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Metastasen

Metastasen sind Zellabsiedlungen eines malignen Tumors. Diese können in andere Organe oder auch in in das gleiche Organ erfolgen. 

Die Absiedlung des Tumors und der Befall eines Organs werden als Metastasierung oder Streuung bezeichnet. Sie ist immer mit einer schlechteren Prognose einer malignen Erkrankung verbunden.

Eine Metastase besitzt ähnliche, aber nicht zwingend identische Zelleigenschaften wie der Primärturmor, von dem sie ausgeht. 

Kurzfakten über Metastasen
Definition Tellabsiedlungen eines malignen Tumors
Detektion von Tumoren Bildgebende Verfahren: Röngten, CT, MRT, Sonographie, Szintigraphie
Vorrausetzungen für Metastasierung

Abhängig von vielen Faktoren (z.B. Biologie und Mikromilieu des Tumors, Immunstatus, umliegendes Gewebe) und Tumorentität

Ablösung von Tumorzellen bei malignen Tumoren aufgrund eines lockeren Zellverbandes möglich.

Integration von Tumorzellen in Zielgewebe bei Vorhandensein bestimmter Membranproteine.

Formen der Metastasierung lymphogen, hämatogen, liquorgen, intrakavitär
Arten der Metastasen Solitäre Metastasen, Diffuse Metastasen

Staging

Die Klärung einer vorhandenen Metastasierung ist von herausragender Bedeutung für die Gestaltung der Therapie sowie die Prognose einer jeden malignen Erkrankung. 

Die Klassifikation des Tumorstadiums (Staging) einer malignen Erkrankung erfolgt nach der TNM-Klassifikation. 

TNM-Klassifikation
T Beschreibung der Tumorgröße
N Befall von Lymphknoten durch Tumorzellen
M Vorhandene Metastasen

Die Therapie der meisten Tumorentitäten erfolgt gemäß den für die jeweilige Entität typischen Stadien, die sich wiederum nach der TNM-Klassifikation richten. Die Bestimmung des Grades und des Ausmaßes der Metastasierung ist damit von erheblicher Bedeutung für den Patienten.

Tumorformen

Es gibt mehrere hundert Tumorentitäten des Menschen. Sie werden durch zelluläre, molekularpathologische, bildmorphologische und makroskopische Merkmale bestimmt. 

Im Normalfall erfolgt die Detektion eines Tumors nach klinischem Verdacht mit bildgebenden Verfahren unter anderem durch Röntgen, Computertomographie, Magnetresonanztomographie, Sonographie und Szintigraphie. Die Fragestellung der Metastasierung wird dann histopathologisch aufgearbeitet. 

Sofern es sich bei einer Tumorerkrankung um ein lokales Geschehen handelt, sind Metastasen ein Fernbefall eines anderen Organes und können in der Regel kurativ behandelbar sein. Der größere Teil der bekannten Tumorentitäten sind lokal entstehende Tumorerkrankungen.

Eine Reihe von, auch häufigen, Tumorgeschehen sind allerdings von Beginn an als systemische maligne Erkrankungen zu bewerten. Der wichtigste Vertreter ist das Mammakarzinom

Maligne Erkrankungen des blutbildenden Systems und des Knochenmarks nehmen eine Sonderstellung ein und befinden sich, je nach Typ, an der Schnittstelle zwischen lokaler und systemischer Erkrankung.

Tumorbiologie 

Ob und wann ein Metastasierung stattfindet, ist von einer Vielzahl Faktoren und z.T. stark von der einzelnen Tumorentität abhängig.

Zu diesen Faktoren zählen die Biologie (Merkmale) und das Mikromilieu des Tumors selbst, der Immunstatus der Person und die Beschaffenheit der umliegenden Gewebe.

Grundsätzlich gilt: hochdifferenzierte Tumoren metastasieren im Normalfall weniger schnell als weniger differenzierte. 

Eine Ablösung von Tumorzellen ist meist deshalb möglich, weil maligne Tumore im Gegensatz zu benignen häufig nicht von einer stabilen Hülle aus Bindegewebe umgeben sind. Die Tumorzellen sitzen nicht in einem organisierten Zellverband, sondern lockerer aneinander. Häufig sind die Adhäsionsmoleküle, die üblicherweise in gesunden Geweben solche Zellverbände aufrechterhalten, weniger stark exprimiert.  

Neben der Fähigkeit von Tumorzellen, sich aus dem Gewebeverband zu lösen, müssen sie auch in Zielgeweben ansiedeln können, ohne als Fremdzellen erkannt zu werden. Die Fähigkeit zur Integration in ein Zielgewebe hängt vom Vorhandensein bestimmter Membranrezeptoren ab, die für jedes Gewebe spezifisch sind. Das erklärt vermutlich auch, warum bestimmte Gewebe häufig und andere kaum Ziel von Metastasierungen sind.

Zellen in unterschiedlichen Geweben besitzen jedoch auch häufig verschiedene Oberflächenmarker, was erklärt, warum viele Tumore eine größere Reihe von Zielgeweben für Metastasen besitzen.

Haben Tumorzellen den Verband verlassen und ein bestimmtes Zielorgan erreicht, in dem sie sich erfolgreich einfügen können, durchbrechen sie die Basalmembran. Die Infiltration, definiert durch das Durchbrechen der Basalmembran, ist eines der wesentlichen Merkmale malignen Wachstums. Benigne Tumoren durchbrechen die Basalmembran nicht, sie wachsen nur verdrängend, aber nicht destruierend.

Der Infiltration folgt häufig die Angiogenese – die Neubildung von Gefäßen. Letzteres ist hingegen kein zwingendes Merkmal maligner Tumore. Auch benigne Tumore und hypertrophe Gewebeveränderungen können mit Angiogenese einhergehen.

Metastasierung

Klassischerweise sind drei Arten von Tumorabsiedlungen zu unterscheiden, aber nur zwei davon gelten als Metastasen. 

Die Metastasierung erfolgt über das Gefäßsystem (hämatogen) oder über das Lymphsystem (lymphogen). Jede Tumorentität metastasiert über einen der beiden Wege häufiger. In beiden Fällen streuen die Tumorzellen zunächst über den venösen Abtransport. 

Bei einer lymphogenen Streuung werden zunächst die nächstgelegenen Lymphknoten befallen. 

Diejenigen Lymphknoten, die im Abflussgebiet der Lymphflüssigkeit eines Organs oder Gewebes an erster Stelle liegen, werden als Wächter-Lymphknoten (sentinel nodes) bezeichnet werden. Sie sind entscheidend für die Diagnostik: ist ein Wächter-Lymphknoten frei von malignen Zellen, ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass bis zu diesem Lymphknoten noch keine Metastasierung erfolgte. Daher hat der Wächter-Lymphknoten große Bedeutung für die Prognose.

Bei der hämatogenen Metastasierung folgen die Tumorzellen dem venösen Abfluss und befallen dann bevorzugt Organe, die auf diesem Abflussweg liegen. Sie folgen damit anatomischen Wegen: ein Rektumkarzinom (des oberen Drittels) neigt beispielsweise zur Metastasierung in die Leber, weil der venöse Abfluss über die V. portae in die Leber erfolgt. Der venöse Abfluss des unteren Rektums erfolgt hingegen über die V. cava inferior, die hämatogene Metastasierung erfolgt daher bevorzugt in die Lunge.

Eine Form der Absiedlung, die nicht als Metastase gilt, ist die Ausbreitung eines Tumors ad continuitatem: dabei pflanzt sich ein solider Tumor durch Tumorwachstum über Gefäße oder Lymphwege fort und wächst in andere Organe ein. Weil hier keine einzelnen Tumorzellen den Zellverband verlassen, handelt es sich nicht um eine Metastasierung. Ein Tumor, der ad continuitatem wächst, kann auf dem Wachstumsweg allerdings erheblichen Schaden anrichten.

Häufig erfolgt eine Tumorabsiedlung auf allen drei Wegen, mit einem jeweils mehr oder weniger großen Anteil jeder der Wege. 

Die drei Ausbreitungsmöglichkeiten gelten grundsätzlich für alle soliden Tumoren. Für Tumore bestimmter Lokalisationen sind jeweils noch zwei weitere Formen der Metastasierung beschreibbar. 

Bei der liquorgenen Metastasierung erfolgt die Ausbreitung der Zellen über den Liquor. Das geschieht in der Regel bei Tumoren außerhalb des Gehirns, die damit ins Gehirn absiedeln.

Bei intrakavitärer Ausbreitung erfolgt die Zellwanderung innerhalb einer Körperhöhle, vor allem in der Peritonealhöhle. Natürliche mechanische Organaktivitäten (Darmperistaltik, Atmung, Herzaktivität) erhalten dabei die Wanderungsbewegungen aufrecht. Alle Körperhöhlen besitzen zudem eine Sekretions-Reabsorptions-Homöostase, weswegen physiologische Flüssigkeitsströme in allen Körperhöhlen vorhanden sind. So kann sich der Tumor ausbreiten.

Drei Gruppen intrakavitärer Metastasen
Implantations-metastase Loslösung der Zellen vom Primärtumor erfolgen aufgrund eines Auslösers (Operation, Punktion, starker mechanischer Reiz)
Abklatsch-metastase Absiedlung von einem Organ durch direkte Berührung eines Tumores mit einem anderen Orgen
Abtropfmetastase Wanderung durch zelluläres "Abtropfen" eines kranial gelegenen Organs auf ein kaudal davon gelegenes.

Grundsätzlich werden drei Gruppen von intrakavitären Metastasen unterschieden (siehe Tabelle).  

Die wichtigste Abtropfmetastasierung hat ihren Ursprung in einem Siegelringzellkarzinom des Magens, dessen Zellen auf das Ovar treffen und dort zu einem Befall führt. Dies wird als Krukenberg-Tumor bezeichnet. Das Konzept des Krukenberg-Tumors ist mittlerweile jedoch umstritten.

Topographische Einteilung

Wegen der bevorzugten Absiedlungswege über die anatomisch bedingten venösen Abflüsse, werden hämatogene Metastasen verschiedener Organe in zwei Formen untergliedert: Pfortader- und Cava-Typ.

Zum Pfortadertyp zählen die maligne Tumoren der Organe des Verdauungstrakts (untere Speiseröhre, Magen, Bauchspeicheldrüse, Dünn- und Dickdarm, oberer Mastdarm), weil ihr venöser Abfluss über die V. portae hepatis erfolgt. 

Der Cava-Typ bezeichnet Tumore, die über die V. cava inferior abdrainieren und deshalb bevorzugt Skelett, Gehirn und Lunge, aber auch Leber und Milz befallen.

Besonderheiten 

Einige Organe werden nahezu nie Ziel von Metastasen. Eine Metastasierung in das Herz ist eine absolute Rarität. Auch Milz und Nieren sind eher selten betroffen, genauso wie das Pankreas. In Magen, Darm und Schilddrüse sowie Thymus und Nebenniere finden sich auch eher selten Metastasen.

Einzelne Malignome befallen diese selten betroffenen Organe jedoch bevorzugt. So stammen beispielsweise Nebennierenmetastasen vor allem von Lungenkarzinomen.

Auch die Haut ist nur selten Ort der Metastasierung. Ausnahme sind Lymphome, die sehr häufig in die Haut streuen. Weil maligne Lymphome am ehesten als Systemerkrankung aufgefasst werden, wird der Hautbefall häufig nicht als Metastase, sondern als kutane Manifestation des Lymphoms betrachtet. 

Hirntumore 

Während das Gehirn häufig Ziel von Metastasierungen ist, metastasieren maligne Tumore des Gehirns nur äußerst selten in Strukturen außerhalb des Zentralnervensystems. Die Blut-Hirn-Schranke verhindert in der Regel eine höhergradige Zellverschleppung aus dem ZNS hinaus.

Arten von Metastasen

Grundsätzlich werden zwei Arten von Metastasen unterschieden: solitäre und diffuse. 

Solitäre Metastasen sind bildmorphologisch sehr gut abgrenzbare einzelne Herde. Sie sind, auch wenn mehrere Metastasen dieses Typs vorliegen, häufig chirurgisch in toto und damit kurativ entfernbar. 

Diffuse Metastasen sind hingegen konfluierende Herde in einem (oder mehreren) Organen. Sie sind mitunter bildmorphologisch nicht exakt abgrenzbar und sofern sie konfluieren, meist auch nicht gut vom restlichen Parenchym des betroffenen Organs zu unterscheiden. Operatives Entfernen gestaltet sich hier meist schwierig. 

Du hast nun einen großen Überblick über Metastasen erhalten. Nachfolgend haben wir dir passendes Lernmaterial zur Erweiterung und Vertiefung deines Wissens zusammengestellt.

Diagnostik 

Die Suche nach Metastasen erfolgt bildgebend. Ergebnisse der körperlichen Untersuchung können erste Hinweise geben (z.B. vergrößerte, tastbare Lymphknoten), sind aber nicht hinreichend aussagekräftig.

Zur Lokalisation kommen schwerpunktmäßig folgende Untersuchungsmethoden zum Einsatz:

  • Skelettszintigraphie zur Suche nach ossären Metastasen. In Einzelfällen kann auch eine Kontrastmittel-MRT mit Verwendung spezieller Sequenzen oder anderer Gewichtungen ausreichend sein.
  • CT oder MRT von Bauch, Thorax und Schädelhöhle bei Verdacht auf Leber-, Peritoneal-, Lungen oder Hirnmetastasen. 
  • Lebersonographie, ggf. mit Kontrastmittel, bei Verdacht auf Lebermetastasen. Alternativ kann auch eine Kontrastmittel-CT oder eine Kontrastmittel-MRT zum Einsatz kommen. Die drei Verfahren zeigen bei der Metastasensuche speziell in der Leber Überlappungen ihrer Indikation.
  • Bei der Suche nach Metastasen im Hals-, Nasen- und Ohrenbereich kommt auch die Endoskopie zum Einsatz.
  • Metastasen im Bereich gynäkologischer und urologischer Organe werden in der Regel mit einer CT des kleinen Beckens gesucht.
  • Das PET-CT kann Stoffwechselvorgänge im Körper sichtbar machen. Dadurch lassen sich mit Tracern für viele Tumorentitäten im Ganzkörperscreening Metastasen sichtbar machen.  

Letztlich beweisend ist allerdings nur die Histologie einer suspekten Raumforderung.

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Quellen anzeigen

Quellen: 

  • Böcker, W., Denk, H., Heitz, U., et al. (2012). Pathologie (5. Auflage). München: Urban & Fischer, S. 123 ff.
  • Kirchner, Th., Müller-Hermelink, H. K., Roessner, A. (2014). Kurzlehrbuch Pathologie (12. Auflage). München: Urban & Fischer, S. 243 ff.
  • Siegenthaler, W., Blum, H. E. (2006). Klinische Pathophysiologie (9. Auflage). Stuttgart: Georg Thieme Verlag, S. 1100 ff.
  • Löffler, G., Petrides, P. E., Heinrich, P. C. (2007). Biochemie und Pathobiochemie (8. Auflage). Heidelberg: Springer-Verlag, S. 1155 ff.
  • Hart, I. R. (1982). 'Seed and soil' revisited: mechanisms of site-specific metastasis. Cancer Metastasis Rev, 1(1), 5-16.
  • Briasoulis, E., Pavlidis, N. (1997). Cancer of Unknown Primary Origin. Oncologist, 2(3), 142-152.
  • Weidner, N, Semple, J. P., Welch, W. R., et al. (1991). Tumor angiogenesis and metastasis--correlation in invasive breast carcinoma. N Engl J Med, 324(1), 1-8
  • Chiang, A. C., Massagué, J. (2008). Molecular basis of metastasis. N Engl J Med, 359(26), 2814-23. DOI: 10.1056/NEJMra0805239.
  • Macedo, F., Ladeira, K., Pinho, F., et al. (2017). Bone Metastases: An Overview. Oncol Rev, 11(1), 321. DOI: 10.4081/oncol.2017.321. 

Text, Review & Layout:

  • Andreas Rheinländer
  • Stefanie Bauer
  • Nicole Gonzalez
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