@phdthesis{Vetterlein2018,
  author    = {Vetterlein, Malte Wolfram},
  title     = {Molekulare Reparaturmechanismen durch Heat Shock Proteine nach der hyperthermen intraperitonealen Chemoperfusion bei Peritonealkarzinose},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156932},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die hypertherme Chemoperfusion der Bauchh{\"o}hle (HIPEC) in Kombination mit einer vorangestellten, ausgedehnten, zytoreduktiven chirurgischen Therapie stellt eine vielversprechende Methode der Krebsbehandlung f{\"u}r Patienten dar, die an einer Peritonealkarzinose auf dem Boden gastroenterologischer oder gyn{\"a}kologischer Prim{\"a}rtumore erkrankt sind. Da bislang wenige Standards bez{\"u}glich der angewendeten klinischen Bedingungen im Rahmen der HIPEC existieren und um jene zu optimieren, wurden ex vivo und in vitro Untersuchungen mit Tumorzellen durchgef{\"u}hrt. Ziel dieser Experimente war die Identifizierung von zellul{\"a}ren Schutzmechanismen in Reaktion auf Hyperthermie als externen Stressor sowie deren Auswirkung auf prognostisch relevante tumorphysiologische Vorg{\"a}nge wie Zellproliferation und Apoptose. Um die zellul{\"a}ren Vorg{\"a}nge w{\"a}hrend einer HIPEC-Therapie vollends zu verstehen, m{\"u}ssen die beiden einflussnehmenden Gr{\"o}ßen Hyperthermie und Zytostase getrennt voneinander untersucht werden, um die therapeutischen Konsequenzen zu verbessern und gezielte Pharmaka einsetzen zu k{\"o}nnen. In Voruntersuchungen konnten an repr{\"a}sentativen Tumorgeweben im Vergleich vor und nach HIPEC deutliche Ver{\"a}nderungen der Expression von onkologisch relevanten Heat Shock Proteinen HSP27, HSP70 und HSP90 dargestellt werden. Diese Ver{\"a}nderungen zeigten sich in dieser Form erstmalig entit{\"a}ts{\"u}bergreifend sowohl auf mRNA-Ebene in der real time quantitativen Polymerase-Kettenreaktion als auch in der Proteinexpression in Western Blot Analysen. Auf Basis dieser Beobachtungen wurden in einem neu etablierten Hyperthermie in vitro Modell humane HT-29 Kolonkarzinomzellen unter HIPEC-{\"a}hnlichen Bedingungen f{\"u}r 60 min verschiedenen Temperaturen ausgesetzt. Nach Regenerationszeiten von 30 min bzw. 12 h wurden anschließend Protein- und Genexpressionsanalysen mit Hilfe von Western Blot, Immunhistochemie und RT-qPCR durchgef{\"u}hrt. Ver{\"a}nderungen im Tumorwachstum wurden 30 min sowie 12 h nach der Hyperthermieeinwirkung mittels MTS- und AnnexinV-Apoptose-Tests detektiert. Ziel des in vitro Modells war die isolierte Betrachtung des Einflusses von Hyperthermie auf die zellul{\"a}ren Reparaturmechanismen vermittelt durch HSP sowie deren Auswirkung auf Zellproliferation und Apoptose. Der isolierte Einfluss der Hyperthermie auf die humanen HT-29 Kolonkarzinomzellen verursachte eine kurzfristige Hochregulierung der Gen- und Proteinexpression von HSP27 und HSP72, auch HSP90 zeigte sich kurzfristig erh{\"o}ht, wenngleich in geringerem Ausmaße. Bereits nach 12 h war eine Schw{\"a}chung der Hochregulierung bei allen drei HSP zu beobachten, lediglich HSP27 zeigte nach wie vor eine deutliche Expressionssteigerung mit Erh{\"o}hung der einwirkenden Temperaturen. Der f{\"u}r die Tumortherapie essenzielle Apoptose-induzierende und antiproliferative Effekt auf die Tumorzellen war nach kurzer und l{\"a}ngerfristiger Zellregeneration in einem Temperaturfenster von 39-41 °C zu beobachten. Assoziiert man die Ergebnisse der unterschiedlichen HSP-Expressionen mit den Proliferations- und Apoptoseraten der Tumorzellen, so liegt die Schlussfolgerung nahe, dass bei hohen Temperaturen (43 °C) die Initiierung der intrazellul{\"a}ren Zellschutzmechanismen, repr{\"a}sentiert durch die HSP, f{\"u}r eine erhebliche Abschw{\"a}chung der gew{\"u}nschten Tumorzellapoptose und Proliferationsminimierung verantwortlich sein k{\"o}nnten. Die eigenst{\"a}ndigen Effekte einer Hyperthermie in der Malignomtherapie wie die Zytotoxizit{\"a}t, Ver{\"a}nderungen im Tumormikromilieu und die steigende Sensibilit{\"a}t der Tumorzellen auf chemotherapeutische Agenzien sollten folglich hinsichtlich der zielorientierten therapeutischen Betrachtung streng von den Mechanismen des induzierten Zellschutzes separiert werden. Die vorliegenden Ergebnisse zeigten ausgepr{\"a}gte Heat Shock Protein-Antworten in der Tumorzelle, die gew{\"u}nschte antiproliferative und apoptotische Effekte beeintr{\"a}chtigen und Tumorzellschutzmechanismen induzieren k{\"o}nnten. Ferner legen die Ergebnisse nahe, dass die Effekte der HIPEC-Therapie unter Umst{\"a}nden in Bezug auf die H{\"o}he der Temperatur der induzierten Hyperthermie bei den Patienten mit Peritonealkarzinose aufgrund der relevanten HSP-{\"U}berexpression gegebenenfalls einer Reevaluierung bed{\"u}rfen. Der n{\"a}chste Schritt der Untersuchungen f{\"u}hrt zwangsl{\"a}ufig zum Einbezug verschiedener Chemotherapeutika in die in vitro Experimente, um die Rolle der Chemotherapie und Zytostase in Kombination mit der Hyperthermie zu kl{\"a}ren. Die im Rahmen dieser Arbeit beschriebenen Ergebnisse stellen erstmalig eine klinisch potentiell hochrelevante Erg{\"a}nzung zur Optimierung der vorhandenen HIPEC-Protokolle vor. Sowohl die Temperaturanpassung des applizierten Chemotherapeutikums als auch der additive Einsatz von HSP-Inhibitoren k{\"o}nnte einen vielversprechenden Ansatz zur langfristigen Verbesserung des tumorbedingten {\"U}berlebens f{\"u}r Peritonealkarzinose-Patienten bedeuten und sollte Gegenstand weiterf{\"u}hrender Untersuchungen in Zellkultur, Mausmodell und klinischen Studien darstellen.},
  subject      = {Peritonealkarzinose},
  language  = {de}
}