@phdthesis{Daryab2009,
  author    = {Daryab, Neda},
  title     = {Plastizit{\"a}t der Tumorinvasion: Zellul{\"a}re und molekulare Mechanismen der Beta1-Integrin unabh{\"a}ngigen Migration von Melanomzellen und murinen embryonalen Fibroblasten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37343},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die Migration von Tumorzellen im Bindegewebe erfordert adh{\"a}sive Zell-Matrix-Interaktionen, die durch Integrine und andere Adh{\"a}sionsmolek{\"u}le auf der Zelloberfl{\"a}che vermittelt werden. In 3DKollagenmatrices ben{\"o}tigen hochinvasive MV3-Melanomzellen {\"u}berwiegend \&\#945;2\&\#946;1-Integrine zur Elongation, Adh{\"a}sion an den Kollagenfasern und zur Faserb{\"u}ndelung, sowie zur Kraftgenerierung und Migration. Wir haben untersucht, ob die Migration von Tumorzellen in 3D-Kollagenmatrices vollst{\"a}ndig durch die Blockade der Integrinfunktion inhibierbar ist, oder ob es kompensatorische Mechanismen gibt, die zur Migration beitragen. Die \&\#946;1-Integrinfunktion wurde durch verschiedene Methoden reduziert: a) durchflusszytometrische Sortierung der Zellen in Subgruppen mit niedriger und hoher \&\#946;1-Integrin-Oberfl{\"a}chenexpression; b) Adh{\"a}sionsblockade mit monoklonalem anti \&\#946;1-Antik{\"o}rper 4B4 oder Rhodocetin, einem selektiven \&\#945;2\&\#946;1-Integrininantagonist; und c) Expression von dominant-negativen Peptiden zur Blockade der Funktion der \&\#946;1-Integrin-zytoplasmatischen Dom{\"a}ne. Alle \&\#946;1-Integrin-Interferenzstrategien induzierten einen {\"U}bergang der konstitutiv vorhandenen mesenchymalen Migration in einen neuen, am{\"o}boiden Migrationstyp (Mesenchymal-Amoeboid Transition, MAT), {\"a}hnlich der Migrationsweise von Monozyten oder Lymphozyten. Der {\"U}bergang zu am{\"o}boider Migration ging einher mit dem Verlust der zellvermittelten Kollagenkontraktion und -reorganisation. Subtotale Inhibition der Integrinfunktion (ca. 50\%) durch Antik{\"o}rper 4B4 ergab eine schnelle (0,3-0,4 >m/min) am{\"o}boide Migration, w{\"a}hrend 90-95\%ige Abs{\"a}ttigung des \&\#946;1-Integrin- Epitops zu langsamer am{\"o}boider Migration (0,03-0,2 >m/min) f{\"u}hrte. Induzierte am{\"o}boide Migration verursachte eine gleichm{\"a}ßige Verteilung der \&\#946;1-Integrine auf der Zelloberfl{\"a}che, ein diffuses kortikales Aktin-Zytoskelett, und war mit einer ausgepr{\"a}gten Formanpassung der Zelle an die Matrixstrukturen verbunden, die von kleinen Filopodien oder Oberfl{\"a}chenblebs getragen wurde. Die Befunde wurden f{\"u}r \&\#946;1-Integrin-defiziente murine embryonale Fibroblasten (MEF) und murine embryonale Stammzellen (GD25) best{\"a}tigt. \&\#946;1-Integrin-defiziente Fibroblasten zeigten eine schnelle, und GD25 ES-Zellen eine langsame am{\"o}boide Migration. Somit erfolgte die am{\"o}boide Migration ohne \&\#946;1-Integrin-vermittelte Zell-Matrix-Interaktionen. Weil keine vollst{\"a}ndige Immobilisierung der Zellen erzielt wurde, haben wir alternative Mechanismen von Zell-Matrix-Interaktionen untersucht, die zur Restaktivit{\"a}t der am{\"o}boiden Migration beitragen. Als potentielle Kandidaten wurden \&\#945;v-Integrine, die an denaturiertes Kollagen binden, und Oberfl{\"a}chen-Glycokonjugate getestet. Es wurden keine promigratorischen Funktionen RGDabh{\"a}ngiger Integrine (\&\#945;v oder \&\#946;3) mittels zyklischer Arginin-Glycin-Asparagins{\"a}ure (cRGD)beobachtet. Um herauszufinden, welche Rolle die Oberf{\"a}chen-Glycokalyx bei der Zellmigration spielen, wurden verschiedene Methoden angewandt: a) Die an die Proteine gebundenen Glycokonjugate wurden mit Hilfe von N- und O-Glycosidasen von der Oberfl{\"a}che der lebenden Zellen enzymatisch abgespalten; b) um die Sulfatierung der Glycokonjugate zu verhindern, wurden die Zellen in sulfatfreiem Medium kultiviert. Durch beide Methoden wurde die Bindung von Rutheniumrot an die Zelloberfl{\"a}che(Glycokalyx) um 60\% bzw. die von Heparansulfat der Zelloberfl{\"a}che um 60\% bis 100\% reduziert. Nicht die Desulfatierung f{\"u}hrte zur Abl{\"o}sung der Zellen vom Kulturflaschenboden, sondern allein dieBehandlung mit N- und O-Glycosidasen. Die gleichzeitige Behandlung von MV3 Melanomzellen mit N-, O- Glycosidase mit Inhibition der \&\#946;1-, \&\#945;v\&\#946;3-Integrine f{\"u}hrten zur Abrundung der Mehrzahl der Zellen, gefolgt von oszillierender Immobilit{\"a}t (‚Running on the spot') bzw. sehr langsamer Restmigration (<0,1 >m/min). Dagegen war die Migration der MV3-Zellen nach Kultivierung in sulfatfreiem Medium unver{\"a}ndert. Eine {\"a}hnliche Hemmung der Migration erfolgte in \&\#946;1-/- MEFs nach Glycanverdau. Folglich sind \&\#946;1-Integrine essentiell f{\"u}r fokalisierte Zell-Matrix-Interaktionen, f{\"u}r die mesenchymale Migration und den Matrixumbau, w{\"a}hrend am{\"o}boide Migration ohne Beteiligung von \&\#946;1-Integrinen erfolgt, aber durch niedrigaffine, diffuse Zell-Matrix-Interaktionen von Oberfl{\"a}chenglycanen vermittelt wird. Somit ist die Glycokalyx ein alternatives Adh{\"a}sionssystem f{\"u}r die integrinunabh{\"a}ngige Zellmigration.},
  subject      = {Melanomzelle},
  language  = {de}
}