Dokument: Neue Ansätze zur Überwindung oder Verhinderung der Cisplatinresistenz in verschiedenen Krebszelllinien
| Titel: | Neue Ansätze zur Überwindung oder Verhinderung der Cisplatinresistenz in verschiedenen Krebszelllinien | |||||||
| Weiterer Titel: | New strategies to overcome or prevent cisplatin resistance in different cancer cell lines | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=34668 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20150701-093553-9 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Engelke, Laura [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Kassack, Matthias U. [Gutachter] Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie | |||||||
| Beschreibungen: | Bei der Behandlung von Krebserkrankungen spielen klassische Zytostatika wie Cisplatin nach wie vor eine wichtige Rolle. Primäre und sekundäre Chemoresistenz kann dabei zum Therapieversagen führen. Diese Arbeit untersuchte drei Strategien zur Überwindung oder Verhinderung der Cisplatinresistenz in verschiedenen Krebszelllinien.
Im ersten Teil der Arbeit wurden die Naturstoffe Ellagsäure und Resveratrol auf ihre zytotoxischen Eigenschaften an cisplatinsensitiven A2780 und cisplatinresistenten A2780CisR Ovarialkarzinom-Zellen untersucht. Ellagsäure und Resveratrol induzierten G1-Arrest und leiteten Apoptose ein. Beide Naturstoffe erhöhten die Sensitivität von A2780 Zellen gegenüber Cisplatin, jedoch nicht die Sensitivität der A2780CisR Zellen. Permanente Behandlung von A2780 Zellen mit Ellagsäure oder Resveratrol verhinderte die Entwicklung der Chemoresistenz während einer intermittierenden Cisplatinbehandlung über 26 Wochen. Die so resultierenden Zelllinien A2780Ellag und A2780Resv besaßen die gleiche Sensitivität für Cisplatin wie die ursprünglichen A2780 Zellen. Somit bleibt ein sensitiver Phänotyp erhalten. Eine ähnliche Dauerbehandlung von A2780CisR mit Resveratrol oder Ellagsäure führte zu keiner Veränderung des Resistenzstatus. Immunoblot Analysen ergaben eine reduzierte Phosphorylierung von ErbB3 durch Ellagsäure- oder Resveratrol-Behandlung. Ferner wurde die Zellmigration reduziert. Im zweiten Teil der Arbeit wurde Phosphogylcerat Kinase 1 (PGK1) als Ansatzpunkt zur Überwindung der Cisplatinresistenz gewählt. Auf mRNA- und Protein-Ebene ergab sich eine differentielle Expression von PGK1 zwischen den triple-negativen Mammakarzinom-Zelllinien MDA-MB-231 und MDA-MB-231CisR. Speziell in triple-negativen Mammakarzinomen, die nur eine geringe Expression von Estrogen-, Progesteron- und ErbB2-Rezeptor aufweisen, sind alternative therapeutische Targets wichtig. Die Reduktion der PGK1-Expression erfolgte durch transiente Transfektion von shRNA und bewirkte eine Sensitivierung der Zellen für Cisplatin. Zum Vergleich wurde der Hexokinase-Inhibitor 3-Brompyruvat verwendet. 3-Brompyruvat erhöhte ebenso wie der Knock-down von PGK1 die Sensitivität der Zellen für Cisplatin. Im dritten Teil der Arbeit wurden die zytotoxischen Eigenschaften von Sekundärmetaboliten endophytischer Fungi untersucht. Dazu gehörten das Tetrahydroxanthenon-Dimer Phomoxanthon A sowie die Alkaloide Embellicin A und Embellicin B. Die Zytotoxizität der Substanzen wurde an Ovarial-, Mamma-, Kolon-, Ösophagus- und Zungenkarzinom-Zelllinien sowie einer chronisch myeloischen Leukämie-Zelllinie bestimmt. An A2780 und A2780CisR Zellen führten die Substanzen zum G1-Arrest und induzierten den extrinsischen und intrinsischen Apoptoseweg, wie durch die Aktivierung von Caspase 8 und Caspase 9 ermittelt wurde. Für Phomoxanthon A konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass die Substanz die Aktivierung pro-apoptotischer Faktoren und die Inhibition anti-apoptotischer Faktoren induziert. Im Rahmen dieser Arbeit wurden drei Strategien verfolgt, welche neue Therapieansätze für die klinisch bedeutsame Cisplatinresistenz beinhalten können: die Inhibition der Entstehung von Cisplatinresistenz durch Ellagsäure oder Resveratrol; der Einsatz von Sekundärmetaboliten aus Endophyten als neue potentielle Zytostatika; PGK1 als neues therapeutisches Target bei Triple-negativen Mammakarzinomen.Standard cytostatic drugs, like cisplatin, still play an important role for the treatment of cancer disease. Though, primary and secondary chemoresistance can cause a failure of therapy. This work investigated three strategies to overcome or prevent cisplatin resistance in several cancer cell lines. In the first part of this work, the natural drugs ellagic acid and resveratrol were tested for their cytotoxic features on the cisplatin-sensitive A2780 and cisplatin-resistant A2780CisR ovarian cancer cell lines. Ellagic acid and resveratrol induced G1 arrest and initiated apoptosis. Both natural drugs enhanced the sensitivity of A2780 cells for cisplatin, but not the sensitivity of A2780CisR cells. Permanent presence of ellagic acid or resveratrol in A2780 prevented the development of chemoresistance during intermittent cisplatin treatment over 26 weeks. So, the generated cell lines A2780Ellag and A2780Resv were as sensitive as the parental A2780 cells. Hence, a sensitive phenotype remains. A similar permanent treatment of A2780CisR with resveratrol or ellagic acid had no effect on the status of resistance. Immunoblot analysis yielded a reduced phosphorylation of ErbB3 through ellagic acid or resveratrol treatment. Furthermore, cell migration was reduced. In the second part of this work, phosphoglycerate kinase 1 (PGK1) was used as a target to overcome cisplatin resistance. Based on the mRNA and protein analysis, PGK1 was differently expressed in the triple-negative breast cancer cell lines MDA-MB-231 and MDA-MB-231CisR. Especially in triple-negative breast cancer expressing low levels of estrogen, progesterone and ErbB2 receptor, alternative therapeutic targets are important. Reduction of PGK1 expression was reached by transient transfection of shRNA and caused an enhanced sensitivity of the cells for cisplatin. For comparison, the hexokinase inhibitor 3-bromopyruvate was used. 3-bromopyruvate increased the sensitivity for cisplatin as the shRNA knock-down of PGK1 did. In the third part of this work, the toxic features of secondary metabolites from endophytic fungi were investigated, including the tetrahydroxanthone dimer phomoxanthone A as well as the alkaloids embellicine A and embellicine B. The cytotoxicity of these compounds was determined at ovarian, mamma, colon, esophagus and tongue cancer cell lines as well as a chronic myelogenous leukemia cell line. In A2780 and A2780CisR, the compounds induced G1 arrest and initiated the extrinsic and intrinsic apoptosis pathway which was determined through the activation of caspase 8 and caspase 9. Furthermore, phomoxanthone A was shown to induce the activation of pro-apoptotic factors and the inhibition of anti-apoptotic factors. In summary, this work presents three new strategies which may result in therapeutic approaches for overcoming cisplatin resistance: the inhibition of the development of cisplatin resistance through ellagic acid or resveratrol; the use of secondary metabolites from endophytes as new potent cytostatic drugs; PGK1 as a new therapeutic target in triple-negative breast cancer. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 01.07.2015 | |||||||
| Dateien geändert am: | 01.07.2015 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 12.05.2015 | |||||||
| Datum der Promotion: | 29.06.2015 |
