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Untersuchungen zur Transkription von Wachstumsfaktoren und Zytokinen an felinen Vakzinationsstellen-assoziierten Sarkomen in vivo und in vitro

Löhberg-Grüne, Corinna


Originalveröffentlichung: (2010) Giessen : VVB Laufersweiler
pdf-Format: Dokument 1.pdf (2.963 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Veterinär-Pathologie
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-5527-1
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 27.04.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 10.08.2010
Kurzfassung auf Deutsch: In der vorliegenden Arbeit wurden 5 feline Vakzinationsstellen-assoziierte Sarkome (VAS)
sowie aus diesen gewonnene Zelllinien charakterisiert und auf die Transkription solcher
Wachstumsfaktoren und Zytokine untersucht, die in Zusammenhang mit Entzündungen eine
Rolle spielen. Es handelte sich um ein gut differenziertes VAS, ein mittelmäßig
differenziertes VAS und drei schlecht differenzierte VAS, eins davon mit osteoiden Anteilen.
Alle VAS enthielten á-SMA-exprimierende Zellen sowie mehrkernige Riesenzellen. Bei den
Riesenzellen gab es sowohl Tartrat-resistente saure Phosphatase (TRAP)-positive als auch
TRAP-negative, was in Zusammenhang mit Literaturergebnissen zur Proliferationsaktivität
vermuten lässt, dass verschiedene Typen von mehrkernigen Riesenzellen in VAS existieren:
fusionierte Makrophagen sowie mehrkernige Tumorzellen, entstanden durch Zellfusion oder
Endomitose. Von allen VAS konnten permanente Zelllinien etabliert werden, deren
Charakteristika mit den Primärtumoren vergleichbar waren. Insgesamt war die Expression
von MHC II in den Zellinien vermindert. Alle Zelllinien enthielten mehrkernige Riesenzellen,
deren Kernanzahl mit Ausnahme von L1 weit geringer war als die der Riesenzellen in den
Primärtumoren. L1 enthielt Riesenzellen mit mehr Kernen als der Primärtumor T1. Alle
Riesenzellen in Kultur waren TRAP-negativ, was dafür spricht, dass es sich um neoplastische
Zellen handelte. Kollagenproduktion konnte nur in einer Linie nachgewiesen werden, die von
einem schlecht differenzierten Primärtumor stammte. Nur eine der drei Linien, die von
schlecht differenzierten VAS stammten, zeigte auch in Kultur ein eher undifferenziertes
Erscheinungsbild, die anderen zeigten sowohl in Bezug auf die Zellmorphologie als auch auf
das Wachstumsverhalten ein gut differenziertes Erscheinungsbild.
Die Chromosomenanalyse ergab eine breite Streuung: Es wurden sowohl eine Hypoploidie
von 23 bis 36 Chromosomen als auch eine Hyperploidie von 60 bis 158 Chromosomen
gefunden. Alle Linien wiesen eine durchschnittlich deutlich erhöhte Chromosomenzahl mit
einem Median von 46 bis 62 Chromosomen auf. Es konnte keine spezielle Vervielfachung
eines bestimmten Chromosoms oder des gesamten Chromosomensatzes beobachtet werden.
L2 war durch ein Markerchromosom gekennzeichnet: Bei Chromosom 1 trat häufig eine
achromatische Region auf. Die Bedeutung dieses Markerchromosoms bedarf weiterer
Untersuchungen.
Für die Untersuchung der Transkription von EGF, FGF-2, PDGF, TGFbeta1, TNF und IL-1
wurde die komparative CT-Methode mit GAPDH als houskeeping Gen verwendet, da die
Effizienzen aller Primer-Sonden-Systeme zwischen 90 % und 100 % betrugen. Mit dieser
Methode konnte keine Transkriptionserhöhung für EGF, FGF-2 und PDGF nachgewiesen
werden. Eine deutliche Transkriptionserhöhung konnte dafür bei TGFbeta1, TNF und IL-1
festgestellt werden. TGFbeta1 schien sowohl von Tumorzellen selbst als auch von
Entzündungszellen transkribiert zu werden. Die Bedeutung dieses Wachstumsfaktors für VAS
könnten in seiner wachstumsfördernen Wirkung, der Induktion von alpha-SMA und der immunsuppressiven Wirkung liegen. Demgegenüber scheinen TNF und IL-1 in VAS fast
ausschließlich von Entzündungszellen und nicht von den Tumorzellen selbst transkribiert zu
werden. Diese proinflammatorischen Zytokine können synergistisch eine Förderung von
Wachstum, Angiogenese und Invasion bewirken. Dafür, dass TNF in VAS tumorsuppressive
Wirkungen entfaltet, gab es keine Hinweise. Er scheint aber die Kollagenproduktion in VAS
zu fördern.
Kurzfassung auf Englisch: In this study 5 feline vaccine-associated sarcomas (VAS) and their derived cell lines were
characterized and investigated for transcription of growth factors and cytokines that play a
role in the process of inflammation. The VAS comprised one well differentiated, one
moderately differentiated and three poorly differentiated VAS; one of the latter containing
isles of osteoid. All VAS displayed alpha-SMA-producing cells as well as multinucleated giant
cells. Multinucleated giant cells were either tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP)-
positive or TRAP-negative. These results in combination with studies on proliferation activity
described in literature lead to the conclusion that different types of multinucleated giant cells
exist in VAS: fused macrophages and multinucleated tumor cells, formed by cell fusion or
endomitosis.
Permanent cell lines displaying characteristics similar to those of the primary tumors,
including expression of alpha-SMA, could be established from all VAS. Expression of MHC II
was reduced in cell lines compared with the tumors. All cell lines contained multinucleated
giant cells with far less nuclei than those of the primary tumors except for L1; this cell line
showed multinucleated giant cells containing more nuclei than the primary tumor. All giant
cells in culture were TRAP-negative, which leads to the conclusion that their nature was
neoplastic. Only one cell line produced collagen. This line was derived from a poorly
differentiated primary tumor. Only one cell line originating from a poorly differentiated VAS
also displayed undifferentiated growth in culture; the others appeared well differentiated in
cell morphology as well as in cell growth
Chromosomal analysis revealed a broad distribution: Hypoploidy ranging from 23 to 36 as
well as hyperploidy from 60 to 158 were seen. All lines displayed chromosomal numbers
above average with means between 46 and 62. No defined multiplication of a special
chromosome or the complete chromosomal set was detected.
L2 was characterized by a marker chromosome: Chromosome 1 often showed an achromatic
region. The importance of this finding needs to be further investigated.
To measure the transcription of EGF, FGF-2, PDGF, TGFbeta1, TNF and IL-1, the comparative
CT-method with GAPDH as housekeeping gene was used, as the efficiency of all primerprobe-
systems were between 90 % and 100 %. With this method, no increase of transcription
was detected for EGF, FGF-2 and PDGF. An obvious increase was found in transcription of
TGFbeta1, IL-1 and TNF. Appearently, TGFbeta1 was transcribed by tumor cells as well as by
inflammatory cells. Its importance for VAS can lie in its ability to promote growth, induce the
production of alpha-SMA and to suppress immunoreactions. In contrast to TGFbeta1 being produced
in VAS by tumor cells and inflammatory cells, results indicate that IL-1 and TNF are almost
solely transcribed by inflammatory cells. These inflammatory cytokines are able to promote
growth, angiogenesis and invasion in a synergistic way. No evidence was found for a possible
immunosuppressive effect of TNF in VAS. Actually, it seems to promote production of
collagen in VAS.