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Apoptosemodulation nach selektiver Inhibition der Cyclooxygenase-2 (COX-2) in humanen Lebertumorzelllinien

By Anke Maria Haugg

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden die Mechanismen der Apoptoseexekution durch selektive COX-2-Blockade mit dem NSAR SC-58635 in den HCC-Zelllinien HepG2 und HuH-7 untersucht. Während der Apoptoseexekution wurde die frühzeitige Aktivierung der Initiator-Caspase-8 und der Effektor-Caspasen CASP-3 und CASP-9 demonstriert und funktionell bestätigt. Weiter ergab die selektive COX-2-Blockade eine rasche Aktivierung des mitochondrialen Apoptosesignalweges. SC-58635 führte in den Mitochondrien zu einer schnellen Herunterregulierung von MCL-1, ein antiapoptotisches BCL-2-Familienmitglied, gefolgt von der Translokation von BAX und BID an die Mitochondrien und der CYT-C-Freisetzung aus den Mitochondrien ins Zytoplasma. Diese Vorgänge waren mit der Depolarisation des mitochondrialen Membranpotentials verbunden. In der Konsequenz führte die Überexpression von MCL-1 zu einer deutlichen Abnahme und die Blockade von endogenem MCL-1, mittels siRNA-mcl-1, zu einer Verstärkung der SC-58635 induzierten Apoptose. Die Beteiligung des extrinisischen Signalweges wurde zunächst über die Reduktion der Apoptose nach Überexpression von FADD dom. neg., einer mutanten Form des FADD-Proteins, demonstriert. Zudem wurde durch die selektive COX-2-Blockade die Oberflächenexpression der Todesrezeptoren CD95, TNF-R1, TRAIL-R1 und TRAIL-R2 reguliert und die Rezeptorsysteme für ihre entsprechenden Liganden sensitiviert. Eine Ausnahme hiervon bildete das CD95-Rezeptorsystem von HuH-7-Zellen mit mutiertem p53. Weiterhin beeinflussten FADD, CASP-8 und CASP-3 auch die Depolarisierung der Mitochondrienmembran, womit ein Einfluss des extrinsischen Signalweges auf den intrinsischen Signalweg deutlich wurde. Von therapeutischer Relevanz war der Synergieeffekt von SC-58635 mit den chemotherapeutischen Wirkstoffen Bleomycin und Doxorubicin bei der Apoptoseinduktion sowie die Verstärkung der Apoptose in Kombination mit Mitoxantron in den untersuchten Zelllinien. Da dies unabhängig davon, ob p53 als WT oder in der mutierten Form vorlag, geschah, stellt die Kombination mit SC-58635 einen Vorteil gegenüber der klassischen chemotherapeutischen Behandlung, welche zumeist auf WTp53 angewiesen ist, dar. Weiterhin sensitivierte SC-58635 PHHs nicht für die chemotherapeutisch induzierte Apoptose, was die klinische Relevanz dieser Ergebnisse bestätigt

Topics: ddc:570
Year: 2008
OAI identifier: oai:USBKOELN.ub.uni-koeln.de:2422

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