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83. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

16.05. - 20.05.2012, Mainz

Sequenzoptimierte Derivate des humanen Cathelicidins hCAP-18/LL-37 wirken direkt zytotoxisch gegen Tumorzellen und bewirken Degradation der Mitochondrien

Meeting Abstract

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  • corresponding author Christina Röbke - Asklepios St. Georg, Abteilung für HNO-Heilkunde, Hamburg
  • Holger Steuber - Proteros Biostructures GmbH, Department of Protein Crystallography, Martinsried
  • Thomas Gutsmann - Forschungszentrum Borstel, Abteilung Biophysik, Borstel
  • Jens E. Mayer - Asklepios Klinik St. Georg, Abteilung für HNO-Heilkunde, Hamburg

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 83. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Mainz, 16.-20.05.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12hnod292

doi: 10.3205/12hnod292, urn:nbn:de:0183-12hnod2921

Veröffentlicht: 4. April 2012

© 2012 Röbke et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Durch die anhaltend schlechten Prognosen bei Kopf-Hals-Karzinomen müssen neue Behandlungsmethoden gesucht werden. Möglicherweise eignen sich zur Therapie auch Antimikrobielle Peptide (AMPs), die natürlich vorkommende Antibiotika des Körpers sind und damit zum angeborenen Immunsystem gehören. Neben der Wirkung der AMPs gegen die unterschiedlichsten Mikroorganismen wurde als weitere Wirkung der AMPs eine direkte Zytotoxizität gegen Krebszellen festgestellt. Zu den AMPs zählt auch hCAP-18, das als das bislang einzige humane Cathelicidin gilt.

Material und Methoden: Verkürzte synthetische Fragmente von LL-37 wurden durch Remodeling modifiziert und an Kopf-Hals-Tumorzelllinien getestet. Um die Selektivität der Peptide gegen Tumorzellen zu fördern, wurden die Peptide auf dem Boden der ersten Untersuchungsergebnisse durch Einbringen von hydrophoben und kationischen Aminosäuren synthetisch weiter verändert. Mittels Zytotoxizitätsassays und Impedanz-Messungen wurde die Zytotoxizität ermittelt. Die Auswirkung auf Mitochondrien wurde untersucht.

Ergebnisse: Zytotoxizitätsassays und Impedanz-Messungen mit den ersten, modifizierten Fragmenten zeigen, dass diese effektiv gegen Tumorzellen wirkten. Die sequenzmodifizierten Peptide bewirken eine ähnliche Aktivität wie das nicht-modifizierte LL-32. Die Behandlung von Zellen mit fluoreszierendem LL-32 veranschaulichte, dass LL-32 an der Zellmembran und anschließend auch an der Kernmembran der Zellen anlagert und zudem die Mitochondrien degradierten.

Schlussfolgerungen: Durch die Modifizierung der Sequenz ist eine Minimierung der Sequenz um elf Aminosäuren ohne Reduktion des zytotoxischen Effekts gelungen. Dadurch sind die Herstellungskosten sehr viel günstiger. Außerdem zeigt sich, dass Fragmente mit vermehrten hydrophoben Aminosäuren deutlich zytotoxischer wirken als Fragmente mit vermehrt kationischen Aminosäuren. Die Degradation der Mitochondrien führt zum Absterben der Zellen.