Dokument: Vergleichende Metabolisierung und Effizienz der 5 Aminolävulinsäure basierten Photodynamischen Therapie in Tumorstammzellen des Glioblastoma multiforme

Titel:	Vergleichende Metabolisierung und Effizienz der 5 Aminolävulinsäure basierten Photodynamischen Therapie in Tumorstammzellen des Glioblastoma multiforme
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=45709
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20180419-111307-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Schimanski, Adrian [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,86 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 15.04.2018 / geändert 15.04.2018
Beitragende:	PD Dr. Sorg, Rüdiger V. [Gutachter] Prof. Dr. med. Cornelius, Jan Frederick [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Das Glioblastoma multiforme (GBM) ist der häufigste maligne hirneigene Tumor des erwachsenen Menschen. Trotz eines multimodalen Therapieansatzes aus Tumorresektion, Radio- und Chemotherapie erleiden die meisten Patienten Rezidive und die Prognose ist infaust. Glioblastoma Stem-Like Cells (GSC), welche Resistenzen gegenüber zahlreichen etablierten Therapiekonzepten zeigen, werden als treibende Kraft für das Wiederauftreten der Erkrankung gesehen. Deshalb hängt die Wirksamkeit einer Therapie insbesondere vom Ansprechen der GSC auf diese ab. Die 5-Aminolävulinsäure (5-ALA) basierte Photodynamische Therapie (PDT) ist ein neues Therapiekonzept in der Behandlung des GBM. Nach oraler Gabe von 5-ALA, einem natürlichen Zwischenprodukt der Häm-Biosynthese, kommt es im Gehirn in den Zellen des GBM zu einer selektiven Anreicherung von Protoporphyrin IX (PPIX), einem potenten Photosensibilisator. Dieser kann durch Bestrahlung mit Licht der Wellenlänge 635 nm angeregt werden, wodurch eine photochemische Reaktion auslöst wird, die zur Bildung von Singulett-Sauerstoff und weiterer reaktiver Sauerstoffspezies führt, welche für die Zellen toxisch sind. Ob GSC PPIX anreichern und sensitiv gegenüber einer 5-ALA/PDT sind, ist bisher unbekannt. Humane GSC, welche aus Primärtumoren gewonnen worden waren, wurden als Neurosphären unter serumfreien Bedingungen kultiviert. Die Anreicherung von PPIX in GSC nach Inkubation mit verschieden 5-ALA Konzentrationen wurde zu verschieden Zeitpunkten durchflusszytometrisch gemessen. Die Vitalität der GSC nach 5-ALA Inkubation und anschließender PDT wurde mittels des WST-1-Tests überprüft. GSC zeigten nach Behandlung mit 5-ALA eine dosis- und zeitabhängige Anreicherung von PPIX, die zwischen den einzelnen GSC-Präparationen variierte. Eine anschließende Bestrahlung mit Laserlicht einer Wellenlänge von 635 nm resultierte in einer signifikanten Reduktion der Vitalität der Zellen, wogegen eine alleinige Behandlung mit 5-ALA oder Laserlicht keinen Effekt hatte. Die mittleren letalen Dosen unterschieden sich zwischen den einzelnen GSC-Präparationen und waren negativ mit der PPIX-Anreicherung korreliert. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass GSC in vitro nach Behandlung mit 5-ALA PPIX anreichern und sensitiv auf eine anschließende PDT reagieren. Glioblastoma (GBM) is the most frequent lethal primary brain tumor in adults. Despite multimodal therapy, combining resection, radio- and chemotherapy, most patients develop disease recurrence, and prognosis of patients is poor. Glioblastoma stem-like cells (GSC) appear to be resistant to the established therapies and are suspected to be the driving force for disease recurrence. Thus, efficacy of a therapy depends particularly on targeting GSC. 5-aminolaevulinic acid (5-ALA) mediated photodynamic therapy (PDT) is a new therapeutic approach in GBM. After oral application of 5-ALA, a natural precursor of heme biosynthesis, the photosensitizer protoporphyrin IX (PPIX) selectively accumulates in GBM cells in the brain. PPIX can be excited when exposed to laser light of 635 nm wavelength, which initiates a photochemical reaction that results in the generation of singlet oxygen and other reactive oxygen species, which are toxic for the cells. Whether GSC accumulate PPIX and are sensitive to 5-ALA/PDT is currently unknown. Human GSC, that were derived from primary tumors, were grown as neurospheres under serum free conditions. Accumulation of PPIX in GSC after incubation with different doses 5-ALA was detected by flow cytometry. GSC viability after 5-ALA incubation followed by PDT was measured with the WST-1 test. GSC showed a dose- and time-dependent accumulation of PPIX, which varied between individual GSC preparations. Subsequent exposure to laser light of 635 nm wavelength resulted in a significant reduction of viability of the cells, whereas treatment with 5-ALA or exposure to laser light only had no effect. Mean lethal doses differed between GSC preparations and were negatively correlated with PPIX accumulation. In summary, it has been shown that GSC accumulate PPIX when subjected to 5-ALA and are sensitive to a subsequent PDT in vitro.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	19.04.2018
Dateien geändert am:	19.04.2018
Promotionsantrag am:	24.05.2017
Datum der Promotion:	08.03.2018