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Dissecting the role of fibroblastic reticular cells in the tumour draining lymph node and their contribution to tumour progression
Lisa Haas
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Pavel Kovarik
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.38711
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29707.08242.350369-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Obwohl viele Krebsarten durch das lymphatische System metastasieren, ist wenig über die zugrunde liegenden Mechanismen bekannt. Neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass sich in Lymphknoten, die unter dem Einfluss von Tumoren stehen, die Effektivität der Immunzellen stark verringert. Daher ist es von höchster Priorität eine Therapie zu entwickeln, die diese Unterdrückung des Immunsystems aufhebt und dabei den Krebs am Metastasieren und der Bildung von Sekundärtumoren hindert. Das Wissen über die Veränderung von Immunzellpopulationen im Lymphknoten steigt stetig, wesentlich weniger ist jedoch über die nicht-immun Zellpopulationen bekannt. Diese Arbeit untersucht die Veränderungen in „Fibroblastic reticular cells“, nicht-hämotpoeitischen Myofibroblasten im Lymphknoten, die dessen Funktion und Struktur stark beeinflussen. Dabei wird ein einfaches in vitro Model verwendet, bei dem die Fibroblasten in konditioniertem Medium von Tumorzellen kultiviert werden und danach auf morphologische und Veränderungen der Genexpression untersucht werden. Durch dieses Modell konnten ein höheres Expressionslevel von Podoplanin, einem Transmebranprotein, das Kontraktion und Interaktion mit Immunzellen kontrolliert, und eine verminderte Expression von Interleukin-7, einem Zytokin das Überleben von T-Zellen, B-Zellen und dendritischen Zellen beeinflusst, erzielt werden. Weiters zeigt die Studie eines Aktivierungsprozess in „Fibroblastic reticular cells“ auf, wenn diese in Tumorzellmedium kultiviert werden. Dieser Prozess spiegelt sich in erhöhter Kontraktion von Collagen-Gelen und schnellerer Adhäsion, sowie in vermehrter Expression von Proteinen der extrazellulären Matrix wieder. Außerdem konnten wir zeigen, dass Behandlung mit Tumormedium zu erhöhter Permeabilität in FRCs führt, welche vermutlich durch den Abbau von Verbindungsmolekülen zwischen Zellen erreicht wird. Des Weiteren sind mitochondriale Masse und Morphologie verändert und die Zellen sind resistenter gegen Sauerstoffradikale. Zusammengefasst sehen wir dies als Zeichen eines Aktivierungsprozess wie er schon aus Tumor-assoziierten Fibroblasten bekannt ist. Der Tumor verändert den Phänotyp von FRCs noch bevor die ersten Krebszellen den Lymphknoten erreichen und verschafft sich dadurch einen Vorteil für die spätere Metastasen Bildung. Wir erstellen die Hypothese, dass die erhöhte Expression von Collagen durch FRCs einen Vorteil für das spätere Anheften der Krebszellen bildet und die Erhöhung der Permeabilität, so wie die verminderte Expression von Zytokinen die Funktion des Lymphknotens einschränkt. Dies repräsentiert einen möglichen Mechanismus wie der Tumor die nicht-Immunzellen des Lymphknotens verändert und sich einen Vorteil für die spätere Invasion verschafft.
Abstract
(Englisch)
Metastasis through the lymphatic system is the major route of dissemination for many cancer types, yet little is known about the underlying mechanisms. However, recent studies indicated drastic changes in the lymph nodes that drain tumours and reported that under influence of these tumours the nodes become partially immune suppressed. Developing a therapeutic strategy to reverse these suppressive mechanisms and interrupt the chain of cancer progression is a major goal of the field. Although the knowledge about immune cell populations in the tumour draining node is increasing, changes occurring in non-haematopoietic, stromal cell populations are less understood. Here we investigate the remodelling occurring in fibroblastic reticular cells, lymph node myofibroblasts that are critical to the architecture and function of the node, following drainage using a simple in vitro model. We provide evidence that culturing FRCs in tumour cell conditioned medium alters their gene expression programme and induces phenotypical changes. We report an upregulation of Podoplanin, a transmembrane protein influencing contractility and interactions between distinct immune cells, and downregulation of Interleukin-7, a potent immunomodulatory cytokine required for survival of T-cells, B-cells and dendritic cells. The work performed here shows that upon culture in tumour conditioned medium FRCs gain an activated phenotype, reflected by increased contraction of collagen gels, faster adhesion and higher expression levels of extracellular matrix molecules. Furthermore we show an increase in permeability of FRCs, as junctional molecules are degraded. Tumour conditioned medium treatment moreover increase mitochondrial mass and activity and enhances the resistance to reactive oxygen species. Taken together we see these as signs for occurrence of a process similar to fibroblast activation in cancer, where the draining tumour prepares the lymph node prior to arrival of cancer cells. FRCs thereby obtain an activated phenotype and express higher levels of Collagen I, which might allow attachment of cancer cells and formation of nodal metastasis. The increase in permeability and the downregulation of cytokines regulating immune cell survival might be additional mechanisms to impair function of the node and provide an advantage for the tumour. This illustrates how the tumour might influence stromal cell populations in the node to “prepare the soil” prior to arrival of the first cancer cells.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
myofibroblasts in the tumour draining lymph node activation tumour conditioned medium collagen, downregulation of cytokines
Schlagwörter
(Deutsch)
Myofibroblasten im Lymphknoten Tumoreinfluss Melanoma konditioniertes Medium Aktivierung Collagen
Autor*innen
Lisa Haas
Haupttitel (Englisch)
Dissecting the role of fibroblastic reticular cells in the tumour draining lymph node and their contribution to tumour progression
Paralleltitel (Deutsch)
Verständnis der Rolle von Fibroblastic Reticular Cells im Lymphknoten unter Einfluss eines Tumors
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
104 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Pavel Kovarik
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges
AC Nummer
AC12641762
Utheses ID
34295
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |
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