Nachweis prämaturer Seneszenz in unterschiedlichen Tumorzelllinien

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2012-01-27
Issue Year
2011
Authors
Biel, Julia
Editor
Abstract
  1. Background and aims Radiation-induced premature senescence in fibroblasts and connective tis-sues is an up-to-date topic dealing with the appearance of adverse effects in radiotherapy. In this study we want to study radiation-induced premature se-nescence in different cancer cell lines. The aim of the study was to compare the cancer cell lines concerning their varieties of the induction of cellular death as apoptosis, necrosis and senescence. The main point was to exam-ine the importance of senescence in radiotherapy. 2. Methods We assessed indicators of stress-induced premature aging, as well as indica-tors of inducing apoptosis and necrosis in five different cancer cell lines. After treating the cells by ionizing radiation with increasing doses they were incu-bated for two, seven or fourteen days to react on the induced damage. Af-terwards flow cytometric analyzed DNA and RNA- amounts as well as se-nescence-associated ß-Galactosidase activity and marker for apoptosis and necrosis were estimated. 3. Results and observations The cancer cells reacted with varying degree of severity on the radiation in-duced damage. Increasing dose and post irradiation cultivation resulted in an increase of necrotic cells and a rise of β-Galactosidase positive cells showing premature senescence. In addition to that it came apparent that some cell lines lacked the ability to induce apoptosis. 4. Conclusion Summarizing the results of this examination, it can be stated, that by treating different cancer cell lines with ionizing radiation the cell lines show varied patterns in expressing apoptosis, necrosis and premature senescence. We conclude that each type of cancer has a preferred mode of death. Using this information the cancer treatment could be individualized by adjusting the therapy to the tumor specific cell-death.
Abstract
  1. Hintergrund und Ziele Strahlungsinduzierte prämature Seneszenz in Fibroblasten und Bindege-webszellen ist ein aktuelles Thema zur Frage des Auftretens von Nebenwir-kungen nach einer Radiotherapie. In dieser Arbeit soll durch Bestrahlung ausgelöste prämature Seneszenz bei Tumorzellen nachgewiesen werden, mit dem Ziel verschiedene Tumorzelllinien in Bezug auf die Induktion von Zelltodesarten wie Apoptose, Nekrose oder Seneszenz zu vergleichen und damit die Bedeutung der Seneszenz bei der Radiotherapie zu untersuchen. 2. Methoden In dieser Arbeit wurden fünf verschiedene Tumorzelllinien auf Indikatoren für stressinduzierte vorzeitige Alterung, sowie Apoptose- und Nekroseinduktion untersucht. Nach einer Behandlung der Zellen durch ionisierende Strahlung unterschiedlicher Dosen erhielten sie im CO2-Inkubator Reparaturzeiten von zwei, sieben und vierzehn Tagen um auf die entstandenen Schäden zu rea-gieren. Danach wurden DNA sowie RNA-Gehalt, ß-Galaktosidase-Aktivität und Apoptose- sowie Nekrosemarker mit speziellen Fluoreszenzfarbstoffen und Antikörpern angefärbt und im Anschluss flusszytometrisch analysiert. 3. Ergebnisse und Beobachtungen Die untersuchten Tumorzelllinien reagierten unterschiedlich sensitiv auf Be-strahlung. Auch im anschließenden Management der strahleninduzierten DNA Doppelstrangbrüche während der Reparaturzeiten verhalten sich die verschiedenen Zelllinien divergent. Gemessen wurden eine mit Erhöhung der Dosis und Verlängerung der Reparaturzeit zunehmende Anzahl an nekroti-schen Zellen sowie eine ansteigende Aktivität an β-Galactosidase, einem etablierten Biomarker zum Nachweis von Seneszenz. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass nicht bei allen untersuchten Zelllinien Anzeichen für Apoptose nachweisbar sind. 4. Praktische Schlussfolgerungen Zusammenfassend geht aus den Untersuchungsergebnissen hervor, dass die durch Behandlung mit ionisierender Strahlung hervorgerufenen Schäden bei den verschiedenen Zelllinien sehr unterschiedliche Muster im Auftreten von Apoptose, Nekrose und Seneszenz hervorrufen. Wie schließen daraus, dass jede Art von Tumor eine bevorzugte Todesart hat, durch deren Ermitt-lung man die Auswahl der Therapie individuell auf die Induktion der jeweili-gen Todesart abstimmen könnte.
DOI
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