Dokument: Antineoplastische Modulation des kutanen Mikromilieus durch Ingenolmebutat

Titel:	Antineoplastische Modulation des kutanen Mikromilieus durch Ingenolmebutat
Weiterer Titel:	Antineoplastic modulation of the cutaneous micromilieu by ingenol mebutate
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=52293
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20200219-102136-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Baran, Julia [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,72 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 18.02.2020 / geändert 18.02.2020
Beitragende:	Prof. Dr. Gerber, Peter Arne [Gutachter] Prof. Dr. Bölke, Edwin [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Ingenolmebutat (IM) ist in Europa seit 2012 für die Behandlung nicht-hypertropher, nicht-hyperkeratotischer aktinischer Keratosen (AK) zugelassen. Ferner zeigen aktuelle Einzelfallberichte und kleinere Fallserien, dass IM auch effektiv bei der topischen Therapie von Condylomata acuminata (CA) angewendet werden kann. Auch wenn die genaue Wirkungsweise von IM bis heute nicht vollständig verstanden ist, wird derzeit ein dualer Wirkungsmechanismus propagiert. So führen hohe Konzentrationen von IM zu einer rapiden Zellnekrose, während IM in niedrigen Konzentrationen eine komplexe Immunantwort induziert. Klinisch zeigt sich unter der Behandlung eine ausgeprägte Entzündungsreaktion, die sich insbesondere im Bereich zuvor sichtbarer AK oder CA zeigt. Therapiebedingte Erosionen heilen rasch und ohne Zeichen einer Superinfektion mit exzellenten kosmetischen Ergebnissen ab. Die Entzündungsreaktion lässt sich histopathologisch durch ein dichtes Entzündungszellinfiltrat charakterisieren, welches von T-Lymphozyten und neutrophilen Granulozyten dominiert wird. Ziel der vorliegenden Arbeit war es nun, die diesen klinischen und histopathologischen Beobachtungen zugrundeliegenden molekularen und zellulären Mechanismen näher aufzuklären. Hierzu wurden zunächst primäre humane Keratinozyten und eine Reihe epithelialer Tumorzelllinien in vitro mit IM inkubiert und anschließend die Regulation verschiedener Chemokine und antimikrobieller Peptide (AMP) mittels qPCR und ELISA untersucht. Des Weiteren erfolgten qPCR-Analysen von Genen des Hyaluronanstoffwechsels sowie Scratch-Assays, um den Einfluss von IM auf die extrazelluläre Matrix und die Wundheilung zu untersuchen. Schließlich wurden Reaktionen in vivo oder ex vivo mit IM behandelter CA verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass IM das Chemokin CXCL8 in Tumorzellen signifikant stärker induziert als in gesunden primären humanen Keratinozyten. In geringerem Ausmaß konnte dieser Effekt auch für die Chemokine CCL2 und CCL5 beobachtet werden. Analoge Untersuchungen der Expression von AMP zeigten, dass IM sowohl HBD3 als auch Rnase7 in primären humanen Keratinozyten und Tumorzellen induziert. Ein Effekt auf die Expression von Genen des Hyaluronanstoffwechsels konnte nicht nachgewiesen werden. Ergebnisse der Scratch-Assays zeigten, dass die Zellmigration, respektive die Wundheilung in vitro, durch IM lediglich in einer Konzentration von 10-7 Molar gestört wird. Für ex vivo mit IM behandelte CA schließlich zeigte sich die für die klinische in-vivo-Behandlung charakteristische massive Entzündung und rasche Induktion einer Nekrose mit einer Denaturierung des CA-Gewebes nicht. In Zusammenschau deuten die Ergebnisse dieser Arbeit also daraufhin, dass IM im Sinne eines Immune Response Modifier einen läsionsgerichtete Entzündungsreaktion induziert. Die Beobachtung, dass CA, die ex vivo, also nach Trennung vom Immunsystem, auf eine Behandlung mit IM praktisch nicht mehr reagieren, impliziert ferner, dass klinische Effekte von IM in erster Linie gezielt immun- und nicht unspezifisch toxisch vermittelt sind. Die rasche und komplikationslose Abheilung IM-behandelter Läsionen schließlich, könnte zum einen durch eine Induktion von AMP, welche Superinfektionen verhindern, sowie zum anderen dadurch begünstigt werden, dass IM die Zellmigration und in der Folge die kutane Wundheilung vermutlich lediglich in einer einzigen Konzentration stört. Ingenol mebutate (IM)-gel is approved for the treatment of non-hypertrophic and non-hyperkeratotic actinic keratoses (AK). Recently, it was also shown that IM-gel effectively and rapidly erases anogenital warts (AGW). Whereas the complete mode of action still remains to be elucidated, current hypotheses for the effect of IM propose a dual mechanism of action: high concentrations of IM lead to a rapid cell necrosis, whereas low concentrations of IM initiate a specific immunologic response. Patients treated with IM develop intensified inflammatory responses and erosions on sites of clinically manifested AK or AGW that heal fast without any signs of superinfection. Histopathologic analyses of IM-treated AK and AGW show a dense inflammatory infiltrate, which is dominated by T cells and neutrophil granulocytes. This thesis aims at assessing the molecular and cellular effects underlying these clinical and histopathological observations: primary human keratinocytes and various epithelial tumor cell lines were treated with IM in vitro and the regulation of various chemokine ligands was measured by qPCR and ELISA. Furthermore, genes of the hyaluronan-metabolism and antimicrobial peptides were investigated and scratch-assays were performed to investigate the effect of IM on wound healing and the extracellular matrix. Finally, AGW were treated with IM in vivo and ex vivo in order to quantify immunemodulatory and cytotoxic effects of IM. Notably, the results of this thesis show that IM induces the expression of CXCL8 in tumor cells stronger as compared to primary human keratinocytes. To a lesser extent this effect was also detected for CCL2 and CCL5. The expression of the antimicrobial peptides HBD3 and RNase7 was induced by IM in tumor cells and keratinocytes. Scratch-assays show that IM inhibits the cell migration only at a concentration of 10-7 M. Finally, as opposed to the clinical application of IM-gel on AGW in vivo, the analogue ex-vivo-incubation did not result in any signs of significant necrosis or tissue denaturation. To conclude, the data presented in this thesis indicate that IM induces a lesion-directed inflammatory reaction and that IM can be regarded as an immune response modifier. In fact, the observation that ex-vivo-AGW show no significant alterations when incubated with IM, after being detached from the immune system, suggests that clinical effects of IM are rather immune driven and not unspecific toxic. The fast clinical healing of lesions treated with IM could be favored by the induction of antimicrobial peptides, which prevent bacterial superinfections and by the fact that IM appears to interfere with cell migration only at one specific concentration.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	19.02.2020
Dateien geändert am:	19.02.2020
Promotionsantrag am:	19.07.2019
Datum der Promotion:	14.01.2020