gms | German Medical Science

Einleitung: Die Entwicklung peritonealer Metastasen spielt beim Pankreaskarzinom eine entscheidende Rolle für die Prognose der Patienten. Der Entwicklung dieser Form der Tumorprogression liegen adhäsive und migratorische Prozesse der Tumorzellen zu Grunde, die in enger Interaktion mit den Mesothelzellen des Peritoneums ablaufen. Der genaue Mechanismus dieser organspezifischen Wechselwirkungen ist bislang wenig verstanden, die herkömmlich eingesetzten in vivo-Assays keine separate Beurteilung und Differenzierung der Prozesse Adhäsion und Migration erlauben. Ziel unserer Studie ist daher die Charakterisierung des zeitlichen Verlaufs der frühen Interaktionen zwischen Mesothel- und Tumorzellen.

Material und Methoden: Die Analyse des Adhäsions- und Migrationsverhaltens von Pankreaskarzinomzelllinien mit unterschiedlichem Metastasierungsverhalten wurden auf mesothelbeschichteten Einsätzen über einen Zeitraum von sechs Stunden vorgenommen. Die Mesothellayer entstammen Primärkulturen aus humanen Mesothelzellen. Tumor- und Mesothelzellen wurden zur besseren Kontrastierung beider Zelltypen mit zwei unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen markiert. Durch Zeitraffermikroskopie in einer Kombination von Phasenkontrast und Fluoreszenzmikroskopie wurde das transmesotheliale Migrationsverhalten der Pankreaskarzinomzellen bezüglich der Parameter Zellspreading, Zellmotilität, Lokalisation der Tumorzell-Mesothelzell-Interaktionen und Verhalten der Mesothelzellen nach Tumorzellkontakt untersucht.

Ergebnisse: Alle Zelllinien zeigten im Beobachtungszeitraum adhäsives Verhalten sowie das Phänomen des Zellspreading. Die Interaktionen zwischen Pankreaskarzinomzellen und Mesothelzellen spielen sich überwiegend im Bereich der mesothelialen Zell-Zell-Kontakte ab. Mit zunehmender Dauer der Tumorzell-Mesothelzell-Interaktionen während des Untersuchungsintervalls zeigte ein Großteil der Mesothelzellen eine fortschreitende Zellretraktion mit Exposition des submesothelialen Raums. Bei einem Teil der Tumorzellen kam es zu einer transmesothelialen Migration.

Schlussfolgerung: Die Adhäsion von Tumorzellen an das Mesothel des Peritoneums findet bei allen Pankreaskarzinomzelllininen statt, scheint jedoch nicht den entscheidenden Schritt im peritonealen Metastasierungsprozess darzustellen. Vielmehr könnte die transmesotheliale Migration, welche über die mesothelialen Zell-Zell-Kontakte erfolgt, eine große Rolle spielen. Die fluoreszenz-basierte Zeitraffermikroskopie ist eine vielversprechende moderne Untersuchungstechnik, die eine zuverlässige Differenzierung zwischen den Prozessen der Adhäsion und Migration liefert und eine Beurteilung der Lokalisation und des zeitlichen Verlaufs der Interaktionen zwischen Tumor- und Mesothelzellen ermöglicht.