Dokument: Mukositis enoralis - Lovastatin als Modulator der Doxorubicin- und strahlungsinduzierten Stressantwort humaner Keratinozyten

Titel:	Mukositis enoralis - Lovastatin als Modulator der Doxorubicin- und strahlungsinduzierten Stressantwort humaner Keratinozyten
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=46658
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20180803-151409-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Albers, Anne [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,29 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 02.08.2018 / geändert 02.08.2018
Beitragende:	Prof. Dr. Fritz, Gerhard [Gutachter] PD Dr. Hartung, Benno [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die orale Mukositis, die Schleimhauterytheme und -ulzerationen bedingt, stellt eine häufig therapielimitierende Nebenwirkung einer Chemotherapie mit Doxorubicin, sowie der Bestrahlung von Tumoren im Kopf-Hals-Bereich dar. In dieser Arbeit wird der zyto- und genoprotektive Effekt des HMG-CoA-Reduktasehemmers Lovastatin gegenüber der Doxorubicin- und strahlungsinduzierten Stressantwort humaner Keratinozyten, sowie die Funktion von Rac1 für die Lovastatineffekte untersucht. Zu diesem Zweck erfolgte nach einem standardisierten Behandlungsschema die Untersuchung von Viabilität, Zellzyklusverteilung, DNA-Doppelstrangbrüchen, Proliferation und der DNA-Schadenantwort. Um die Funktion von Rac1 genauer zu charakterisieren, wurden analog Experimente mit dem spezifischen Rac1-Inhibitor EHT 1864 durchgeführt. Eine transiente Vorbehandlung mit 30 µM Lovastatin reduzierte die Viabilitätsabnahme der HaCaT-Keratinozyten nach der Behandlung mit ionisierender Strahlung und Doxorubicin signifikant. Dieser Effekt wurde durch einen geringeren Zellzyklusblock in der G2-Phase und einen kleineren Zellanteil in der SubG1-Fraktion widergespiegelt. Gleichzeitig ließen die Ergebnisse der immunzytochemischen Färbung von ko-lokalisierten 53BP1- und γH2AX-Foci auf eine verbesserte Schadenantwort schließen, auf die auch die Ergebnisse der PCR-Analyse hindeuteten. Durch die Untersuchung der EdU-Inkorporation konnte eine durch Lovastatin bedingte Proliferationshemmung als Begründung für die protektiven Effekte ausgeschlossen werden. Bei der Vorbehandlung mit dem spezifischen Rac1-Inhibitor EHT 1864 war es nicht möglich, die zytoprotektiven Effekte, die Lovastatin gegenüber der Behandlung mit ionisierender Strahlung oder Doxorubicin hatte, zu reproduzieren. Insgesamt zeigte sich im Rahmen der Experimente, dass Lovastatin protektiv auf die HaCaT-Keratinozyten gegenüber den zytotoxischen Effekten von ionisierender Strahlung und Doxorubicin wirkte. Diese Effekte beruhten nicht auf einer Proliferationshemmung, sondern auf einer verbesserten DNA-Schadenantwort, die sich auch in einer gesteigerten Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen zeigte. Rac1 konnte im Rahmen der Untersuchungen nicht als Zielprotein der Lovastatineffekte verifiziert werden. Auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse ist die radioprotektive Wirkung von Lovastatin besonders hervorzuheben. In weiterer Folge empfiehlt sich die Durchführung eines geeigneten präklinischen in vivo Modells mit anschließenden klinischen Studien. Oral mucositis is a frequent side effect and limiting factor in chemotherapies with Doxorubicin and radiotherapy of cranio-cervical tumors. It is characterized by an inflammation of the oral mucosa and leads to erythema and ulcerative lesions. We investigated the cyto- and genoprotective effects of the HMG-CoA reductase inhibitor Lovastatin on Doxorubicin- and radiation-related stress responses of human keratinocytes, as well as the role of Rac1 in these Lovastatin-mediated effects. Therefore, we examined the viability and distribution of cell cycle, as well as DNA-double-strand-breaks, proliferation and DNA-damage-response in a standardized in vitro protocol using human keratinocytes (HaCaT). According experiments were conducted with the specific Rac1-inhibitor EHT 1864 in order to investigate the function of Rac1 on Lovastatin-induced effects. We found that the decrease of viability after treatment with ionizing radiation and Doxorubicin was significantly reduced when the HaCaT keratinocytes were pretreated with 30 µM Lovastatin. The cytoprotective effect of Lovastatin was additionally substantiated by a decreased G2 cell cycle arrest and reduced number of cells in the SubG1-fraction after irradiation or Doxorubicin treatment. At the same time, immunocytochemical staining of co-localised 53BP1- and γH2AX-foci depicted enhanced DNA damage response (DDR), also affirmed by the results of PCR-analysis. Inhibition of proliferation by Lovastatin administration as explanation for the protective effects could be excluded by examination of the EdU-incorporation. When pretreated with the specific Rac1 inhibitor EHT 1864, the cytoprotective effects of treatment with ionizing radiation or Doxorubicin were obstructed. In conclusion, the experiments revealed that Lovastatin has a potective effect on HaCaT keratinocytes against the cytotoxic effects of ionizing radiation and Doxorubicin. These effects were shown not to be based on the inhibition of proliferation, but rather enhanced DNA damage response, in turn based on an increased repair rate of DNA double strand breaks. Rac1 was not characterized as a target protein for the Lovastatin-effects in this experimental series. The radioprotective effect of Lovastatin has to be emphasised. The development of a suitable pre-clinical in vivo model with subsequent clinical studies is recommended.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	03.08.2018
Dateien geändert am:	03.08.2018
Promotionsantrag am:	09.02.2018
Datum der Promotion:	31.07.2018