalisiert anders, über Serin/Threonin-Kinase-Rezeptoren und Smads.

Die negative Regulation erfolgt durch Internalisierung des Rezeptors nach der Bindung, Dephosphorylierung durch Tyrosinphosphatasen (PTPs), Ubiquitinierung (c-Cbl) sowie Recycling oder lysosomalen Abbau. Ein Ungleichgewicht dieser Regelkreise ist in der Onkologie häufig (EGFR-Amplifikation, aktivierende FGFR-Mutationen) und stellt ein wichtiges therapeutisches Ziel dar.

In der Forschung werden wachstumsfaktormimetische Peptide (BPC-157, TB-500, Thymosin-β4, von VEGF abgeleitete Peptide) in vitro und in Tiermodellen auf ihre Wirkungen auf Wundheilung, Angiogenese, muskuloskelettale Regeneration und Neuroplastizität untersucht.