TY - THES A1 - Schweinfurth, Philipp T1 - Der Einfluss von bub1b und p53 auf den Zellzyklus sowie die Sensitivität gegenüber Docetaxel - Untersuchungen am Mausmodell und an murinen embryonalen Fibroblasten T1 - The effect of bub1b and p53 on the cellcycle as well as the sensitivity against Docetaxel - Examinations on a mousemodell and on murine embryonic fibroblasts N2 - Chemotherapeutika, deren Wirkung am MSC von Zellen ansetzen, gehören zum Standardrepertoire der onkologischen Therapie in zahlreichen Malignomen. In der Uroonkologie hat insbesondere das Erstarken von Docetaxel-basierten Therapien im metastasierten Prostatakarzinom den Fokus erneut auf den MSC gerichtet. Diesbezüglich wurden aber sowohl schützende, als auch tumortreibende Teilfunktionen des MSCs in verschiedenen Tumorentitäten gezeigt und pleiotrope Effekte einzelner Gene des MSCs näher untersucht. Die vorliegende Arbeit untersucht daher eine mögliche Rolle von bub1b in der Tumorentstehung und in der Modulation der Ansprechbarkeit gegenüber Docetaxel. Da die Heterozygotie im Gen bub1b in den existierenden Mausmodellen jedoch nur zu alters-assoziierten Tumorerkrankungen führt, wurden in Rahmen dieser Arbeit bub1b heterozygote Tiere mit p53 defizienten Tieren verpaart. Eben diese Tiere wurden hinsichtlich ihres Überlebens sowie der Art der aufgetretenen Tumorentitäten untersucht. Zusätzlich wurden Proliferations- und Zellzyklusanalysen insbesondere unter Docetaxelstress an MEFs, die aus diesem Mausmodell gewonnen wurden, durchgeführt. In Sektionsstudien des Mausmodells wurde gezeigt, dass bei gleichzeitigem Vorliegen von Heterozygotie von bub1b und Homozygotie von p53 eine Verschiebung des Tumor- Phänotyps der p53 defizienten Tiere (Sarkome und Lymphome) erfolgte. Tiere des Genotyps bub1b het / p53 hom wiesen einen signifikant geringeren Anteil von Sarkomen im Vergleich zu den Lymphomen auf. Zusätzlich nahm bei den Lymphomen der Anteil von disseminierten Lymphomen gegenüber den thymoidalen Lymphomen zu. Aus diesen Ergebnissen kann geschlossen werden, dass eine Heterozygotie für bub1b die Entwicklung bestimmter Tumorentitäten (disseminierte Lymphome) begünstigt, während andere Tumorentitäten (z.B. Sarkome) durch den Verlust eines bub1b Allels eher verhindert werden. Die molekularen Ursachen für diesen Befund sind zurzeit noch unklar. In einem zweiten Teil dieser Arbeit wurde unter Verwendung von Zellkulturen muriner embryonaler Fibroblasten (MEFs), die mittels des vorhandenen Mausmodells etabliert wurden, gezeigt, dass MEFs der Genotypen bub1b wt / p53 hom, wie auch bub1b het / p53 hom im Vergleich zur Kontrollgruppe normal proliferieren und einen weitgehend normalen Zellzyklus aufweisen. Die zytostatische Wirkung des „Spindelcheckpoint Aktivators“ Docetaxel ist in MEFs mit einer Heterozygotie für bub1b reduziert, während MEFs der Genotypen bub1b wt / p53 hom, wie auch bub1b het / p53 hom sensitiver auf Docetaxel reagieren. Aus diesen Ergebnissen kann eine geringe Effektivität von Docetaxel als zytostatisches Therapeutikum in der Tumortherapie von bub1b heterozygoten Zellen abgeleitet werden. Bei gleichzeitigen Defekten im Gen p53 könnten sich bub1b heterozygote Zellen allerdings sensitiv gegenüber einer Therapie verhalten. In MEFs aller drei Genotypen konnte zudem gezeigt werden, dass die Aktivierung des MSCs durch Docetaxel unvollständig bzw. defekt ist. Dieser Defekt im MSC führt, wie bereits erwähnt, zu einem starken zytostatischen Effekt, aber auch zu einer signifikanten Steigerung der Anzahl und zur Persistenz von polyploiden Zellen in den Zellkulturen der MEFs mit dem Genotyp bub1b het / p53 hom. Aus diesen Ergebnissen kann geschlossen werden, dass eine Defizienz für p53 und eine Heterozygotie für bub1b einen additiven Effekt in der Entwicklung von polyploiden Zellen besitzen und somit die Entwicklung von Tumorvorstufen begünstigen. Ob diese Effekte auch in nativen Tumoren unter Docetaxel-Behandlung eine Rolle spielen und sich bub1b und p53 als mögliche Prädiktoren einer Docetaxel-Therapie im Menschen evaluieren lassen, müssten weiterführende Analysen zeigen, die den Verlauf einer Tumortherapie mit Hilfe eines Spindelgiftes abbilden. N2 - Chemotherapeutica whose effect begin at the mitotic spindle checkpoint (MSC) cells belong to the standard repertoire of oncological therapy concerning numerous tumors. In the field of urooncology, especially the increase of Docetaxel based therapies in prostate cancer has again focused our attention on MSC. Regarding this, not only protective but also cancerous partial functions of the MSC in different tumor entities were shown and pleiotrophic effects of single genes of the MSC were investigated more closely. Therefore, the doctoral presented looks into a possible role of bub 1b in the development of tumors and in the modulation of acceptability of Docetaxel. As the heterozygoty in the gene bub1b in the existing mouse models only leads to cancer diseases related to age, bub1b heterozygote animals were paired with p53 ones. It were these animals which were examined regarding their survival as well as the type of the cancer entities appearing. Additionally, proliferation and the analyses of cell cycles under stress of Docetaxel at murine embryonic fibroblasts (MEFs) won from this mouse model were made. In the sectional studies of the mouse model it was shown that when heterozygoty of bub1b and homozygoty of p53 exist at the same time the result is a shift of the cancer phenotype of the p53 deficient animals (sarcomas und lymphomas). Animals of the gene type bub1b het/p53 showed a significantly smaller amount of sarcomas compared with lymphomas. And concerning the lymphomas the share of the disseminated lymphomas compared with the thymoidal lymphomas increased. From these results it can be concluded that a heterozygoty for bub1b favours the development of certain tumor entities (disseminated lymphomas) whereas other tumor entities (e.g. sarkomas) can rather be avoided by the loss of a bub allels. At the moment the molecular reasons for this diagnosis are still unclarified. In a second part of the doctoral it was shown that by making use of cell cultures of MEFs established by means of the existing mouse model, MEFs of the gene types bub1b/p53 hom as well as bub1b het/p53 compared with the control group proliferate normally and show a largely normal cell cycle. The zytostatic effect of the "spindle checkpoint aktivator" Docetaxel is reduced in the MEFs with a heterozygoty for bub1b whereas MEFs of the gene types bub 1b wt/p53 and bub1b het/p.53 hom react more sensitively to Docetaxel. From these findings it can be said that Docetaxel has little effectiveness as a zytostatic medicine in the cancer therapy of bub1b heterozygotic cells. Bub1b heterozygote cells, however, being defective in the gene p53 at the same time could respond sensitively to a therapy. Furthermore, in the MEFs of all the three gene types it could be shown that the activating of the MSC by Docetaxel is incomplete ordeficient. This defect in the MSC not only leads, as mentioned before, to a strongly zytostatic effect but also to a significant increase in the number and persistence of polyploid cells in the cell cultures of the MEFs with the gene type bub1b het/p53 hom. These results demonstrate that a deficiency for p53 and a heterozygoty for bub1b have a additive effect in the development of polyploid cells and therefore favour the development of the early stages of cancer. Whether these effects play a role in the native tumors treated with Docetaxel and whether bub1b and p53 can be evaluated as a possibility for human treatment with Docetaxel must be shown in further analyses which illustrate the course of a tumor therapy by means of a poison of the spindle apparat. KW - Docetaxel KW - Zellzyklus KW - Prostatacarzinom KW - Gen p53 KW - Gen bub1b KW - Spindelapparat KW - Tumorgenese KW - Fibroblasten Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-182511 ER -