dc.contributor.author
Schmelz, Karin
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:34:32Z
dc.date.available
2003-05-15T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/8103
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12302
dc.description
Titel und Inhaltsverzeichnis
1\.
Einleitung
1
2\.
Material
25
3\.
Methoden
30
4\.
Ergebnisse
46
5\.
Diskussion
90
6\.
Zusammenfassung
106
7\.
Literaturverzeichnis
108
8\.
Anhang
137
dc.description.abstract
Apoptose stellt den zentralen Mechanismus des Zelltodes von malignen Zellen
bei der Zytostatikatherapie dar. Das Verständnis der molekularen Abläufe der
Zytostatika-induzierten Apoptose hat im Hinblick auf häufig auftretende
Resistenzen von Tumorzellen gegenüber Zytostatika eine besondere Bedeutung. Es
ist außerdem für die Therapie von Neoplasien von Interesse, Möglichkeiten zu
untersuchen, die dieser Resistenz entgegenwirken und Tumorzellen wieder
empfindlich werden lassen. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden,
daß TNF-alpha maligne, hämatologische Zellen für Zytostatika- und Ceramid-
induzierte Apoptose sensitiviert. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand dabei
der molekulare Mechanismus der Sensitivierung durch TNF-alpha. Um den
zugrundeliegenden Mechanismus der Sensitivierung von Zytostatika-induzierten
Zelltod aufzuklären, wurde die gut charakterisierte Hodgkin-Zellinie HD-MyZ
auf die Beteiligung der bekannten TNF-alpha-regulierten Signalwege an der
Sensitivierung untersucht. Ungeachtet der vollständigen Resistenz von HD-MyZ
gegenüber TNF-alpha, führte die Vorbehandlung der Zellen mit TNF-alpha zu
einer Verstärkung der Etoposid-, Epirubicin und C2-Ceramid-induzierten
Apoptose. Die Expression eines N-terminal verkürzten, dominant-negativen
I-kappa B-alphas (IkappaBdn) führte in HD-MyZ IkappaBdn zur Blockierung des
Signalweges zur Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-kappa B und
verhinderte die Expression von hiap-1, eines anti-apoptotischen Zielgens von
NF-kappa B. HD-MyZ IkappaBdn zeigten im Vergleich zu den Kontrollzellen (HD-
MyZ mock) eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Etoposid und zellpermeablem
C2-Ceramid, aber nicht gegenüber Epirubicin. Die Blockierung des NF-kappa B
-Signalweges hatte jedoch keinen Einfluß auf den sensitivierenden Effekt von
TNF-alpha. Die Verstärkung der Etoposid-, Epirubicin- und Ceramid-induzierten
Apoptose durch TNF-alpha ging mit einer vermehrten Aktivierung von Caspase-3
einher. Erstaunlicherweise unterlag die Sensitivierung von HD-MyZ durch TNF-
alpha aber einem Caspase-8-unabhängigen Mechanismus. Hierfür sprach die
fehlende Aktivierung von Caspase-8; obwohl Caspase-8 sich in einem zellfreien
in-vitro System als prinzipiell aktivierbar erwies. Auch die Blockierung der
Caspase-8-Aktivität in Anwesenheit des Caspase-8-spezifischen Inhibitors Z
-IETD-fmk verhinderte die Sensitivierung der Zellen durch TNF-alpha nicht. Es
kam außerdem zu keiner Spaltung von Bid unter sensitivierenden Bedingungen.
Diese funktionellen Experimente schloßen eine Beteiligung von Rezeptor-
vermittelten Signalwegen und von verbindenden Signalwegen zwischen Rezeptor-
und mitochondrialen Apoptosewegen aus. Der Mechanismus der Sensitivierung
durch TNF-alpha ging vielmehr mit einer Aktivierung des mitochondrialen
Apoptoseweges einher. Der Abfall des mitochondrialen Membranpotentials, die
Freisetzung von Cytochrom C aus den Mitochondrien sowie die Aktivierung der
Caspase-9 gingen der Apoptose in HD-MyZ zeitlich voraus und wurden durch TNF-
alpha verstärkt. Weiterhin konnte gezeigt werden, daß auch der Ceramid-
Signalweg nicht für die TNF-alpha-vermittelte Apoptoseverstärkung
verantwortlich ist. Der sensitivierende Effekt von TNF-alpha beschränkte sich
nicht auf die Hodgkin-Linie HD-MyZ, sondern konnte auch für die Zytostatika-
induzierte Apoptose diverser chronisch myeloischer und akuter myeloischer
Leukämie-Linien, sowie für eine B-Zell-Lymphom-Linie nachgewiesen werden. TNF-
alpha könnte somit möglicherweise als Adjuvanz bei der Zytostatikatherapie von
malignen, hämatologischen Erkrankungen hilfreich sein und außerdem neue
Ansätze für das Design therapeutischer Substanzen liefern.
de
dc.description.abstract
Apoptosis is the central mechanism of cell death mediating the killing of
malignant cells upon chemotherapy. Resistance of tumor cells against
cytostatic drugs is frequent and this underlines the necessity to understand
the underlying molecular events. That is the basis to develop strategies which
are able to overcome these resistance mechanisms and to achieve susceptibility
of tumor cells to cancer treatment. In the present study, TNF-alpha was
characterized as a sensitizer of malignant hematological cells for cytostatic
drug- and ceramide-induced apoptosis. The molecular mechanisms mediating this
sensitizing effect were the focus of this study. The sensitizing effect of
TNF-alpha and the implicated signaling pathways were investigated in the well
characterized Hodgkin-derived cell line HD-MyZ. Despite the complete
resistance of HD-MyZ cells to TNF-alpha itself, TNF-alpha sensitized for cell
death triggered by etoposide, epirubicin and C2-ceramide. The expression of a
dominant-negative I-kappa B-alpha (IkappaBdn) resulted in the disruption of
the NF-kappa-signaling pathway and blocked the expression of the anti-
apoptotic gene, hiap-1. While HD-MyZ IkappaBdn cells were more sensitive for
drug-induced apoptosis, the sensitizing effect of TNF-alpha was not effected
upon blocking of the NF-kappa B-signaling. The sensitization by TNF-alpha led
to a better activation of the mitochondrial apoptosome and the downstream
caspase cascade, i.e. caspase-3. Functional experiments showed that
interconnecting signaling pathways which link the death receptor signaling to
the mitochondrial pathway of apoptosis are not the underlying mechanism in the
cell line modell of HD-MyZ since no caspase-8 or bid cleavage was observed.
Furthermore, caspase-8 inhibition could not prevent the sensitizing effect of
TNF-alpha. Additionally, the activation of the sphingomyelin second messenger
pathway as cause for the sensitizing by TNF-alpha was excluded. The
sensitizing effect of TNF-alpha was not restricted to the Hodgkin cell line
HD-MyZ as TNF-alpha also augmented the drug-induced apoptosis of different
chronic and acute leukemia-derived cell lines and the Burkitt-like lymphoma
line BJAB. Therefore, activators of this sensitizing pathway could represent a
useful strategy to improve chemotherapy of hematological malignancies and
could also be the basis for novel drug design.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
cytostatic drugs
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::540 Chemie::540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
dc.title
TNFalpha-vermittelte Sensitivierung von malignen hämatologischen Zellen für
Zytostatika- und Ceramid-induzierte Apoptose
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. Bernd Dörken
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. rer. nat. Fritz G. Rathjen
dc.date.accepted
2003-04-03
dc.date.embargoEnd
2003-05-16
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-2003001162
dc.title.translated
TNFalpha-mediated sensitization of malignant hematological cells for drug- and
ceramide-induced apoptosis
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000000961
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2003/116/
refubium.mycore.derivateId
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