Jamming' ist ein faszinierender, nicht vollständig verstandener Prozess in der Physik der weichen Materie. Zelluläres Jamming' tritt auch in biologischem Gewebe auf und muss sich im Fall von Krebszellen im Tumorgewebe aufgrund der dichten Packung der Zellen über der dichtesten Kugelpackung anders verhalten als die bekannten 'Jamming' Systeme. In meiner Dissertation skizziere ich wesentliche Ergebnisse zum Verständnis dieses neuen physikalischen Phänomens. Meine Erkenntnisse tragen dazu bei die Dichotomie zwischen den Theorien der dichteinduzierten und der forminduzierten 'Zelljamming' aufzulösen. Die gewonnenen Erkenntnisse weisen auf die Möglichkeit hin Krebszellformen und deren Zellkernformen als Tumormarker für die Metastasierung zu verwenden. Ich fand ein kritisches Skalierungsverhalten für die Dynamik der Neuanordnung von Zellen in der Nähe des Jamming-Übergangs, abhängig von der Zellform der Nachbarschaft. Dies ist der bisher stärkste Beweis dafür, dass die Zellformen als Kontrollparameter für das 'Zelljamming' fungieren können. Die Zellanzahldichte beeinflusst ebenfalls das 'Jamming', ihr Einfluss kann jedoch als eine Verlangsamung der Eigengeschwindigkeit der Zellen beschrieben werden. Eine hohe Zellanzahldichte allein würde also nur die Viskosität des Gewebes erhöhen und es nicht verfestigen. Darüber hinaus habe ich gezeigt, dass es in dicht gepackten dreidimensionalen Zellsphäroiden sowie in Primärtumorstücken einen mit der Zellform verbundenen 'Jamming'-Übergang gibt. Ich verbinde das 'Unjamming' von Zellen mit dem Fortschreiten des Krebses, indem ich zeigte, dass die Herunterregulierung des Adhäsionsmoleküls E-Cadherin, die ein typischer Schritt während der Krebentwicklung ist, einen 'Unjamming'-Übergang verursacht. Bei diesem 'Unjamming'-Übergang kommt es zu einem ausgeprägten Verlust der Kohäsion und einem reduzierten Volumenanteil der Zellen, was zeigt, dass das 'Zelljamming' einen hohen Volumenanteil erfordert.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:73921 |
| Date | 18 February 2021 |
| Creators | Lippoldt, Jürgen |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
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| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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