dc.contributor.author
Rietmann, Felix
dc.date.accessioned
2018-06-07T18:02:26Z
dc.date.available
2010-11-08T11:44:15.890Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/4574
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-8774
dc.description.abstract
Drug resistance constitutes a major challenge in the treatment of metastatic
neuroendocrine cancer. Chemotherapeutic regimes for these tumours employ weak-
base drugs including, for instance, etoposide. Especially for this medication,
a mechanism of resistance was suggested that linked increased acidification of
intracellular compartments to the evolution of drug resistance. Chloride
channels of the ClC-family play a pivotal role in the pH homeostasis of
cellular organelles, and recently the first evidence for a potential role of
ClC-3 in drug resistance was given. Following this finding, our work aimed to
further elucidate the role of ClC-channels and compartmental acidification in
the evolution of etoposide resistance. In this context we focused on the
question of whether an up-regulation of intracellular ClC-channels could be
observed as a cellular response to chemotherapeutic drugs and whether it would
entail increased compartmental acidity and thus contribute to the evolution of
drug resistance in vitro. We addressed the problem through two different
experimental approaches. In a first approach, cells of the neuroendocrine
tumour cell line LCC-18 were selected by long-term exposure to the v-ATPase
inhibitor concanamycin A and etoposide sensitivity was assessed as a function
of altered pH homeostasis. In these experiments we could show that
intracellular compartments were, indeed, more acidic due to concanamycin A
selection and that the selected cells were also more resistant to etoposide.
Moreover, exploration of gene expression by qPCR supported a potential role of
ClC-3 and ClC-7 in the acquisition of an etoposide-resistant phenotype. Our
data suggested that mRNA up-regulation of ClC-channels might entail increased
vesicular acidification and contribute to a drug resistant phenotype. In a
second approach, LCC-18 cells were selected for etoposide resistance, and
compartmental acidity was assessed as a function of etoposide resistance. In
the etoposide-resistant cell line intracellular compartments were also more
acidic than in control cells, and this data pointed to a contribution of
enhanced vesicular acidity to etoposide resistance. However, genetic
investigation indicated that in these cells overexpression of ABC transporters
let to the resistant phenotype: we could not observe any up-regulation of ClC-
channels due to etoposide treatment. As interpretation of mRNA expression
faces several limitations, further explorations are now necessary for a proper
understanding of the role of vesicular acidity and ClC-channels in drug
resistance.
de
dc.description.abstract
Chemotherapieresistenz stellt eine wesenliche Herausforderung in der
Behandlung von metastasierten, neuroendokrinen Tumoren dar. Therapiepläne
dieser Tumore beinhalten schwach basische Medikamente wie zum Beispiel
Etoposid. Für diese Medikamentengruppe wurde ein Resistenzmechanismus
vorgeschlagen, der auf einer erhöhten Azidifizierung intrazellulärer
Kompartimente beruht. Chlorid Kanäle der ClC-Familie spielen eine
Schlüsselrolle in der pH-Homeostase intrazellulärer Organellen und kürzlich
wurde erstmals eine mögliche Beteiligung von ClC-3 bei Chemotherapieresistenz
gezeigt. Die vorliegende Arbeit hat in diesem Rahmen ein besseres Verständnis
der Rolle von ClC-Kanälen und kompartmentaler Azidifizierung bei der
Entstehung von Arzneimittelresistenz zum Ziel. Wir konzentrierten uns dabei
auf die Fragen, ob eine Hochregulierung von intrazellulären ClC-Kanälen als
zelluläre Antwort auf Chemotherapeutika beobachtet werden kann und ob eine
solche Hochregulierung tatsächlich eine erhöhte vesikuläre Azidität nach sich
ziehen und so zur Evolution von Chemotherapieresistenz in vitro beitragen
kann. Die Fragestellungen wurden mittels zwei komplementärer Ansätze
untersucht. In einem ersten Versuchsansatz wurden Zellen der neuroendokrinen
Tumorzelllinie LCC-18 durch langfristige Exposition zu dem v-ATPase Inhibitor
Concanamycin A selektiert und dann auf ihre Etoposidresistenz in Abhängigkeit
von der veränderten intravesikulären pH-Homeostase untersucht. Wir konnten
zeigen, dass intrazelluläre Kompartimente in der Concanamycin A-resistenten
Zellinie in der Tat azidischer als in Kontrollzellen waren und dass die Zellen
ebenfalls resistenter gegen Etoposid waren. Darüberhinaus deutete die
Untersuchung der Genexpression mittels quantitativer Polymerasen
Kettenreaktion auf eine mögliche Rolle von ClC-3 und ClC-7 bei der Entstehung
des Etoposid-resistenten Phänotyps hin. Diese Daten legten nahe, dass mRNA-
Hochregulierung von ClC-Kanälen eine erhöhte vesikuläre Azidifizierung nach
sich ziehen und so zu einem chemotherapieresistenten Phänotyp beitragen kann.
In einem zweiten Versuchsansatz wurden LCC-18 Zellen unter langzeitiger Gabe
von Etoposid selektiert und die kompartimentale Azidizität in Abhängigkeit von
dem Etoposid-resistenten Phänotyp untersucht. In der Etoposid-resistenten
Zelllinie fanden sich azidischere intrazelluläre Kompartimente als in
Kontrollzellen. Anders als in den Concanamycin A-selektieren Zellen legte die
genetische Untersuchung mittels Polymerasen Kettenreaktion jedoch nahe, dass
die Etoposid-selektierten Zellen mit einer Überexpression von ABC-Transportern
und nicht mit einer Hochregulierung von Kontrollmechanismen des vesikulären
pH-Wertes auf die Etoposidexposition reagierten. Wir konnnten dementsprechend
keine Hochregulierung von ClC-Kanälen in Folge von einer Etoposidbehandlung
beobachten. Da die Interpretation der mRNA-Expression jedoch verschiedenen
Einschränkungen unterliegt, sind nun weitere Untersuchungen für ein
angemessenes Verständnis der Rolle von vesikulärer Azidifizierung und ClC-
Kanälen bei Chemotherapieresistenz notwendig.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
neuroendocrine tumour
dc.subject
multi drug resistance
dc.subject
ABC transporter
dc.subject
vesicular ATPase
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
ClC-channels and Etoposide Resistance in the Neuorendocrine Tumour Cell Line
LCC-18
dc.contributor.contact
felixrietmann@hotmail.com
dc.contributor.firstReferee
PD Dr. K. Weylandt
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Ch. J. Strasburger
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. H. Scherübl
dc.date.accepted
2010-11-19
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000018887-1
dc.title.translated
ClC-Kanäle und Etoposidresistenz in der neuroendokrinen Tumorzelllinie LCC-18
de
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000018887
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000008194
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access