Year: 2014
Type: dissertation
Abstract: Peritonealkarzinose galt lange Zeit als palliative Situation. Die Entwicklung eines lokalen Behandlungskonzepts, zytoreduktive Chirurgie in Kombination mit hyperthermer intraperitonealer Chemotherapie (HIPEC), ermöglicht heutzutage eine kurative Therapie. Die häufig verwendeten Chemotherapeutika Mitomycin C (MMC) und Cisplatin (CDDP) führen über ihre alkylierende Wirkung zu Doppelstrangbrüchen. Die DNA-Defekte induzieren Reparaturmechanismen, an denen das COP9 Signalosom (CSN) beteiligt ist. Das CSN ist ein Proteinkomplex, bestehend aus 8 Untereinheiten. Es ist ein Regulator des Ubiquitin-Proteasom- Systems (UPS) und kontrolliert die Stabilität von Proteinen, die an der DNA- Reparatur beteiligt sind. Außerdem ist es bei der Zellzykluskontrolle involviert und bestimmt die Aktivität von Tumorsuppressorproteinen wie p53. Die koordinierte Expression des CSN wird durch miRNAs der let-7-Familie reguliert. miRNA let-7a-1 bindet an die mRNA der CSN-Untereinheiten und agiert als negativer Regulator der CSN-Expression. Um die Rolle des CSN bei der HIPEC zu entschlüsseln, wurden HT29-Kolontumorzellen entsprechend den Bedingungen der HIPEC für 1 h und 4 h mit unterschiedlichen Konzentrationen MMC und CDDP, erwärmt in Medium auf 42°C, behandelt. Mittels Western Blot wurde das CSN und die mit dem CSN-interagierenden Proteine analysiert, wobei sich ein Anstieg der CSN-Untereinheiten unter MMC-Inkubation als Hinweis auf DNA-Reparatur zeigte. Dieser Prozess konnte durch Transfektion der HT29-Zellen mit miRNA Mimics der let-7-Familie verhindert werden und eine verstärkte Expression des Zellzyklusregulators p27 und des Tumorsuppressorproteins p53 wurde beobachtet. Außerdem wurde die Apoptoserate nach HIPEC mittels Caspase-3-Elisa quantifiziert, wobei sich nach 4 h MMC-Inkubation ein signifikanter Anstieg der aktivierten Caspase-3 zeigte. Nach 1 h MMC-Behandlung wurde nur unter sehr hoher MMC-Konzentration ein Anstieg der aktivierten Caspase-3 nachgewiesen. Um die Apoptoserate zu steigern, wurde Curcumin, ein Hemmstoff CSN-assoziierter Kinasen mit anti-proliferativen und anti-karzinogenen Eigenschaften getestet. Durch die Kombination von Curcumin mit MMC konnte eine signifikante Verbesserung der Apoptoserate erzielt werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das CSN eine restriktive Rolle bei der HIPEC spielt, da es die Tumorzellen bei der DNA-Reparatur unterstützt und die Apoptose verzögert. Um die CSN-Aktivität zu blockieren und die Effizienz der HIPEC zu verbessern, kommen zwei Mechanismen in Betracht: Erstens die Anwendung von Curcumin bei der HIPEC. Curcumin blockiert CSN-assoziierte Kinasen und steigert den MMC- Effekt. Mit dem Einsatz von Curcumin könnte die MMC-Konzentration reduziert werden, mit der Konsequenz geringerer toxischer Nebenwirkungen für Patienten. Zweitens wäre die Zugabe von miRNA-let-7a-1 Mimic zur Chemoperfusionslösung denkbar. miRNA let-7a-1 Mimics verhindern die CNS-Expression und begünstigen pro-apoptotische Bedingungen. Weitere Studien sind notwendig, um die hier gewonnenen Erkenntnisse unter klinischen Bedingungen anzuwenden.
Author: Feist, Mathilde
Language: German
Subfield: Surgery
Field: Medicine
Domain: Health Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W66180667