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In vitro Untersuchungen zur Wirkungsweise eines antifibrotisch wirksamen Antikörpers gegen Connective Tissue Growth Factor in Kombination mit Transforming Growth Factor-beta oder ionisierender Strahlung (2015)

Art

Hochschulschrift

Autor

Pföhler, Johanna (WE 1)

Quelle

Mensch und Buch Verlag, 2015 — VII, 130 Seiten

ISBN: 978-3-86387-592-3

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/171

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Institut für Veterinär-Anatomie

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Abstract / Zusammenfassung

Der fibrotische Umbauprozess der Lunge kann unterschiedliche Ursachen haben. Eine davon ist die Bestrahlung des Thoraxraumes zur Therapie eines Mamma- oder Lungenkarzinoms. Vor dem Hintergrund der steigenden Inzidenz bösartiger Tumore in diesem Bereich gewinnt die Strahlentherapie eine immer größere Bedeutung. Häufig limitiert die Lunge als äußerst strahlensensibles Organ diese Behandlungsform, so dass eine kurative Tumorbestrahlung nicht möglich ist. Strahlung induziert über vielfältige, ineinander greifende Mechanismen die Entstehung einer Lungenfibrose. Trotz großer Fortschritte in der Erkenntnis der Pathogenese dieser Erkrankung und der Entwicklung neuer Therapiemethoden ist die Prognose der pulmonalen Fibrose infaust. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die Zytokin-vermittelte Signalkaskade, die letztendlich in einer manifesten Fibrose endet, mittels eines gegen den Connective Tissue Growth Faktor (CTGF) gerichteten Antikörpers (FG-3019) experimentell gehemmt werden kann und welche Wirkungen FG-3019 auf Zellen hat, die an fibrotischen Umbauprozessen beteiligt sind. Um zelluläre Grundlagen für die in vivo beobachtete Wirkung von FG-3019 zu finden, wurde eine systematisch funktionelle in vitro Analyse durchgeführt, indem klonogene Assays, Proliferations-Assays, Adhäsions-Assays, Vitalitäts-Assays und Migrations- Assays durchgeführt wurden. Als funktioneller Aspekt wurde im Hinblick auf die Auswirkung von FG-3019 auf die „Epithelial-to-Mesenchymal-Transition“ (EMT) von an fibrotischen Prozessen beteiligten Zellen zusätzlich nach morphologischen Veränderungen gesucht und die Expression verschiedener Proteine untersucht. Als bedeutende und sich wechselseitig beeinflussende Faktoren im komplizierten Regelkreis der Fibroseentwicklung konnten CTGF und der Transforming Growth Faktorbeta (TGF-b) bestimmt werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass TGF-b eine proliferationshemmende Wirkung auf Lungenfibroblasten ausübt, die Migration von Lungenfibroblasten steigert, aber auf die Adhäsion von Lungenfibroblasten keine Auswirkung hat. Stimulierend wirkt TGF-b auf die Synthese des Kollagens und des Proteins a-SMA, das die Kontraktion fibrotischer Areale fördert und somit ebenfalls eine Fibrose begünstigt. Während die Auswirkungen des TGF-b auf die Proliferation und die Migration der Lungenfibroblasten durch Zugabe des Antikörpers FG-3019 zum Teil rückgängig gemacht werden können, lässt sich die vermehrte Produktion von Kollagen und a-SMA nicht hemmen. Auch eine morphologische Veränderung der Zellen im Sinne einer EMT ist in den Untersuchungen nicht gefunden worden. Jedoch beeinflusst TGF-b die Lungenadenokarzinomzellen A549, indem er eine EMT induziert. Auch Kollagen und a-SMA werden unter TGF-b Einfluss von den A549-Zellen verstärkt exprimiert. An den Tumorzellen sind alle Wirkungen des TGF-b durch FG-3019 aufhebbar. So konnte in der vorliegenden Studie gezeigt werden, dass FG-3019 als Antikörper gegen den CTGF in der Lage ist, einige der profibrotischen Wirkungen des durch CTGF beeinflussten TGF-b teilweise aufzuheben. Auch allein gegeben zeigte FG-3019 eine inhibierende Wirkung auf das klonogene Wachstum, die Proliferation, die Vitalität und die Migration der Lungenfibroblasten. Da die durch TGF-b induzierte profibrotisch wirkende kollagene Exprimierung jedoch in den Lungenfibroblasten genau wie die Synthese von a-SMA durch FG-3019 nicht beeinflusst werden kann, sind hier eventuell weitere Studien nötig, um die genaue Wirkweise des FG-3019 zu erforschen. Da auch Tumorzellen des adenoiden Bronchialkarzinoms in der Lage sind TGF-b zu produzieren, kann die in den Ergebnissen dieser Arbeit festgestellte Hemmung des TGF-b Einflusses auf die Tumorzellen durch FG-3019 einen weiteren wichtigen Schritt in der Behandlung der Lungenfibrose darstellen, da die TGF-b Synthese durch Karzinome bislang mit einer erhöhten Fibrosegefahr und einer schlechten Prognose gekoppelt ist. Die Unterbrechung der Zytokin-vermittelten Signalkaskade, die letztendlich zu einer Fibrose führt, gilt als ein vielversprechender Ansatz in der Prävention und Therapie der Fibrose. Somit kann FG-3019, das auch schon in klinischen Tests mit Erfolg angewandt worden ist, einen Fortschritt auch in der Behandlung der strahlenbedingten Lungenfibrose darstellen. Weitere Studien können eventuell Aussagen treffen, inwieweit auch eine präventive Behandlung mit FG-3019 einen Fibroseschutz darstellen kann, so dass die Strahlentherapie effektiver zur Karzinombehandlung eingesetzt werden könnte.