@phdthesis{Quenzer2018,
  author    = {Quenzer, Anne},
  title     = {Der antiproliferative Effekt des Multidrug resistance-Protein 1 (MRP1)-Inhibitors Reversan und der Laktatdehydrogenase (LDH)-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin an kolorektalen Karzinomzellen bei tumorphysiologischen Sauerstoffkonzentrationen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156051},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit waren pharmakologische Untersuchungen zum antiproliferativen Effekt der beiden Laktatdehydrogenase (LDH)-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin sowie des MRP1-Inhibitors Reversan einzeln und in Kombination bei verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen in vitro zu untersuchen. Zus{\"a}tzlich wurde der antiproliferative Effekt der drei Inhibitoren mit dem antiproliferativen Effekt von 5-FU verglichen. Das Konzept zu dieser Arbeit basiert auf Gemeinsamkeiten zwischen LDH und MRP1 in malignen Zellen. Eine ist, dass beide Molek{\"u}le von zahlreichen Tumoren {\"u}berexprimiert werden. Weiter sind beide an der Ausbildung von Chemoresistenz beteiligt und beide werden auch in Hypoxie exprimiert. Zudem wird das f{\"u}r die Funktion von MRP1 notwendige ATP in malignen Zellen haupts{\"a}chlich mit der hyperaktiven Glykoloyse gebildet, deren Stoffumsatz auch von der LDH-Aktivit{\"a}t abh{\"a}ngig ist. Eine kombinierte Inhibition beider Zielstrukturen scheint somit geeignet zu sein, um die Proliferation maligner Zellen gezielt zu hemmen. Da in großen Teilen solider Tumoren hypoxische bzw. anoxische Bedingungen vorherrschen, wurde die Wirksamkeit der drei Inhibitoren auch bei 5 \% und 1 \% Sauerstoff, die als tumorphysiologisch gelten, untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse aus dieser Arbeit sind, dass die beiden LDH-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin und der MRP1-Inhibitor Reversan einen antiproliferativen Effekt bei kolorektalen Karzinomzellen ausl{\"o}sen, der auch f{\"u}r tumorphysiologische Sauerstoffkonzentrationen nachzuweisen war. So verringerte sich durch Natriumoxamat bzw. Galloflavin der Anteil vitaler Zellen um bis zu 45 \% und durch Reversan um bis zu 60 \% bei 5 \% und 1 \% Sauerstoff im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle. Auch unterschiedliche Kombination aus Natriumoxamat, Galloflavin und Reversan f{\"u}hrten zu einer Steigerung des antiproliferativen Effektes, der auch immer bei tumorphysiologischen Konzentrationen nachzuweisen war. Den st{\"a}rksten antiproli-ferativen Effekt wies die Dreifachkombination aus Galloflavin, Natriumoxamat und Reversan auf. So verringerte sich der Anteil vitaler Zellen bei 1 \% Sauerstoff durch diese Kombination auf bis zu 28 \% bei vier der f{\"u}nf kolorektalen Karzinomzelllinien. Die Dreifachkombination wies einen gleichstarken bzw. st{\"a}rkeren antiproliferativen Effekt auf als das Chemotherapeutikum 5-FU und zwar ebenfalls bei 5 \% und 1 \% Sauerstoff. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zum antiproliferativen Effekt von Natriumoxamat, Galloflavin (beides LDH-Inhibitoren) und Reversan (MRP1-Inhibitor) in vitro lassen den Schluss zu, dass das Konzept der Arbeit, einen antiproliferativen Effekt auch bei tumorphysiologischen Sauerstoffkonzentrationen zu induzieren, grunds{\"a}tzlich best{\"a}tigt wurde. Auch l{\"o}ste die gemeinsame Hemmung von LDH und MRP1 einen teilweise st{\"a}rkeren antiproliferativen Effekt aus als 5-FU. Weitere Untersuchungen sind aber ohne Frage n{\"o}tig, um die molekularen Interaktion zwischen LDH und MRP1 sowie ihrer Inhibition im Detail zu verstehen.},
  subject      = {Lactatdehydrogenase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Niewidok2013,
  author    = {Niewidok, Natalia},
  title     = {Modulation of radiosensitivity of human tumor and normal cells by inhibition of heat shock proteins Hsp90 and Hsp70},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78728},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Cancer is the leading cause of death in economically developed countries (Jemal et al. 2011). Heat shock protein 90 can be a promising target in cancer treatment as it is responsible for sustaining protein homeostasis in every human cell by folding and activating of more than 200 client proteins (Picard et al. 2002). Apart from strong anti-tumor activities in vitro (Smith et al. 2005) and in vivo (Supko et al. 1995), Hsp90 inhibitors can sensitize tumor cells to radiation (Bisht et al. 2003, Stingl et al.2010, Schilling et al. 2011). Recently, our group showed the radiosensitizing potential of novel Hsp90 inhibitors: NVP-AUY922 and NVP-BEP800 (Stingl et al. 2010). The drugs were administered to cancer cell lines of different origin 24 hours before irradiation (drug-first treatment). In the present work, we explored the effects of a schedule other than drug-first treatment on A549 and SNB19 tumor cell lines. Cell samples were treated with either NVP-AUY922 or NVP-BEP800 one hour before IR and kept in the drug-containing medium for up to 48 hours (simultaneous drug-IR treatment). Our findings showed that depending on the tumor cell line, the combination of Hsp90 inhibition and irradiation may result in radiosensitization or apoptosis of cancer cell lines. It is advised to adjust the sequence of treatment, involving Hsp90 inhibition and irradiation, on the basis of the genetic background of tumor cells. Before entering the clinic, novel therapeutics should be tested on non-malignant tissue to exclude their possible toxic activities. Thus, we applied the simultaneous drug-IR treatment on human skin fibroblast strains. This work showed that Hsp90 inhibitors NVP-AUY922 and NVP-BEP800 preferentially sensitize tumor cells to radiation, whereas the effect(s) on normal fibroblasts was much weaker. The exact mechanisms underlying the Hsp90 inhibitors' selectivity towards malignant cells remain to be elucidated. It was shown previously that the administration of Hsp90 inhibitors, including NVP-AUY922 and NVP-BEP800, induces heat shock response (Niewidok et al. 2012). Heat shock response triggers the up-regulation of Hsp70, which, due to its strong anti-apoptotic properties, might be responsible for reducing the effects of Hsp90 inhibition. The transfection with Hsp70 siRNA suppressed the NVP-AUY922-induced over-expression of the target protein. However, on the long-term scale, it did not influence the radiosensitivity of A549 and SNB19 cells. To summarize, the use of siRNA proved that Hsp70 inhibition could be used to support Hsp90 inhibition on the short-term scale. Therefore, for future works, more potent and stable methods of Hsp70 inhibition are needed. This thesis presented the effects induced by two novel Hsp90 inhibitors NVP-AUY922 and NVP-BEP800, in combination with irradiation in tumor cell lines as well as in normal skin fibroblasts. Hsp70 pre-silencing was tested as a method for improving radiosensitizing potential of NVP-AUY922. These results support the use of NVP-AUY922 and NVP-BEP800 in combination with irradiation in future clinical trials.},
  subject      = {Tumorzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gonnert2005,
  author    = {Gonnert, Falk Alexander},
  title     = {Entwicklung eines Modells zur mikrokalorimetrischen Analyse der Wirkung pharmakologischer Substanzen auf den Energiestoffwechsel benigner und maligner Zelllinien am Beispiel von 2,4-Dinitrophenol},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21495},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Krebs durch gezielte Zerst{\"o}rung seiner Energien zu besiegen, ist einer von mehreren vielversprechenden neuen experimentellen Therapieans{\"a}tzen, die insbesondere in den letzten Jahren in den Fokus des Interesses ger{\"u}ckt sind. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, ein Modell zu entwickeln, mit dem die Wirkung von 2,4-Dinitrophenol (2,4-DNP), ein Entkoppler der oxidativen Phosphorylierung, auf den W{\"a}rmehaushalt einer Vielzahl an benignen und malignen Zelllinien mit der Methode der Mikrokalorimetrie analysiert werden kann. Nach zahlreichen Vorversuchen konnte schließlich ein ad{\"a}quates Messsystem definiert werden, das den Anforderungen eines großen Stichprobenumfangs gerecht wurde: die zu untersuchenden Zellen wurden auf 200 mm2 großen Glaspl{\"a}ttchen als Monolayer kultiviert und in sonderangefertigten Stahlampullen in einem Mediumvolumen von 3.6 ml unter Verwendung eines geschlossenen Mikrokalorimetriesystems hinsichtlich ihrer W{\"a}rmeproduktion f{\"u}r eine Dauer von 9 Stunden untersucht. St{\"o}rfaktoren wie insbesondere Mediumver{\"a}nderungen oder Substratlimitierungen konnten durch erg{\"a}nzende Untersuchungen ausgeschlossen werden. Die Vorversuche und erste Datenanalysen der Versuchsreihen mit der pA1-Zelllinie identifizierten einen unerwarteten St{\"o}rfaktor: die Pl{\"a}ttchendichten variierten trotz strikter Standardisierung bei der Kultivierung der Monolayer erheblich. Um diesen St{\"o}rfaktor in den Datenanalysen zu ber{\"u}cksichtigten, wurde daher eine verl{\"a}ssliche und exakte Methode zur Ermittlung der Pl{\"a}ttchendichten gesucht. 3 verschiedenen Methoden wurden hierf{\"u}r auf ihre Eignung {\"u}berpr{\"u}ft, bis schließlich der LDH-Test als ad{\"a}quates Verfahren zur Bestimmung der Pl{\"a}ttchendichten ausgew{\"a}hlt wurde. Anschließend erfolgte ein Testdurchlauf mit 4 Zelllinien und 4 unterschiedlichen Dosisstufen 2,4-DNP (zuz{\"u}glich der Nulldosis). Nach Durchf{\"u}hrung der ersten Versuchsreihen mit der pA1 Zelllinie konnte ein weiterer St{\"o}rfaktor identifiziert werden: der ‚crowding-Effekt'. Dieser beschreibt das Ph{\"a}nomen, dass mit zunehmender Zellzahl in einer Kultur die Stoffwechselrate und somit auch die W{\"a}rmeproduktion einer Zelle abnimmt. Der crowding-Effekt wurde im Rahmen mikrokalorimetrischer Arbeiten unter Verwendung offener Systeme und somit Zellsuspensionen mehrfach beschrieben und diskutiert. Die vorliegende Arbeit konnte einen crowding-Effekt nun auch f{\"u}r Monolayer nachweisen. F{\"u}r die vorliegenden Daten konnte der Zusammenhang zwischen W{\"a}rmeproduktion und Zellzahl mittels Regressionsanalyse mit der mathematischen Funktion lgY=-0.83lgX+6.31 bei einer Verl{\"a}sslichkeit der Sch{\"a}tzung von R2=0.9003 beschrieben werden. Als spezifische Ursachen f{\"u}r einen crowding-Effekt bei Monolayern wurden angenommen: - Diffusionsprobleme bedingt durch unger{\"u}hrtes Medium um die Pl{\"a}ttchen herum, - wider Erwarten dreidimensionales Wachstum auf den Pl{\"a}ttchen, oder, - Wachstumsinhibition durch Kontakthemmung der Zellen auf den Pl{\"a}ttchen. Der St{\"o}rfaktor crowding-Effekt ist auf Grund seines dynamischen Charakters schwierig zu eliminieren. Dennoch konnten M{\"o}glichkeiten aufgezeigt werden, das Ausmaß des crowding-Effekts deutlich zu reduzieren, so dass das Modell optimiert werden konnte. Der multivariate Charakter sowie der große Umfang der Daten stellte hohe Anforderungen an eine geeignete Methodik f{\"u}r eine Auswertung der Daten. Auf Erfahrungen anderer Arbeiten konnte nicht zur{\"u}ckgegriffen werden, da bis dato keine Arbeiten von solch großem Stichprobenumfang durchgef{\"u}hrt wurden. Einfache statistische Analysen stellten sich als nicht geeignet heraus. Mit dem Wilcoxon-Mann-Whitney-Kennwert und dem Verfahren nach Wei und Lachin konnten jedoch schließlich zwei Instrumente f{\"u}r eine ad{\"a}quate Datenanalytik bestimmt werden, die eine Datenanalyse im Sinne der Fragestellung des Projektes umfassend erlauben. Eine erste Auswertung der Daten des Testdurchlaufs zeigte, dass vor allem niedrigere Dosisstufen im Konzentrationsbereich bis 50 µM 2,4-DNP interessant sind. Erg{\"a}nzende Datenanalysen wiesen darauf hin, dass 2,4-DNP offenbar die Stoffwechselaktivit{\"a}t von Zellen unmittelbar nach Zugabe um einen bestimmten Betrag erh{\"o}ht und diese dann auf diesem Niveau kontinuierlich f{\"u}r eine bestimmte Zeit anh{\"a}lt, bis schließlich ein Wirkmaximum erreicht wird, das von der H{\"o}he der Dosis abh{\"a}ngt. Als Ursachen f{\"u}r die je nach Dosisstufe unterschiedlich lange Wirkung von 2,4-DNP wurden verschiedene Ursachen diskutiert, die es weiter abzukl{\"a}ren gilt. Wahrscheinlich scheint jedoch eine Zytotoxizit{\"a}t h{\"o}herer Dosierungen. Durch die erg{\"a}nzende Analytik bestimmter Stoffwechselparameter gelang es, den crowding-Effekt auch f{\"u}r den spezifischen Glucose-Verbrauch nachzuweisen. Zudem konnte gezeigt werden, dass 2,4-DNP nicht nur durch Kurzschluss des Protonengradienten die W{\"a}rmeproduktion erh{\"o}ht, sondern auch den Substratverbrauch der Zelle steigert: bei einer Konzentration von 100 µM 2,4-DNP erh{\"o}hte sich der spezifische Glucoseverbrauch um etwa 50\%. Untersuchungen der Laktatproduktion ließen außerdem vermuten, dass die Stoffwechselsteigerung von 2,4-DNP eher oxidativ bedingt ist. Durch die vorliegenden Arbeit konnte erfolgreich ein geeignetes Messsystems f{\"u}r die mikrokalorimetrische Analyse einer Vielzahl an Zellen etabliert werden. Durch einen anschließenden Testdurchlauf mit 4 unterschiedlichen Zelllinien konnte zudem das System optimiert und eine ad{\"a}quate Methodik f{\"u}r eine aussagekr{\"a}ftige Datenanalyse bestimmt werden. Es steht somit ein Modell zur Verf{\"u}gung, mit dem die W{\"a}rmeproduktion einer Vielzahl an Zelllinien auf die Wirkung von 2,4-DNP, aber auch von anderen Substanzen, untersucht werden kann, was schließlich die Bestimmung von Dosis-Wirkungs-Beziehungen erm{\"o}glicht.},
  language  = {de}
}