Matrix-Metalloproteinase 3, auch bekannt als Stromelysin-1, ist ein Enzym, das beim Abbau der extrazellulären Matrix hilft. Solche Verschlechterungen treten während des normalen Funktionierens auf, beispielsweise wenn Gewebe reorganisiert werden. Sie können auch als Reaktion auf eine Krankheit auftreten; zum Beispiel, wenn Tumorzellen metastasieren.
Wie andere Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) stammt die Matrix-Metalloproteinase 3 aus dem MMP-Gencluster. Es wird vom MMP3-Gen kodiert. Wenn dieses Gen exprimiert wird, wird das Enzym tatsächlich in einer inaktiven Form sezerniert. Außerhalb der Zelle entfernen Enzyme, die Proteasen genannt werden, einen Teil des Enzyms und aktivieren es.
Nach der Aktivierung hat die Matrix-Metalloproteinase 3 zwei Hauptfunktionen. Es ist in der Lage, eine Vielzahl von Matrixverbindungen abzubauen, darunter mehrere Arten von Kollagen, Fibronektin, Elastin und Laminin. Dieses Enzym hat auch eine Aktivierungsfunktion für andere MMPs. Die Aktivierung von MMP-1, MMP-7 und MMP-9 erfolgt nicht durch Proteasen, sondern durch MMP-3 selbst.
Die Doppelfunktion der Matrix-Metalloproteinase 3 bedeutet, dass sie ein wesentlicher Bestandteil des Umbaus des Bindegewebes ist. Unter normalen Bedingungen ist dieses Enzym bei der Wundheilung wichtig. Im Krankheitsfall kann es jedoch für das Fortbestehen von Arteriosklerose und Tumorzellbewegung verantwortlich sein.
Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Enzym auch an neurodegenerativen Gehirnerkrankungen beteiligt ist. Die Freisetzung von MMP-3 in die extrazelluläre Matrix aktiviert Mikroglia oder Gehirnzellen der „weißen Substanz“. Mikroglia können in Neuronen den programmierten Zelltod, bekannt als Apoptose, auslösen. Apoptose ist eine Facette vieler neurodegenerativer Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit, und Wissenschaftler glauben, dass die Freisetzung von MMP-3 das Hauptsignal ist, das diesen Prozess einleitet.
Mutationen im MMP3-Gen können zu bestimmten Krankheitszuständen führen. Einige Mutationen können leistungsfähigere Promotorgene erzeugen, die die Menge der von Zellen produzierten Matrix-Metalloproteinase 3 erhöhen. Krankheiten wie akuter Myokardinfarkt wurden mit einer Überaktivität von MMP-3 in Verbindung gebracht. Mutationen können auch weniger wirksame Promotoren erzeugen. Die Unterexpression des MMP3-Gens ist an Lippen-Kiefer-Gaumenspalten sowie an koronaren Atherosklerose beteiligt.
Das Ansprechen auf eine Chemotherapie bei Krebs kann auch durch MMP3-Genmutationen vorhergesagt werden. Patienten mit einer Karzinomform, die zwei Kopien der MMP3-Genvariante trägt, die für einen weniger wirksamen Promotor kodiert, sprachen tendenziell gut auf eine Chemotherapie an. Personen mit gemischten Kopien oder zwei Kopien, die für den wirksameren Promotor kodieren, sahen nicht das gleiche Maß an Verbesserung. Diese variablen Ergebnisse können auf einen wirksameren Promotor zurückzuführen sein, der Bedingungen schafft, die es Tumorzellen leichter machen, Metastasen zu bilden.