Strahlensensibilisierung durch das antiretrovirale Therapieschema Efavirenz plus Tenofovir plus Emtricitabin

dc.contributor.advisorDistel, L.
dc.contributor.authorHecht, Markus
dc.date.accessioned2011-12-16
dc.date.available2023-10-06T13:29:45Z
dc.date.created2011
dc.date.issued2011-12-16
dc.description.abstract2.1 Background and aims If a carcinoma occurs in a HIV-positive patient, radiotherapy of a patient who is on HAART medication (Highly Active Anti-Retroviral Therapy) can be necessary. It is well known that the Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor Zidovudin used in HIV-Therapy, as well as some Protease Inhibitors, cause radiosensitivity. On the one hand radiosensitivity can cause harmful side effects of radiation in normal tissue; on the other hand it can improve the susceptibility of a tumor to radiation. In this paper the antiretroviral treatment scheme consisting of the Non Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor (NNRTI) Efavirenz (EFV) and the two Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors (NRTI) Tenofovir (TDF) and Emtricitabin (FTC) was tested for radiosensitizing effects in vitro. 2.2 Methods The drugs were tested separately as well as in the combinations Tenofovir plus Emtricitabin and Efavirenz plus Tenofovir plus Emtricitabin, because these assemblies are available as combination drugs Truvada® and Atripla® respectively. Clonogenic assays were performed with a pancreatic cancer cell line for the drugs combined with radiation. The effect of the drugs on the cell cycle of fibroblasts and a pancreatic cancer cell line was examined by flow cytometry, because radiosensitivity of cells depends on the actual phase in the cell cycle. Furthermore the effect on the activated factors of DNA damage sensing NBS1, ATM, H2AX and 53BP1 was examined by Immunostaining of fibroblasts. 2.3 Results and observations In the clonogenic assay the NNRTI Efavirenz was radiosensitizing, whereas for both NRTIs Tenofovir and Emtricitabin a radioprotective effect was found. The combination Tenofovir plus Emtricitabin was also radioprotective. The combination Efavirenz plus Tenofovir plus Emtricitabin showed a radiosensitizing effect with a radiation dose below 5 Gy and a radioprotective effect above 5 Gy. Flow cytometry showed no effect of the drugs on the cell cycle of fibroblasts. In the pancreatic cancer cell line the combination of Efavirenz, Tenofovir and Emtricitabin caused an increase of the number of cells in G1/G0-phasis and a decrease of the number of cells in S-and G2/M-phasis, which can not be the reason for enhanced radiosensitivity. Immunostaining revealed a little increase of the number of foci per cell of NBS1, H2AX and 53BP1 with the NNRTI Efavirenz as well as the NRTI Tenofovir. With the NRTI Emtricitabin only the 53BP1 foci per cell were elevated. The combination of all three drugs together with radiation showed a larger and significant increase of the number of foci per cell of all four tested factors NBS1, ATM, H2AX and 53BP1 of DNA damage sensing. 2.4 Conclusion The triple therapy Efavirenz plus Tenofovir plus Emtricitabin, which is also available as combination drug Atripla®, is radiosensitizing in vitro. Consequently the risk of frequent and dangerous radiation induced side effects is elevated in patients on this medication. The practical implications of these results are that in patients on this medication either the therapy regime should be changed or they should be examined for individual radiosensitivity. For this examination the chromosomal break analysis by fluorescence in situ hybridization (FISH) is an established technique. Furthermore these drugs could be used purposefully as radiosensitizers to improve the susceptibility of a tumor to radiation.en
dc.description.abstract1.1 Hintergrund und Ziele Kommt es bei HIV-positiven Patienten zu Tumorerkrankungen, kann eine Strahlentherapie bei Patienten unter HAART (Highly Active Anti-Retroviral Therapy) erforderlich sein. Von den in der HIV-Therapie eingesetzten Nukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitor Zidovudin (AZT), sowie von einigen Protease-Inhibitoren ist bekannt, dass sie strahlensensibilisierend wirken. Eine Strahlensensibilisierung kann bei Patienten einerseits im Normalgewebe zu starken strahlenbedingten Nebenwirkungen führen, andererseits einen Tumor empfindlicher für eine Radiotherapie machen. In dieser Arbeit soll das HIV-Therapieschema aus dem Nicht-Nukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitor (NNRTI) Efavirenz (EFV) und den beiden Nukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NRTI) Tenofovir (TDF) und Emtricitabin (FTC) hinsichtlich strahlensensibilisierender Effekte in vitro getestet werden. 1.2 Methoden Die Substanzen wurden einzeln sowie in den Kombinationen Tenofovir plus Emtricitabin und Efavirenz plus Tenofovir plus Emtricitabin untersucht, da diese Zusammenstellungen als Kombinationsmedikamente Truvada® bzw. Atripla® verwendet werden. Es wurden Koloniebildungstests mit Pankreastumorzellen für die Substanzen in Kombination mit Bestrahlung durchgeführt. Der Einfluss der Medikamente auf den Zellzyklus wurde mittels flusszytometrischen Messungen bei Fibroblasten und Pankreastumorzellen untersucht, da Zellen je nach Zellzyklusphase unterschiedlich strahlensensibel sind. Zudem wurden durch Immunostaining von Fibroblasten die Auswirkungen der antiretroviralen Substanzen auf die aktivierten Faktoren der DNA-Schadenserkennung NBS1, ATM, H2AX und 53BP1 untersucht. 1.3 Ergebnisse und Beobachtungen Im Koloniebildungstest mit Pankreastumorzellen erwies sich der NNRTI Efavirenz als strahlensensibilisierend, wogegen die beiden NRTI Tenofovir und Emtricitabin strahlenschützende Effekte zeigten. Die Kombination Tenofovir plus Emtricitabin war ebenfalls strahlenschützend. Kombiniert man Efavirenz, Tenofovir und Emtricitabin miteinander, so zeigt sich im Dosisbereich bis 5 Gy ein strahlensensibilisierender und über 5 Gy ein strahlenschützender Effekt. Die flusszytometrischen Messungen zeigten keinen Einfluss der Medikamente auf den Zellzyklus der Fibroblasten. Bei den Pankreastumorzellen zeigte sich bei der Kombination von Efavirenz, Tenofovir und Emtricitabin eine Zunahme der Zellen in der G1/G0-Phase auf Kosten der S-und G2/M-Phase, wodurch eine Strahlensensibilisierung aber nicht erklärt werden kann. Beim Immunostaining von Fibroblasten fiel beim NNRTI Efavirenz sowie beim NRTI Tenofovir eine geringe Zunahme der Foci pro Zelle von NBS1, H2AX und 53BP1 auf. Beim NRTI Emtricitabin waren ausschließlich 53BP1 Foci vermehrt. Bei der Kombination aller drei Substanzen zeigte sich bei Bestrahlung eine deutliche und signifikante Steigerung der Foci pro Zelle der vier untersuchten Faktoren NBS1, ATM, H2AX und 53BP1 der DNA-Schadenerkennung im Vergleich zur bestrahlten Kontrolle. 1.4 Praktische Schlussfolgerungen Die Tripeltherapie Efavirenz plus Tenofovir plus Emtricitabin, auch als Kombinationsmedikament Atripla® erhältlich, ist in vitro strahlensensibilisierend. Folglich besteht bei Patienten die Gefahr von häufigen und starken strahlenbedingten Nebenwirkungen. Deshalb sollte man bei Patienten mit entsprechender Medikation entweder diese vor Bestrahlung umsetzen oder die Patienten hinsichtlich individueller Strahlenempfindlichkeit untersuchen. Eine Möglichkeit hierfür bietet die Chromosomenbruchanalyse mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH). Zudem könnten die Medikamente gezielt als Radiosensitizer eingesetzt werden, um die Wirkung der Bestrahlung auf einen Tumor zu verstärken.de
dc.identifier.opus-id2008
dc.identifier.urihttps://open.fau.de/handle/openfau/2008
dc.identifier.urnurn:nbn:de:bvb:29-opus-29691
dc.language.isode
dc.subjectHIV
dc.subjectAIDS
dc.subjectirradiation
dc.subjectradiosensitization
dc.subjecttumor
dc.subject.ddcDDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften :: 61 Medizin und Gesundheit :: 610 Medizin und Gesundheit
dc.titleRadiosensitizing effect of the antiretroviral therapy scheme Efavirenz plus Tenovovir plus Emtricitabineen
dc.titleStrahlensensibilisierung durch das antiretrovirale Therapieschema Efavirenz plus Tenofovir plus Emtricitabinde
dc.typedoctoralthesis
dcterms.publisherFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
local.date.accepted2011-11-30
local.sendToDnbfree*
local.subject.fakultaetMedizinische Fakultät / Medizinische Fakultät -ohne weitere Spezifikation-
local.subject.gndHIV
local.subject.gndAIDS
local.subject.gndBestrahlung
local.subject.gndStrahlensensibilisierung
local.subject.gndTumor
local.thesis.grantorFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) Medizinische Fakultät
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
2008_MarkusHechtDissertation.pdf
Size:
606.92 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Faculties & Collections