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Einleitung: Strahlenschäden am Normalgewebe treten nach entsprechenden Tumorbehandlungen auf und führen zu Funktionsverlust des Gewebes sowie zu Wundheilungsstörungen. Mechanistisch schädigen ionisierende Strahlen über die Freisetzung von Radikalen Lipide, Eiweiße und vor allem DNA-Moleküle. Dadurch werden eine Reihe von Signalwegen aktiviert, wie der AP-1 und der NF-kappaB Signalweg. Nach einer akuten entzündungsähnlichen Strahlenantwort kommt es nach mehreren Wochen bis Monaten zu einem chronischen Strahlenschaden mit Funktionsverlust und Fibrose des Gewebes. In einem Modell des Strahlenschadens der Rattenlunge konnten wir zeigen, dass der NF-kappaB Signalweg aktiviert wird während der AP-1 Signalweg inaktiviert wird. Ziel der hier vorgestellten Studie ist die Untersuchung weiterer Signalwege. Der WNT (Wingless-type MMTV integration site family (Int-1) member)-Signalweg ist wichtig für die Embryonalentwicklung, für die normale Gewebshomöostase, für die Stammzellproliferation und -differenzierung sowie für die Entstehung einiger maligner Tumorarten. In diesem Signalweg aktiviert WNT den Rezeptor Frizzled und dadurch wird ein Destruktionskomplex für beta-catenin aktiviert. Dieser Destruktionskomplex besteht aus GSK-3beta, Axin und APC. Wenn beta-catenin nicht destruiert wird, wandert überschüssiges beta-catenin in den Zellkern und aktiviert Transkriptionsfaktoren wie LEF und c-Myc. Letzteres wiederum kann p53 aktivieren.

Material und Methoden: Die rechte Lunge von weiblichen Fischer-Ratten wurden mit 20 Gy einzeitig bestrahlt. Proteinextrakte wurden 2 - 3 Monate nach Bestrahlung aus Lungengewebe hergestellt und im Western Blot untersucht.

Ergebnisse: Im strahlengeschädigten Gewebe kommt es zu einer Aktivierung von GSK-3beta über Phosphorylierung an Serin 9. Gleichzeitig kommt es zu einer Abnahme von aktivem beta-catenin über eine Phosphorylierung von Serin 37 umd Threonin 41. Die DNA-Bindungsfähigkeit von c-Myc, welches von beta-catenin abhängig ist, geht verloren. p53, welches auch über andere Signalwege aktiviert werden kann, zeigt eine dauerhaft vermehrte Phosphorylierung seiner 43 kDa Isoform an Serin 15.

Schlussfolgerung: Im strahlengeschädigten Gewebe kommt es zu einer Inaktivierung des WNT-Signalweges, der für die Stammzellproliferation und -differenzierung essentiell ist. Dies könnte zur Erklärung der gestörten Gewebsregeneration und -differenzierung in strahlengeschädigtem Gewebe beitragen.