Der muskarinische Rezeptor Typ 3 (M3R) ist im Kolonkarzinom überexprimiert und spielt möglicherweise eine Rolle für seine Entstehung und Progression. Die Transaktivierung des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR) durch M3R spielt dabei eine wesentliche pathophysiologische Rolle. Die extrazelluläre signalregulierte Kinase 1/2 (ERK1/2), Akt1 sowie p90-ribosomale S6-Kinase (p90 RSK) führen zu gesteigerter Zellproliferation und vermindertem Zelluntergang. Neben dem M3R-EGFR-Signalweg führt die M3R-Aktivierung über die mitogen aktivierte Proteinkinase p38 zu einer gesteigerten Invasivität der Tumorzellen, was insbesondere für die Metastasierung des Kolonkarzinoms von Bedeutung ist. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss des M3R-selektiven-Antagonisten Darifenacin auf die Zellproliferation, die Zellviabilität, das Invasionsverhalten und auf verschiedene intrazelluläre Signalkaskaden in der humanen Kolonkarzinomzelllinie HT29 untersucht. Dazu wurden Proliferations- und Viabilitätsassays, Invasionsstudien sowie Western Blot-Untersuchungen durchgeführt. Darifenacin hemmte in einer Dosierung von 10 µM die Proliferation von HT29-Zellen. Die Zellviabilität von HT29-Zellen wurde ebenfalls durch 10 µM Darifenacin reduziert. Das invasive Verhalten von HT29-Zellen, welches durch Stimulation mit dem M3R-Liganden Acetylcholin (ACh) stimuliert wurde, konnte mit 1 µM Darifenacin inhibiert werden. Wurden die Zellen mit ACh stimuliert, inhibierte Darifenacin die Aktivierung von ERK1/2, Akt1 und p38. Die Signalwege von Src, JNK und mTOR wurden nicht von Darifenacin beeinflusst. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass Zellinvasion, -migration und -proliferation der Kolonkarzinomzelllinie HT29 durch Darifenacin inhibiert werden können. Die gezielte Hemmung der M3R-Signaltransduktion könnte so einen effektiven pharmakologischen Angriffspunkt in der Therapie des Kolonkarzinoms darstellen.
In colon carcinoma, the overexpression of the muscarinic receptor type 3 (M3R) was observed and may play a role in its development and progression. Recent research on the signaling cascade of M3R, which is involved in the regulation tumor development and growth, shows that the trans-activation of the epidermal growth factor receptor (EGFR) through M3R plays an important role for pathophysiology. By transactivation, the signal leads to cell proliferation and survival through extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), Akt1 and p90-ribosomal S6-Kinase (p90 RSK). Independently from M3R-EGFR, the activation of M3R could lead to cell invasion through the mitogen activated protein kinase p38, which plays a role for metastasis. To study the influence of the M3R-selective antagonist darifenacin on cell proliferation, metabolic activity, invasion and intracellular signaling cascades in the colon carcinoma cell line HT29, proliferation assays, viability tests, invasion assays and Western-blot were performed. In the present study, 10 μM darifenacin was shown to reduce the proliferation of HT29 cells. The viability of HT29 cells was also strongly inhibited by 10 μM darifenacin. The invasive behavior of HT29, notably induced by acetylcholine (ACh) stimulation, was significantly inhibited with 1 μM darifenacin. Western Blot analysis showed that darifenacin inhibited the ACh-induced phosphorylation of ERK1/2, Akt1 and p38 in HT29 cells. The signaling pathways of Src, JNK and mTOR were not affected by darifenacin. The results of this work show that darifenacin inhibits cell invasion, migration, and proliferation in HT29 cells, suggesting M3R as a promising target for the treatment of colon carcinoma.
