p53-abhängiger, KP46-induzierter immunogener Zelltod

Der menschliche Körper arbeitet pausenlos. Täglich sterben 200-300 millionen Zellen, die wiederverwertet werden müssen, um die Gewebehomöostase aufrechtzuerhalten. Es ist von äußerster Wichtigkeit, dass Zellen, die die Apoptose, eine programmierte Form des Zelltods, durchlaufen, beseitigt werden, bevor der Zellinhalt nach außen dringen kann, da sonst die Gefahr einer Entzündungsreaktion besteht. Phagozyten sind verantwortlich für die Phagozytose apoptotischer Zellen, sowie deren Zersetzung. Der Ansatz, Krebs durch die Induktion der Apoptose, im Rahmen einer Chemotherapie, zu bekämpfen, findet, dank der Entwicklung der Krebstherapie, immer mehr Zulauf. In dieser Studie haben wir das phagozytische Verhalten von Monozyten und Neutrophilen Granulozyten, nach einer Behandlung mit KP46, eines auf Gallium basierten, apoptose-induzierenden Chemotherapeutikum, an vier unterschiedlichen Zelllinien, untersucht. Die Ergebnisse zeigten einen fünffachen Anstieg der Efferozytose bei apoptotischen Zellen, verglichen mit Kontrollzellen, bei Co-Kultivierung mit Monozyten. Als, jedoch, isolierte Mitochondrien der behandelten Zellen für die Efferozytose verwendet wurden, machte es keinen signifikanten Unterschied, ob sie aus apoptotischen- oder nicht-apoptotischen Zellen stammten. Diese Ergebnisse erlaubten uns die Schlussfolgerung zu ziehen, dass mitochondrielle Oberflächenmoleküle oder externalisierte mitochondrielle DNA eine wichtige Rolle in der Erkennung der Mitochondrien durch Phagozyten spielen. Ein weiteres Experiment wurde geplant, um die Efferozytose in Abhängigkeit von mitochondrieller DNA zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden die Mitochondrien zwei humaner Osteosarkom-Zelllinien isoliert und mit Monozyten co-kultiviert. Die Ergebnisse zeigten bei fehlender mtDNA eine Reduktion der Efferozytose um 50%. Innerhalb der Zelllinie ohne mtDNA, zeigte ein Vergleich zwischen den KP46-behandelten,- und DMSO-behandelten Zellen allerdings keinen signifikanten Unterschied. Unser Fazit war, dass mitochondrielle DNA eine wichtige Rolle in der Erkennung von Mitochondrien spielt. Bei der Efferozytose ganzer Zellen, zeigte eine Behandlung mit KP46 einen signifikanten Unterschied im Vergleich zu unbehandelten Kontrollzellen. Vorhergegangene Behandlungen der Zellen, hatten jedoch keinen Einfluss wenn isolierte Mitochondrien mit Phagozyten co-kultiviert wurden.Our bodies are constantly working. 200-300 billion cells die and are recycled each day to keep tissue homeostasis under control. It is of great importance that these very cells, undergoing apoptosis, a form of programmed cell death, are taken care of properly, since the leakage of the cells interior would cause inflammation. Phagocytes are responsible for the engulfment and degradation of apoptotic cells. The idea of the induction of apoptosis in cancer cells, as part of chemotherapy, has been given more attention during the development of cancer therapy in the last decades. In this study we investigated the phagocytic behavior of monocytes and neutrophils on cells that had previously been treated with KP46, a gallium-based chemotherapy drug, inducing apoptosis. We found that the efferocytosis of apoptotic cells by isolated monocytes was five times higher than in the non-apoptotic cells. However, when we isolated mitochondria from treated cells for subsequent efferocytosis, it made no significant difference whether they derived from apoptotic- or non-apoptotic cells, neither in whole blood, nor with isolated monocytes. The results led us to hypothesize the importance of mitochondrial surface molecules or externalized mitochondrial DNA in the recognition of mitochondria by phagocytes. A further experiment was designed to compare the efferocytosis indices of isolated mitochondria of two osteosarcoma cell lines, one of them lacking mitochondrial DNA. The latter showed a reduction by 50% in the efferocytosis, as compared to the cells harboring mitochondrial DNA. However, when comparing the KP46-treated cells to the control cells within the same cell line, no significant difference could be observed. Our conclusion was that mitochondrial DNA played an important role in the recognition of isolated mitochondria. Increased efferocytosis after treatment with KP46 could only be observed when working with whole cells but not after subsequent isolation of mitochondria.Vorgelegt von: Oliver CzernyAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018(VLID)302471