Angiogenese, die Bildung neuer Blutgefäße aus bereits existierenden Blutgefäßen, ist ein essentieller Prozess bei der Embryonalentwicklung, Wundheilung und Reproduktion. Dieser Prozess wird von Wachstumsfaktoren wie z. B. dem vascular endothelial growth factor (VEGF) und Zelladhäsionsmolekülen wie den Integrinen beeinflusst. Die Integrine avb3, avb5 und a5b1, sind in der Tumorangiogenese involviert, wobei die während des Tumorwachstums neu gebildeten Blutgefäße den Zugang einzelner Tumorzellen zum Blutgefäßsystem erleichtern. Zwar liegen Integrine auch auf Zellen in gesundem Gewebe vor, allerdings sind die Integrine avb3 und a5b1 besonders auf der Oberfläche aktivierter Endothelzellen und auf Tumorzellen verstärkt präsentiert. Dennoch gibt es noch immer kontroverse Ergebnisse bezüglich ihrer Rolle als pro- oder antiangiogene Moleküle. Zur Untersuchung der Funktionsweise der Integrine avb3, avb5 und a5b1 in der Tumorangiogenese wurden in dieser Arbeit intrazelluläre Antikörper, sogenannte Intra(dia)bodies, verwendet, um die Integrine innerhalb der Zelle zurückzuhalten und damit einen phänotypischen Knockout zu erzielen. Damit die Intra(dia)bodies in die Zellen gelangen konnten, wurden adenovirale Vektoren als Transfervehikel eingesetzt.
In der vorliegenden Arbeit konnte mit Hilfe von Intra(dia)bodies, sowohl bei humanen Nabelschnurendothelzellen (HUVEC), als auch bei humanen Melanomzellen (M21), ein phänotypischer Knockout von avb3 erzielt werden, sowie ein gleichzeitiger Knockout/Knockdown von avb3/a5b1. Es konnte bei beiden Zelllinien gezeigt werden, dass dies eine verminderte Oberflächenpräsentation von avb5 und der b1-Untereinheit zur Folge hat. Die Endothelzellen waren durch den Verlust der genannten Integrine weder in der Lage, die Matrixmoleküle Fibronektin und Vitronektin zu binden, noch war es ihnen möglich, weiter zu proliferieren. Zudem konnten sich diese Endothelzellen in vitro nicht mehr dreidimensional anordnen und kapillarähnliche Strukturen bilden. Die Proliferation der Melanomzellen in vitro hingegen war trotz verminderter Adhäsion an die Matrixmoleküle Fibronektin und Vitronektin nicht beeinträchtigt. Zusätzlich zeigten die Melanomzellen in dem durchgeführten CAM-Assay, dass sie den Verlust der Integrine weitestgehend tolerieren können. Das Tumorwachstum war durch die fehlenden Integrine unbeeinflusst, wohingegen der phänotypische Knockout von avb3 zu einer beeinträchtigten Angiogenese führte.
Um das Wirkungsspektrum zur Untersuchung der Integrine in der Angiogenese zu erweitern, konnten in dieser Arbeit erstmals bindende Fab-Fragmente gegen das Integrin avb5 selektiert werden. Diese können, nach Umwandlung in scFvs und genauerer Charakterisierung, als Intrabodies oder Intradiabodies verwendet werden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-000D-FFF1-A |
| Date | 20 July 2012 |
| Creators | Seelke, Sandra |
| Contributors | Kollmar, Nina Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
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