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Einfluss von Tumornekrosefaktor alpha und Interleukin-6 auf die Expression des OATP4A1 Transporters in kolorektalen Karzinomzellen
Ana Katic
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Walter Jäger
DOI
10.25365/thesis.32830
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30005.17297.977366-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das kolorektale Karzinom, das eines der häufigsten malignen Tumorerkrankungen weltweit darstellt, entwickelt sich über lange Zeit aus gutartigen Vorstufen. 90% der Fälle treten sporadisch auf. Die am häufigsten auftretende Form des Kolonkarzinoms ist das Adenokarzinom. In fortgeschrittenen Stadien sind Metastasen vor allem in Leber und Lunge lokalisiert. Faktoren, die das Fortschreiten des Karzinoms beeinflussen, sind von wesentlichem Interesse, um eine bessere Therapie des Tumors erzielen zu können. Eine Möglichkeit stellt dabei eine Beeinflussung des Immunsystems mit T - Lymphozyten, B - Zellen und Makrophagen dar. Zahlreiche Botenstoffe beeinflussen die immunologische Umgebung des malignen Gewebes. Zytokine, wie IL - 6 und TNFα, sind von großer Bedeutung für die Aktivierung des Immunsystems. Im fortgeschrittenen Stadium scheinen diese Faktoren für ein vermehrt tumorpromovierendes Milieu zu sorgen. Neben den immunologischen Veränderungen treten im Tumorgewebe auch diverse andere Veränderungen auf. Die Expression unterschiedlicher Transporter in den Immun - und Tumorzellen nimmt hier zunehmend einen hohen Stellenwert ein. OATP4A1, ein transmembranäres, Natrium -unabhängiges Anionen - Transportprotein der OATP - Familie, weist im kolorektalen Karzinom eine stark erhöhte Expressionsrate im Vergleich zum gesunden Gewebe auf. Seine Funktion besteht im Transport von endogenen Substraten wie Hormonen, Prostaglandinen, Peptiden aber auch Arzneistoffen wie Statinen, etc. Die Funktionen von OATP4A1 in den individuellen Zellen, sowie die Steuerung der Expression gilt es jedoch noch zu erforschen. Studien haben gezeigt, dass die OATP4A1 - Expression in entzündetem Gewebe erhöht ist. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Wirkung dieser beiden Zytokine auf die OATP4A1 - Expression in den Tumorzellen zu untersuchen. Dazu wurde in dieser Studie der Einfluss der im malignen Gewebe in hoher Konzentration vorkommenden Zytokine, TNFα und IL - 6, auf die OATP4A1 – Expression (mRNA) mittels quantitativer PCR und auf Proteinebene mittels quantitativer Immunfluoreszenz untersucht.
Dazu wurden Adenokarzinomzellen von einem fortgeschrittenen Tumor (C205 Zelllinie) kultiviert und anschließend mit TNFα (10 ng/ml) und IL - 6 (100 ng/ml) behandelt.
In unterschiedlichen Zeitabständen (6 h, 12 h, 24 h) wurde RNA isoliert, um anschließend mittels qRT - TaqMan® PCR Modifikationen in den OATP4A1 mRNA Expressionsraten zu detektieren. Ergänzend wurde auch die Proteinexpression von OATP4A1 in der C205 Zelllinie mit dem gleichen Behandlungsprotokoll anhand von Immunofluoreszenzfärbungen untersucht. Die gefärbten Karzinomzellen wurden mit dem TissueFAXS® Imaging System aufgenommen und die virtuellen Bilder mit der TissueQuest® Software ausgewertet. Der Schwerpunkt der Auswertung lag auf der Anzahl der OATP4A1 exprimierenden Zellen und der Bestimmung der entsprechenden Fluoreszenzintensität. Die Ergebnisse der Versuchsreihen zeigen, dass sowohl auf mRNA -, sowie auf Proteinebene eine Tendenz zur verminderten Expression des Transporters gegeben ist. Die Einzelbehandlungen zeigten hierbei einen stärkeren Effekt als die Kombinationsbehandlung. In den Fluoreszenzbildern waren sowohl eine verringerte Intensität der Färbung, als auch eine verringerte Anzahl an Zellen, die OATP4A1 exprimieren, ersichtlich. Zusammenfassend lässt sich sagen dass die Zytokine TNFα und IL - 6 eine Hemmung der OATP4A1 Transporter - Expression bewirken. Nachdem dies in einer Zelllinie von einem fortgeschrittenen Kolonkarzinom durchgeführt wurde, wären weitere Studien an Zelllinien von Karzinomen in unterschiedlichen Stadien wichtig, um ein umfassendes Bild von der Regulation des Transporters im Tumor zu erhalten.
Abstract
(Englisch)
Colorectal Cancer is known to be one of the most common malignant diseases in the World, whereby industrialized countries account for the majority of cases. The majority of events arise sporadically and up to 90% of malignancies appear as adenocarcinomas. In advanced stages of the colorectal carcinoma, invasion of the lymph nodes and metastasis to liver and lung is common. Cancer progression and especially factors that promote metastasis are important to investigate for finding better therapeutic options. One important factor in cancer progression is the participation of cells from the immune system. Tissue factors secreted by immune cells play an important role in combating cancer, but they may also drive cancer progression. T - Lymphocytes, B - cells, macrophages and secreted cytokines including TNFα and IL - 6 create an immunologic environment in malignant tissues. In advanced stages, the tumor promoting impact of the immune system seems to predominate. Since immunological changes in colorectal cancer may depend on the activation of immune cells by important transporters like OATP hormones, chemokines, endogenous peptides etc., immune cells need transporters for the uptake of many endogenous compounds. For this approach, OATP4A1, a sodium - independent anionic transport protein may be important. It is highly expressed in colorectal cancer tissues and is known to function as a transporter of substances for prostaglandins, hormones, peptides but also exogenous substrates like anticancer drugs etc. However the function and regulation of expression of this transporter is still inconsistent, particularly in colorectal cancer. Since several studies revealed a correlation between higher expression rates of OATP4A1 and inflammation, the purpose of this study was to evaluate the influence of two cytokines of the immune system, namely TNFα and IL - 6 on the expression of the OATP4A1 transporter in colon cancer cells. Therefore, the C205 colon adenocarcinoma cell line was cultured, and treated with TNFα (10 ng/ml) and IL - 6 (100 ng/ml), either alone and in combination.
The expression of OATP4A1 was examined on the mRNA - as well as on protein level. At determined intervals (6 h, 12 h, 24 h), the RNA was isolated and qRT TaqMan® PCR was done to analyze their effect on the expression rates of OATP4A1 mRNA.
The expression of OATP4A1 protein was examined through immunofluorescence staining of the cells, followed by acquisition with the TissueFAXS® Cell Analysis System and evaluation based on the TissueQuest® Software.
The aim was to investigate the percentage of OATP4A1 - positive cells and the fluorescence intensity of immunoreactive OATP4A1. The obtained results were surprising, as treatment with these agents caused a down regulation of the transporter expression of mRNA and of the immunoreactive protein. Single treatments had a higher effect than the combination treatment. In the fluorescence - stained images, a reduction of OATP4A1 fluorescence intensity of OATP4A1 positive cells was observed as well.
In summary, it was found that cytokines TNFα and IL-6 down- regulate OATP4A1 expression. As the experiments were performed in the cell line C205 from metastasizing adenocarcinoma, further tests will be required to use cell lines from different stages of the tumor to increase the knowledge of their effects in early and late stage colorectal cancer in order to improve future therapeutical options.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
OATP Colorectal Cancer interleukin-6 C205
Schlagwörter
(Deutsch)
OATP Kolorektales Karzinom Interleukin-6 C205
Autor*innen
Ana Katic
Haupttitel (Deutsch)
Einfluss von Tumornekrosefaktor alpha und Interleukin-6 auf die Expression des OATP4A1 Transporters in kolorektalen Karzinomzellen
Paralleltitel (Englisch)
Impact of tumornecrosis factor alpha and interleukin-6 on the expression of the OATP4A1 transporter in colorectal carcinoma cells
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
81 S. : Ill., graf. Darst., Kt.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Walter Jäger
Klassifikation
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika
AC Nummer
AC11711745
Utheses ID
29153
Studienkennzahl
UA | 449 | | |