@phdthesis{Kloos2023,
  author    = {Kloos, Kerstin},
  title     = {{\"U}ber die Effekte von Hyperthermie und Zytostatika auf die Tumorzellproliferation, Apoptose und Expression von Heat Shock Proteinen im Kolonkarzinom},
  doi       = {10.25972/OPUS-32710},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-327101},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die Kombination aus zytoreduktiver Chirurgie und einer anschließenden hyperthermen intraperitonealen Chemoperfusion (HIPEC) stellt sich als vielversprechende Therapiestrategie bei ausgesuchten Patienten mit Peritonealkarzinose, z. B. des kolorektalen Karzinoms, dar. Die intraperitoneale Chemoperfusion kombiniert eine lokale Hochdosis-Chemotherapie mit einer Hyperthermie. Hitzeschockproteinen (HSP) kommt dabei eine bedeutende Rolle zu, da sie infolge von zellul{\"a}ren Stressfaktoren wie Hitze oder Zytostatika-bedingter Chemotoxizit{\"a}t induziert werden. HSPs setzen Reparatur- und Zellschutzmechanismen in Gang und vermindern so in einzelnen {\"u}berlebenden Tumorzellen m{\"o}glicherweise den gew{\"u}nschten Therapieerfolg der HIPEC. Ziel der Arbeit war es, mithilfe eines bereits etablierten in vitro HIPEC-Modells die Auswirkungen der {\"a}ußeren Stressoren Hyperthermie und Zytostatika auf die Expression von Hitzeschockproteinen (HSP27, HSP70 und HSP90) in drei humanen Kolonkarzinomzelllinien zu untersuchen. Dazu wurden die Zelllinien HT29, SW480 und SW620 jeweils mit und ohne Zytostatika (Mitomycin C, MMC und Oxaliplatin, OXA) f{\"u}r eine Stunde drei verschiedenen Temperaturstufen von 37°C als Normothermie, 41°C und 43°C als Hyperthermie ausgesetzt und nach einer Regenerationszeit von 30 min, 24 h, 48 h und 72 h mit Hilfe von RT-qPCR-Analysen und Western Blots untersucht. Zudem wurden nach gleichem Ablauf Effekte der HIPEC auf die Tumorzellproliferation und Apoptose mittels Proliferationsmarkern Ki-67, PCNA und MTS-Tests sowie dem antiapoptotischen Protein Bcl-xL in in vitro Tumorzellans{\"a}tzen sowie in ex vivo Patientenproben vor und nach HIPEC analysiert. Sowohl die einst{\"u}ndige Chemotherapie mit Mitomycin C oder Oxaliplatin unter hyperthermen Bedingungen als auch die isolierte Hyperthermiebehandlung f{\"u}hrte im Vergleich zu normothermen Kontrollbedingungen bei 37°C zu einer signifikanten {\"U}berexpression der untersuchten HSPs in RTq-PCR-Analysenaller drei Kolonkarzinomzelllinien. Interessanterweise wurden vermehrte HSP Genexpressionsmuster noch drei Tage nach Behandlung beobachtet. Eine verst{\"a}rkte Proteinexpression zeigte sich best{\"a}tigend insbesondere f{\"u}r HSP27 und HSP70 unter zytostatischer Behandlung mit MMC oder OXA und f{\"u}hrte zu einer bis zu 3-fachen Expressionssteigerung wenn die Zellen hyperthermen Bedingungen ausgesetzt waren. Tumorzellen, die zuvor der hyperthermen Chemotherapie unterzogen wurden, zeigten interessanterweise zudem proliferative anstelle von anti-proliferativen Effekten. In durchgef{\"u}hrten MTS-Tests f{\"u}hrte sowohl die Hyperthermie allein als auch die zus{\"a}tzliche Zytostatikagabe zu einer deutlich erh{\"o}hten Zellviabilit{\"a}t im Vergleich zu normothermer Chemotherapie im Modellansatz. {\"U}bereinstimmend mit den Ergebnissen der MTS-Tests konnte eine Induktion der Proliferationsmarker PCNA und Ki-67 durch Hyperthermie und Chemotherapie auf Gen- und Proteinebene beobachtet werden. Im Falle von PCNA ließ sich eine verst{\"a}rkte Proteinexpression in ex vivo Proben von Patienten nach klinisch durchgef{\"u}hrter HIPEC best{\"a}tigen. Zus{\"a}tzliche Untersuchungen des anti-apoptotisch wirkenden Regulatorproteins Bcl-xL in in vitro Tumorzellans{\"a}tzen sowie in ex vivo Proben von Patienten nach hyperthermer Chemotherapie, zeigten zudem eine deutlich gesteigerte Proteinexpression unter alleiniger Hyperthermie sowie insbesondere in Kombination mit Zytostatika. Durch die Induktion von HSP27, HSP70 und HSP90 infolge von hyperthermem und zytotoxischem Stress werden in {\"u}berlebenden Zellen nach hyperthermer Chemotherapie, unerw{\"u}nschte antiapopotische sowie proliferative Effekte im Sinne von Reparatur- und Zellschutzmechanismen induziert und nehmen negativen Einfluss auf den Therapieerfolg der HIPEC. Schlussfolgernd w{\"a}re der Einsatz von HSP-Inhibitoren um die beschriebenen, unerw{\"u}nschten Zellmechanismen zu verhindern, zu {\"u}berpr{\"u}fen. Diese bieten eine interessante M{\"o}glichkeit die Effizienz der im klinischen Einsatz g{\"a}ngigen Zytostatika zu steigern und somit einen positiven Einfluss auf den Erfolg der Therapie und die {\"U}berlebenszeit von Patienten mit Peritonealkarzinose zu nehmen. Weiterf{\"u}hrende Studien der eigenen Arbeitsgruppe mit kombinierten HSP70/HSP90-Inhibitoren zeigten bereits eine signifikant reduzierte Zellviabilit{\"a}t in Kolonkarzinomzellen, die zuvor der hyperthermen Chemotherapie unterzogen wurden.},
  subject      = {Dickdarmkrebs},
  language  = {de}
}