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Fragestellung: Die isolierte Extremitätenperfusion (ILP) mit TNF und Melphalan bei lokal fortgeschrittenen Weichteilsarkomen wird seit langem unter lokalen Hyperthermiebedingungen durchgeführt. Dabei ist die pathopysiologische Bedeutung der Hyperthermie wegen der Wechselwirkung auf den löslichen TNF-Rezeptor-1 (sTNFR1) Rezeptorstatus als kontrovers zu betrachten. In der aktuellen Literatur finden sich Hinweise, dass es zu einem Anstieg der sTNFR1 Konzentration im peripheren Blut nach Hyperthermie kommt. Da der lösliche Rezeptor freies TNF im Blut binden würde und damit einen funktionellen Antagonisten zum therapeutisch applizierten TNF darstellt war unsere Frage, ob es auch unter simulierten Bedingungen der Zellkultur in Kombination mit einer Hyperthermie – wie im Rahmen der ILP - zu einem Anstieg von löslichem TNFR1 kommt.

Methodik: Um eine primäre Hyperthermiewirkung zunächst am Endothel zu simulieren wurden humane umbilikale Venenendothelzellen (HUVECs) für 2 Stunden hyperthermen Bedingungen (39°C) ausgesetzt. Anschließend wurden die Zellen unter normothermen Bedingungen weiterinkubiert. Zu den Zeitpunkten 0, 3, 6, 12, 24 und 48 Stunden wurde der Überstand zur Bestimmung der sTNFR1 (ELISA) abgenommen und die Zellen zur späteren Messung des membranständigen TNFR1 mittels Western-Blot (Anti-hTNFR1) lysiert. Zellen wurden in MCDB 131 Medium in einer Dichte von 500.000 Zellen/Well in 6-Well Platten ausgesät. Als Kontrollgruppe dienten jeweils Zellen die unter identischen Bedingungen bei Normothermie inkubiert wurden. In einem zweiten Schritt wurden humane mononukleäre Zellen des peripheren Blutes gleichen Versuchsbedingungen wie oben unterzogen (Medium: RPMI-1640, 8*10E6 Zellen/Well). Zellen wurden mittels Ficoll-Gradient isoliert. In einem dritten Schritt sollte die Hyperthermiewirkung auf Tumorzellen untersucht werden. Dazu wurden humane Fibrosarkomzellen (HT-1080, Medium: E-MEM, 500.000 Zellen/Well) in der oben beschriebenen Versuchsanordnung untersucht.

Ergebnisse: Bereits zwei Stunden nach Versuchsbeginn zeigen sich deutlich messbare Mengen an sTNFR1 im Überstand von allen drei Zelllinien. Diese nehmen im Versuchsverlauf deutlich zu: Eindeutig bei Endothelzellen und Tumorzellen, nur marginal bei PBMNCs. Interessanterweise zeigt sich jedoch bei keiner der drei Zelllinien ein wahrnehmbarer Unterschied zwischen der Hyperthermie- und der Kontrollgruppe. Auch im Western-Blot zeigt sich sowohl bei HUVECs, als auch bei HT-1080 Zellen kein Unterschied der Rezeptordichte auf der Zelloberfläche.

Schlussfolgerung: Es zeigt sich, dass alle drei Zelllinien messbare Mengen an löslichem TNF-Rezeptor-1 produzieren, wobei in den drei hier untersuchten Zelllinien kein Unterschied zwischen Hyper- und Normothermie behandelten Zellen besteht. Die postulierte TNF-antagonistische Wirkung der Hyperthermie im Rahmen der ILP lässt sich zumindest unter den hier dargestellten Versuchsbedingungen nicht bestätigen.