{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1395"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1395","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Untersuchung von Apoptosemechanismen an der Ovarialkarzinom-Zelllinie HEY nach einer dosis- und zeitabhängigen Behandlung mit Gemcitabine","abstract":"Die OvarialkarzinomZellinie Hey ist aufgrund seiner p53 Funktionalität und partiellen Platinresistenz ein interessantes Modell für die Erforschung der biologischen Wirkungen von Zytostatika beim Ovarialkarzinom, insbesondere des programierten Zelltodes, die Apoptose. Die Effektivität von zytostatischen Therapien ist heutzutage entscheidend für die Prognose der Erkrankung. Dabei ist die Kentniss der genauen molekularen Apoptosemechanismen der wirksamsten Substanzen wichtig, um zukünftig die Therapie an den Tumor-gegebenheiten adaptieren und mögliche Chemoresistenzen umgehen zu können. Gemcitabine, ein Nukleosidanalogon letzter Generation, hat sich als sehr wirksam und gut verträglich beim Ovarialkarzinom herausgestellt. Voruntersuchungen in unserem Labor zeigten an der Ovarialkarzinomzelllinie Hey, dass Gemcitabine zeit- und dosisabhängig zwei morphologisch und zellkinetisch unterschiedliche Zelltodesarten in der Lage ist herbeizuführen. Einmal ene schnelle und machtvolle, an einem G1-Zyklusstop gekoppelte, Apoptose bei höheren Konzentrationen, die z.T. in einer partiellen Zytostatikaresistenz ein-mündete und zweitens eine sanfte, langsame, Apoptose bei niedrigen Konzentrationen, die bei einem G2-Zyklusstop ohne Resistenzentwicklung auftritt. Die vorliegende Arbeit konnte den molekularbiologischen Beweis erbringen, dass es sich bei diesem Modell, um zwei unterschiedliche, parallele Apoptosemechanismen handelt, die sowohl dosisspezifisch wie zeitspezifisch auftretten. So konnte bei den höheren Gemcitabinekonzentrationen nach kurzer Zeit eine transkriptionelle Aktivierung von p53 abhängigen Genen des intrinsischen Apoptoseeinschaltungsweges (Bcl-2/Bax Ratio) nachgewiesen werden, die mit den Apoptoseraten signifikant korrelieren. Dieser Regulationsmechanismus kam dagegen bei den schwachen Gemcitabinekonzentrationen nicht zum Tragen. Dafür konnte bei der niedrigen Dosierung nach langer Exposition eine massive Erhöhung des proapoptotischen Caspase-1 Transkripts nachgwiesen werden, die hochsignifikant mit den Apoptoseraten korrelierte. Die Regulation der Caspase-1 Transkription erfolgte dabei sowohl absolut über eine Erhöhung der Transkription wie auch differentiell über eine Erhöhung der proapoptotischen Isoformen mittels alternatives Splicen. Diese Imbalance, die ohne signifikante p53 Akkumulation abläuft, stellt möglicherweise eine Aktivierung des extrinsischen Apoptoseeinschaltungsweges dar. Angesichts, dass ein funktionell alteriertes Tumorsupressorprotein p53 bei mehr als der Hälfte der Ovarialkarzinome auftritt und mit einer schlechteren Prognose sowie Zytostatikaresistenz korreliert, ist möglicherweise die mit niedrigdosiertem Gemcitabines über längere Zeiträume induzierbare p53 unabhängige Apoptoseart ein interessanter Hinweis, wie eine Apoptoseresistenz durch Adaptierung des Applikationsschemas umgangen werden kann. Daher erscheint die weitere Erforschung von applikationsspezifischen Wirkungen des Gemcitabines erstrebenswert.","abstract_html":"Die OvarialkarzinomZellinie Hey ist aufgrund seiner p53 Funktionalität und partiellen Platinresistenz ein interessantes Modell für die Erforschung der biologischen Wirkungen von Zytostatika beim Ovarialkarzinom, insbesondere des programierten Zelltodes, die Apoptose. Die Effektivität von zytostatischen Therapien ist heutzutage entscheidend für die Prognose der Erkrankung. Dabei ist die Kentniss der genauen molekularen Apoptosemechanismen der wirksamsten Substanzen wichtig, um zukünftig die Therapie an den Tumor-gegebenheiten adaptieren und mögliche Chemoresistenzen umgehen zu können. Gemcitabine, ein Nukleosidanalogon letzter Generation, hat sich als sehr wirksam und gut verträglich beim Ovarialkarzinom herausgestellt. 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Daher erscheint die weitere Erforschung von applikationsspezifischen Wirkungen des Gemcitabines erstrebenswert.","The ovarian cancer cell line Hey is an excellent model for the investigation of apoptotic mechanisms induced by cytostatic drugs as it is partially platin resistant and p53 wild type.. The efficiency of cytostatic therapy is determinant of the success of ovarian cancer treatment. The knowledge of the molecular aspects of drug induced cell death can help to avoid resistance mechanisms in future allowing more and more individualized therapies depending on molecular aspects of the tumor. Gemcitabine has proven to be efficient and save in th treatment of ovarian cancer. Previous investigations demonstrate the ability of Gemcitabine to induce two different forms of cell death when treated with different doses of Gemcitabine. This work elucidates the different molecular mechanisms underlying different apototic mechanisms on dependence of the Gemcitabine doses used to induce cell death on Hey cells in a time and schedule dependent manner. Using high doses of Gemcitabine a rapid activation of p53 and p53 transcribed genes (Bcl-2/Bax) could be observed, which correlates with the meassured apoptosis. Using lower dosis of Gemcitabine this effect could not be observed, but a slow activation of Caspase-1 transcripted isoforms parallel to the apoptotic event. The activation of the Caspase cascade was p53 independent. If we take into account, that half of the ovarian tumors are carriers of p53 mutations associated with poorer prognosis and platin resistance, the described mechanism of cell death induction using low doses of Gemcitabine could represent a therapeutic tool to overcome m-p53 mediated drug resistance. Further investigations with low dosage Gemcitabine in long application schedules are required to attempt to maximice the cytostatic potential of Gemcitabine on ovarian cancer."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Untersuchung von Apoptosemechanismen an der Ovarialkarzinom-Zelllinie HEY nach einer dosis- und zeitabhängigen Behandlung mit Gemcitabine","Molecular mechanisms in gemcitabine induced cell death in the ovarian cancer cell line Hey"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Bauknecht, Thomas"],"dc:creator":["Aizpurua Saenz, Jon"],"dc:description.abstract":["Die OvarialkarzinomZellinie Hey ist aufgrund seiner p53 Funktionalität und partiellen Platinresistenz ein interessantes Modell für die Erforschung der biologischen Wirkungen von Zytostatika beim Ovarialkarzinom, insbesondere des programierten Zelltodes, die Apoptose. 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Daher erscheint die weitere Erforschung von applikationsspezifischen Wirkungen des Gemcitabines erstrebenswert.","The ovarian cancer cell line Hey is an excellent model for the investigation of apoptotic mechanisms induced by cytostatic drugs as it is partially platin resistant and p53 wild type.. The efficiency of cytostatic therapy is determinant of the success of ovarian cancer treatment. The knowledge of the molecular aspects of drug induced cell death can help to avoid resistance mechanisms in future allowing more and more individualized therapies depending on molecular aspects of the tumor. Gemcitabine has proven to be efficient and save in th treatment of ovarian cancer. Previous investigations demonstrate the ability of Gemcitabine to induce two different forms of cell death when treated with different doses of Gemcitabine. This work elucidates the different molecular mechanisms underlying different apototic mechanisms on dependence of the Gemcitabine doses used to induce cell death on Hey cells in a time and schedule dependent manner. Using high doses of Gemcitabine a rapid activation of p53 and p53 transcribed genes (Bcl-2/Bax) could be observed, which correlates with the meassured apoptosis. Using lower dosis of Gemcitabine this effect could not be observed, but a slow activation of Caspase-1 transcripted isoforms parallel to the apoptotic event. The activation of the Caspase cascade was p53 independent. If we take into account, that half of the ovarian tumors are carriers of p53 mutations associated with poorer prognosis and platin resistance, the described mechanism of cell death induction using low doses of Gemcitabine could represent a therapeutic tool to overcome m-p53 mediated drug resistance. 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