@phdthesis{Barth2018,
  author    = {Barth, Carolina Jeanne Maria},
  title     = {Das Ph{\"a}nomen der »differential stress resistance« bei humanen kolorektalen Karzinomzelllinien: Steigerung des antiproliferativen Effektes von 5 Fluoruracil bei Glukoserestriktion und tumorphysiologischer Sauerstoffkonzentration},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-174338},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Chemotherapeutika stellen nach wie vor eine der wichtigsten Behandlungs-optionen bei Krebs dar. Ihre akuten und chronischen Nebenwirkungen aber limitieren ihre Anwendung. Aktuelle klinische Studien deuten auf einen positiven Effekt von Kurzzeitfasten auf die Nebenwirkungen von Chemotherapeutika hin. Eine Erkl{\"a}rung hierf{\"u}r k{\"o}nnte das unterschiedliche Ansprechen von normalen und malignen Zellen auf Chemotherapeutika in einer Mangelsituation sein, das als »differential stress resistance« (DSR) bezeichnet wird. Dieses Ph{\"a}nomen l{\"a}sst nicht-maligne Zellen bei Restriktion von Glukose und Wachstumsfaktoren weniger sensitiv auf Chemotherapeutika reagieren als maligne Zellen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war zu untersuchen, ob ein Mangel an Glukose und Wachstumsfaktoren das Ansprechen nicht transformierten Zellen 5-FU abschw{\"a}chen kann w{\"a}hrend das von kolorektalen Karzinomzellen (Colo741, LS174T, HCT116, HT29 und SW620) gleichbleibt. Optimale Kulturbedingungen f{\"u}r Tumorzellen in vitro stellen 11 mmol/l Glukose und 10 \% FCS dar, w{\"a}hrend 3 mmol/l Glukose und 1 \% FCS Mangelbedingun¬gen repr{\"a}sentieren. Glukosewerte von 3 mmol/l werden auch mit Kurzzeitfasten erreicht. Da der Großteil der soliden Tumoren mit Sauerstoff unterversorgt ist, wurden Untersuchungen auch bei tumorphysiologischen Sauerstoffbedingungen von u. a. 5 \% durchgef{\"u}hrt. Der antiproliferative Effekt von 5-FU wurde als halbmaximale inhibitorische Konzentration (IC50) f{\"u}r eine Kultur¬dauer von 72 Stunden bestimmt. Im Mangelmedium mit 3 mmol/l Glukose und 1 \% FCS verst{\"a}rkte sich der antiproliferative Effekt von 5-FU bei drei der f{\"u}nf getesteten kolorektalen Karzinomzelllinien in Gegenwart von 5 \% Sauerstoff im Vergleich zum Standard¬medium mit 11 mmol/l Glukose und 10 \% FCS. Die Unterschiede in den IC50 Werten f{\"u}r 5-FU bei diesen drei Zelllinien (Colo741, HCT116, HT29) waren signifikant und bei den beiden anderen Zelllinien (LS174T, SW620) zeigten sich Tendenzen. Dagegen nahm bei Fibroblasten der antiproliferative Effekt von 5-FU im Mangelmedium ab, die Zellen waren somit besser vor dem Chemo¬therapeutikum gesch{\"u}tzt. Eine Restriktion von Glukose und Wachstumsfaktoren ver{\"a}ndert den antiproliferativen Effekt von 5-FU bei kolorektalen Karzinomzellen nicht und verringert den der Fibroblasten. Damit zeigen die Zellen das Ph{\"a}nomen der »differential stress resistance« (DSR), dass bei 5 \% und 21 \% Sauerstoff beobachtet wurde, nicht aber bei und 1 \% Sauerstoff. Bei 5 \% Sauerstoff wurde bei 3/5 Zelllinien sogar ein besseres Ansprechen auf 5 FU nachgewiesen. Der Einfluss von Sauerstoff auf die »differential stress resistance« ist bisher wenig untersucht und basiert vermutlich auf HIF-1-abh{\"a}ngige intrazellul{\"a}re Signal¬wege. Die Bedeutung von Sauerstoff und seinem Transkriptionsfaktor HIF-1 f{\"u}r DSR ist bisher nicht verstanden und sollte deshalb weiter untersucht werden.},
  subject      = {»differential stress resistance«},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Adae2009,
  author    = {Adae, Jasmin},
  title     = {Interaktion von malignen Tumorzellen mit extrazellul{\"a}rer Matrix und Migration: Rolle von Rac und ROCK},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52894},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Auf dem Weg vom Prim{\"a}rtumor zur systemischen Metastasierung, der Haupttodesursache von Krebserkrankungen, ist die Einzelzellmigration von Tumorzellen durch dreidimensionales Bindegewebe ein entscheidender Schritt. Die vorliegende Arbeit zeigt Untersuchungen zur Tumorzellmigration und -plastizit{\"a}t in einem 3D-Migrationsmodell. Kleine G-Proteine kontrollieren Zytoskelettfunktionen, insbesondere Aktinpolymerisation und die Bildung von Zellprotrusionen durch Rac sowie Actomyosinkontraktion durch Rho. Durch pharmakologische Inhibitoren von Rac und dem Rho-Effektor ROCK soll deren Bedeutung f{\"u}r Einzelzellmigration in einem dreidimensionalen Modell und vor allem der Effekt auf Morphologie, Plastizit{\"a}t und Migration von Tumorzellen gekl{\"a}rt werden. Nach Inhibition von ROCK zeigen hochinvasive HT1080 Fibrosarkomzellen einen multipolar-dendritischen und sessilen Ph{\"a}notyp. Nach Hemmung von Rac wird hingegen ein rundlicher, aber ebenfalls apolarer und sessiler Ph{\"a}notyp induziert. Bei simultaner Inhibition von Rac und ROCK entstehen rundliche, apolare, sessile Zellen mit abortiven Pseudopodien. Wird das Gleichgewicht von Rac und ROCK durch konstitutive Aktivierung von ROCK gest{\"o}rt, so entsteht eine zweigeteilte Population, bestehend aus rundlichen Zellen, die Blebs bilden, und langgezogenen Zellen. Nach Sortierung nach ihrem ß1-Integrinexpressionsniveau zeigten Zellen mit niedriger Integrin-Expression einen rundlichen Migrationstyp mit blasenartigen dynamischen Protrusionen, w{\"a}hrend Zellen mit hoher Integrin-Expression langgezogen-mesenchymal migrierten. Somit steuern ROCK und Rac gemeinsam und zeitgleich die mesenchymale Einzelzellmigration. W{\"a}hrend Rac Protrusion vermittelt, ist ROCK f{\"u}r Kontraktilit{\"a}t und Retraktion verantwortlich. Erst durch Koordination von Rac und Rho/ROCK entsteht somit Polarit{\"a}t und 3D mesenchymale Migration.},
  subject      = {Zellmigration},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wolf2002,
  author    = {Wolf, Katarina},
  title     = {Migration of tumor cells and leukocytes in extracellular matrix : proteolytic and nonproteolytic strategies for overcoming tissue barriers},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5670},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {The extracellular matrix within connective tissues represents a structural scaffold as well as a barrier for motile cells, such as invading tumor cells or passenger leukocytes. It remains unclear how different cell types utilize matrix-degrading enzymes for proteolytic migration strategies and, on the other hand, non-proteolytic strategies to overcome 3D fibrillar matrix networks. To monitor cell migration, a 3D collagen model in vitro or the mouse dermis in vivo were used, in combination with time-lapse video-, confocal- or intravital multiphoton-microscopy, and computer-assisted cell tracking. Expression of proteases, including several MMPs, ADAMs, serine proteases and cathepsins, was shown by flow cytometry, Western blot, zymography, and RT-PCR. Protease activity by migrating HT-1080 fibrosarcoma cells resulting in collagenolysis in situ and generation of tube-like matrix defects was detected by three newly developed techniques:(i) quantitative FITC-release from FITC-labelled collagen, (ii) structural alteration of the pyhsical matrix structure (macroscopically and microscopically), and (iii) the visualization of focal in situ cleavage of individual collagen fibers. The results show that highly invasive ollagenolytic cells utilized a spindle-shaped "mesenchymal" migration strategy, which involved beta1 integrindependent interaction with fibers, coclustering of beta1 integrins and matrix metalloproteinases (MMPs) at fiber bundling sites, and the proteolytic generation of a tube-like matrix-defect by MMPs and additional proteases. In contrast to tumor cells, activated T cells migrated through the collagen fiber network by flexible "amoeboid" crawling including a roundish, elliptoid shape and morphological adaptation along collagen fibers, which was independent of collagenase function and fiber degradation. Abrogation of collagenolysis in tumor cells was achieved by a cocktail of broad-spectrum protease inhibitors at non-toxic conditions blocking collagenolysis by up to 95\%. While in T cells protease inhibition induced neither morphodynamic changes nor reduced migration rates, in tumor cells a time-dependent conversion was obtained from proteolytic mesenchymal to non-proteolytic amoeboid migration in collagen lattices in vitro as well as the mouse dermis in vivo monitored by intravital microscopy. Tumor cells vigorously squeezed through matrix gaps and formed constriction rings in regions of narrow space, while the matrix structure remained intact. MMPs were excluded from fiber binding sites and beta1 integrin distribution was non-clustered linear. Besides for fibrosarcoma cells, this mesenchymal-toameboid transition (MAT) was confirmed for epithelial MDA-MB-231 breast carcinoma cells. In conclusion, cells of different origin exhibit significant diversity as well as plasticity of protease function in migration. In tumor cells, MAT could respresent a functionally important cellular and molecular escape pathway in tumor invasion and migration.},
  subject      = {Zellmigration},
  language  = {en}
}