The radiation induced by migration of human malignant glioma cells and its inhibition

Die durch eine Radiatio ausgelösten Effekte wie beispielsweise die gesteigerte Migration bei malignen Gliomen, sind bis jetzt noch weitgehend unverstanden. In dieser Arbeit sollte vor allem auf die dem EGF-Rezeptor nachgeschalteten Signalwege hinsichtlich ihrer Bedeutung nach erfolgter Strahlentherapie eingegangen werden. Hierbei wurde die Migration sowie Proliferation bei drei unterschiedlichen glialen Tumorzelllinien nach experimenteller Bestrahlung mit 2-8Gy bestimmt, mit und ohne Zugabe von Inhibitoren des MAPK- sowie des PI3K/Akt-Signalweges (PD98059, LY294002, Rapamycin). Anwendung fanden dabei der akute Wundheilungsversuch und der MTT-Test. Es zeigte sich, dass nach experimenteller Bestrahlung die Zahl der migrierenden Zellen zunahm. Bei allen drei Zelllinien fand sich eine dosisabhängige Abnahme der Proliferation sowie ein Ansteigen der Migration. Die Inhibition der PI3-Kinase durch LY294002 hatte eine Abnahme der strahleninduzierten Migration zur Folge. Die Western Blot-Ergebnisse zeigten eine gesteigerte Aktivität der MAP-Kinase nach Blockade der PI3-Kinase. Umgekehrt konnte ein Ansteigen des phospho-Akt Signals nach Inhibition der MAPK durch PD98059 gefunden werden. Diese Daten legten den Schluss nahe, dass eine Querverbindung zwischen den beiden erwähnten Signalwegen besteht. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die phosphorylierte Form des Akts mit Raf interagiert. Die dargestellten Ergebnisse stellen einen interessanten Ansatz einer zielgerichteten Therapie dar, die auf Blockade der PI3-Kinase bestehen könnte.The mechanisms by which low doses of ionizing radiation promote migration in malignant glioma cells are barely understood. Here we investigated the impact of different intracellular pathways on the migration of human glioma cells in vitro after experimental radiation. Migration and proliferation of glioma cell lines treated with 2-8Gy with and without inhibitors of the MAPK and the PI3K/Akt pathways (PD98059, LY294002, Rapamycin) was investigated using an acute wound healing attempt. Proliferation was also tested by a MTT attempt. Using this approach we discovered an intense increase of the number of migrating cells after irradiation. In all cell lines of this study we observed a dose dependent decrease of proliferation and an increase of migration. Treatment with LY294002 leads to a decrease of the number of migrating cells. Activation of the pathways was examined by Western analysis using phosphorylation specific antibodies. By Western analysis we observed a pronounced activation of the MAPK pathway after treatment with the PI3K inhibitor LY294002. In contrast, phosphorylation of Akt was increased after blocking MAPK by PD98059 treatment. The different biological effects of MAPK and PI3K inhibition after irradiation indicate a crosstalk between these two pathways. The phosphorylated form of Akt physically interacted with Raf. These results implicate that the specific inhibition of PI3-kinase is an interesting model for a tumor therapy of malignant glioma