Bedeutung stromal-epithelialer Interaktionen im Harnblasengewebe und deren Einfluss auf die Karzinogenese

Abstract

Die vorliegende Habilitationsarbeit fasst eigene Forschungsergebnisse, die ich als Erst-, Letztautor und Co-Autor in peer-reviewed Journalen veröffentlicht habe, zusammen. Gegenstand der Habilitationsschrift ist die stromal- epitheliale Interaktion im Gewebe der Harnblase. Es wird auf intra- und interzellulärer Ebene die Bedeutung dieser Wechselwirkungen im Harnblasengewebe und der Einfluss auf die Karzinogenese des Harnblasenkarzinoms diskutiert. Wir haben mit Hilfe konditionierter Medien in vitro gezeigt, dass von Fibroblasten spezielle Substanzen sezerniert werden, die das Urothelwachstum angeregen. In dieser Studie stellen wir fest, dass die urotheliale Stimulation mittels konditionierter Medien Organ und Spezies spezifisch ist. Weiterhin ist es gelungen, die Kultivierung primärer Urothelzellen zu verbessern, um ausreichend Zellmaterial für weiterführende in vivo-Projekte zur Verfügung zu haben, beispielsweise zum Tissue engineering oder zur Durchführung von Rekombinationsexperimenten. In eigenen Arbeiten konnten wir die Bedeutung proteolytischer Enzyme beim Harnblasenkarzinom nachweisen. Bisher existierten in der Literatur kaum Untersuchungen zu diesen proteolytischen Enzymen beim Harnblasenkarzinom. Die Proteasen Cathepsin B, H und L sowie der Plasminogenaktivator vom Urokinase-Typ zeigten in malignen Blasenzelllinien, in Harnblasenkarzinomgewebe bzw. in Urin von Patienten mit einem Blasenkarzinom, eine erhöhte Aktivität oder Expression. Durch Einführung der Zellrekombinationstechnik an der Klinik für Urologie der Charité, Campus Mitte konnten wir in vivo verdeutlichen, dass zellulär sezernierte Substanzen den urothelialen Phänotyp verändern. Damit haben wir einen Weg aufgezeigt mit dem Ziel, Substanzen in vivo zu identifizieren, die differenzierend auf das Urothel wirken. Mit dieser etablierten Rekombinationsmethode untersuchen wir in zukünftigen Projekten, molekulare Regulationsmechanismen, die zur Karzinogenese der Harnblase beitragen.

This thesis combines and summarizes own research results, which are published as first and last author in peer reviewed journals. The focus of the thesis is the evaluation of stromal-epithelial interactions in bladder tissue and their influence on the carcinogenesis in bladder cancer. In conditioned media studies we showed that fibroblast-conditioned media yielded an increased urothelial cell growth. The ability of urinary fibroblasts to stimulate urothelial cell proliferation resides in an unidentified soluble factor secreted into the medium, independent of the presence of fibroblasts. This factor is relatively organ and species-specific. Further, we could improve primary urothelial cell culturing techniques to obtain sufficient cell material for future in vivo studies, e.g. for tissue engineering and for tissue recombination experiments. We demonstrated the impact of proteolytic enzymes on the carcinogenesis in bladder cancer. So far the literature only presents limited publications in this field. The proteases cathepsin B, H, and L, and the urokinase type plasminogen activator showed in our studies an increased activity and expression in tissue and in urine of patients, which were diagnosed with bladder carcinoma. Due to the introduction of the cell recombination technique to the Department of Urology, Charite Medical School, we could clarify in vivo how the secretion of cellular substances changes the urothelial phenotype. In the future we will investigate further molecular mechanisms which might contribute in the carcinogenesis of bladder cancer by applying the cell recombination technique.