Dokument: Der Einfluss von blauem Licht einer Wellenlänge von 453nm auf die Proliferation endothelialer Zellen und deren Fähigkeit zur in-vitro und in-vivo Gefäßbildung

Titel:	Der Einfluss von blauem Licht einer Wellenlänge von 453nm auf die Proliferation endothelialer Zellen und deren Fähigkeit zur in-vitro und in-vivo Gefäßbildung
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=55573
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20210301-135622-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Thalmann, Ben Hannes [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 13,03 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 25.02.2021 / geändert 25.02.2021
Beitragende:	Prof. Dr. rer. nat Christoph V. Suschek [Gutachter] PD Dr. Mahotka, Csaba [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Alternative und additive Therapiekonzepte bekommen in der modernen Medizin mehr und mehr Bedeutung. Lichttherapie hat zwar in einigen Bereichen großen Stellenwert erlangt, allerdings nicht für den blauen Bereich des Lichtspektrums. Hier konnte bereits gezeigt werden, dass blaues Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm durch das Generieren reaktiver Sauerstoffspezies modulativen Einfluss auf unterschiedliche Zellarten hat. Untersuchungen an Endothelzellen gibt es bis dato nicht. Da Angiogenese ein essentieller Bestandteil der Organentwicklung, ein kontinuierlich in unserem Organismus stattfindender Prozess und dadurch auch zentraler Bestandteil vieler (v.a. maligner) Erkrankungen ist, war das Ziel meiner Arbeit den Einfluss einer Bestrahlung auf Endothelzellen und die Angiogenese zu untersuchen. Hierzu wurden Endothelzellen mit einem festen Regime an Bestrahlungsintensitäten bestrahlt und die Auswirkung auf einzelne Stufen der Angiogenese betrachtet. Einzeln untersucht wurde der Einfluss auf die Proliferation der Endothelzellen mittels Zellviabilitätsmessung, die Toxizität mittels Propidium-Jodid-Färbung, die VEGF-Produktion der Zellen und deren Gefäßformation in-vitro und in-vivo. Die wiederholte Bestrahlung der Endothelzellen konnte zeigen, dass die Proliferationsrate der Zellen mit steigender Bestrahlungsintensität signifikant reduziert wurde, während die Toxizität mit steigender Bestrahlungsintensität zunahm. Trotz einer Induktion der VEGF-Produktion durch die Bestrahlung, zeigte sich in der Untersuchung der Gefäßformation eine signifikante Reduktion der entstehenden Gefäße durch die Bestrahlung mit blauem Licht. Die Übertragung der Ergebnisse auf ein in vivo-Modell erbrachte keine aussagekräftigen Ergebnisse. Die molekulare Grundlage der Beobachtungen basiert höchstwahrscheinlich auf einer erhöhten Licht-induzierten Generierung von intrazellulären reaktiven Sauerstoffspezies Mit der hier vorgestellten Studie konnte erstmals gezeigt werden, dass die Bestrahlung mit blauem Licht einer Wellenlänge von 453 nm die Proliferation von Endothelzellen und deren Gefäßbildung signifikant inhibiert. Dies bietet unserer Meinung nach enormes Potential in der Therapie aller Erkrankungen, die von Reduktion der Angiogenese profitieren und einer Lichttherapie zugänglich sind. Hier sehen wir vor allem Möglichkeiten in der Therapie oberflächlicher Tumoren und Gefäßmalformationen. Alternative and additive therapy concepts are becoming more and more important in modern medicine. Light therapy with different light sources has achieved great importance in some areas but not the blue part of the light spectrum. It has already been shown that blue light with a wavelength of 453 nm has a modulative influence on different cell types by generating reactive oxygen species. To date, there has been no study focusing on the influence on endothelial cells. Since angiogenesis is an essential part of organ development, a complex process that takes place continuously in our organism and therefore also is a central component of many (especially malignant) diseases, the aim of my work was to investigate the influence of radiation on endothelial cells and on angiogenesis. For this purpose, the central stages of angiogenesis were examined and irradiated with a fixed regime of irradiation intensities. The influence on the proliferation of the endothelial cells via cell-viability, the toxicity, the VEGF production of the cells and their vascular formation in-vitro and in-vivo were examined individually. We were able to show that the repeated irradiation of the endothelial cells reduced the proliferation rate of the cells significantly with increasing irradiation intensity. The toxicity increased with increasing irradiation intensity. Despite the induction of VEGF production by the irradiation, the examination of the vascular formation showed a significant reduction in the number of vessels created by the irradiated cells. Transferring the results into an in-vivo model did not yield any meaningful results. The molecular basis of the observations is most likely based on an increased light-induced generation of intracellular reactive oxygen species. Our study was able to show for the first time that irradiation with blue light with a wavelength of 453 nm significantly inhibits the proliferation of endothelial cells and their vascularization. In our opinion, this offers enormous potential in the treatment of all diseases that benefit from a reduction in angiogenesis and are accessible to light therapy. Here we see above all possibilities in the therapy of superficial tumors and vascular malformations.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	01.03.2021
Dateien geändert am:	01.03.2021
Promotionsantrag am:	21.10.2020
Datum der Promotion:	09.02.2021