Integrinexpression und integrinvermittelte VEGF-Produktion maligner Schilddrüsenzellen in vitro

Schilddrüsenkarzinome sind die häufigste maligne Erkrankung endokriner Organe. Als entscheidender Faktor für die Tumorprogression wurde die Fähigkeit der Schilddrüsenkarzinomzellen zur Angiogenese erkannt, die ihnen ein uneingeschränktes Wachstum und die Invasion des umgebenden Gewebes ermöglicht....

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Amari, Tarik
Beteiligte: Zielke, Andreas (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2009
Operative Medizin
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Schilddrüsenkarzinome sind die häufigste maligne Erkrankung endokriner Organe. Als entscheidender Faktor für die Tumorprogression wurde die Fähigkeit der Schilddrüsenkarzinomzellen zur Angiogenese erkannt, die ihnen ein uneingeschränktes Wachstum und die Invasion des umgebenden Gewebes ermöglicht. Die Angiogenese ist für eine Vielzahl von Karzinomen ein pathophysiologisch entscheidender Schritt. Aus diesem Grund rückt die antiangiogene Therapie immer mehr in den Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses. Das Ziel dieser Arbeit war es, anhand eines Zellkulturmodells verschiedener Schilddrüsenkarzinome ein Bild der Interaktion von Integrinen, VEGF und der extrazellulären Matrix (ECM) zu erstellen. Das bessere Verständnis des Zusammenwirkens dieser für die Angiogenese essentiellen Faktoren ist die Voraussetzung für die Entwicklung effektiver Therapiestrategien. In den Versuchsreihen wurden die Hürtelzelllinie XTC, die follikuläre Zelllinie HTC+, die anaplastische Zelllinie Hth74 sowie eine aus normalem Schilddrüsengewebe isolierte Zelllinie Thy1 untersucht. Immunhistochemisch wurde das Integrinspektrum der onkogenen (XTC, HTC+, Hth74) und normalen Schilddrüsenzellen (Thy1) ermittelt. Alle Zellen exprimieren eine große Bandbreite von Integrinen, wobei die Zelllinie des Normalgewebes im Vergleich das schmalste Spektrum besitzt. Es zeigen sich histiotyp-assoziierte Ähnlichkeiten unter den Tumorzelllinien, von denen die entdifferenzierteste (Hth74) das breiteste Spektrum aufweist. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Schilddrüsenkarzinomzellen über ein erweitertes Bindungsvermögen zur ECM verfügen. Man geht davon aus, dass das Spektrum und das Ausmaß der Integrinexpression onkogener Zellen mit ihren Fähigkeiten zu Proliferation und Invasion korrelieren. Diese Veränderung des Integrinspektrums hat tiefgreifende Auswirkungen auf ihre Eigenschaften, hierbei scheint besonders die Bindung an Fibronektin eine wichtige Rolle zu spielen. Zwei Tumorzelllinien (XTC, HTC+) wurden auf verschiedenen Matrixkomponenten inkubiert und mittels ELISA auf ihre VEGF-Sekretion untersucht. Fibronektin (FN) führte als einziges der getesteten Matrixproteine zu einer erhöhten VEGF-Sekretion. Die steigernde Wirkung von FN auf die VEGF-Sekretion untermauert die in der Literatur beschriebene wichtige Rolle von FN in der Angiogenese. Die Inkubation der Tumorzelllinien (XTC, HTC+) ohne Matrixkomponenten mit einer Auswahl der zu dieser Zeit (2000 bis 2002) am besten untersuchten und verfügbaren Integrinantikörper hatte keinen Einfluss auf ihre VEGF-Sekretion. Da die Blockierung der Integrine keine Reduktion der hohen VEGF-Basissekretion der Schilddrüsenkarzinomzellen bewirkte, ist vom Vorliegen einer komplexen Steuerung der VEGF-Sekretion auszugehen, die nicht ausschließlich von integrinvermittelten Signalen abhängt. In einer weiteren Untersuchung an XTC-Zellen wurden integrinblockierende RGD-Sequenzen bzw. Antikörper eingesetzt, um den stimulierenden Effekt von FN auf VEGF aufzuheben. Die RGD-Sequenzen steigerten die extra- und intrazelluläre VEGF-Konzentration der XTC-Zellen in einem klaren Dosis-Wirkungseffekt. Die FN-spezifischen Integrinantikörper hatten keinen Einfluss auf die VEGF-Sekretion. Da die RGD-Sequenzen, anstelle der erwarteten Absenkung, zu einer Steigerung der VEGF-Konzentration führten, muss diskutiert werden, dass sie über eine intrinsische Aktivität mit Initiierung intrazellulärer Signalwege im Sinne einer Outside-in Signaltransduktion verfügen. Die VEGF-Synthese der Schilddrüsentumoren scheint somit integrinvermittelt von der extrazellulären Matrix (FN) beeinflusst zu sein. Der Einfluss von VEGF auf das Integrinspektrum von XTC-Zellen wurde mittels FACS analysiert. Es zeigte sich keine Veränderung der Integrinkonfiguration durch VEGF. Die Bedeutung von Wachstumsfaktoren für die Integrinexpression ist nachgewiesen. Die Untersuchung des Einflusses von VEGF auf die Integrinexpression der XTC-Zellen im Sinne eines Inside-out Regelkreises konnte trotz der bekannten engen Interaktion von VEGF-Rezeptoren und Integrinen keinen autokrinen Regelkreis nachweisen. Es konnte gezeigt werden, dass Schilddrüsenkarzinome ähnlich wie andere Karzinome auf die Expression von Integrinen und deren Interaktion mit der extrazellulären Matrix angewiesen sind, um sich der Angiogenese bedienen zu können. Diese Arbeit stellt eine ausführliche Untersuchung einer Vielzahl von Integrinen dar und ist eine der Ersten, die versucht, über RGD-Sequenzen und blockierende Antikörper Einfluss auf die VEGF-Sekretion von Schilddrüsenkarzinomzellen zu nehmen. Inhibitoren der integrinvermittelten Angiogenese werden in der Zukunft einen Schwerpunkt der medikamentösen Tumorbehandlung bilden, schon heute stellen sie neben der Chemotherapie eine wertvolle Therapieoption dar.