gms | German Medical Science

Einleitung: Spätfolge von Tumorbestrahlungen ist ein komplexer Gewebsumbau mit Funktions-, Wundheilungs- und Wachstumsstörungen. In vorangegangenen Untersuchungen fanden wir in strahlengeschäditem Gewebe einen Funktionsverlust der Transkriptionsfaktoren Sp1 und Ap-1. Die folgenden Experimente sollten nun davon abhängige Effektorproteine identifizieren, die für die Ausbildung des Gewebsschadens mit verantwortlich sein können.

Material und Methoden: Die Untersuchungen erfolgten im Tiermodell der Fischer-Ratte mit einer einzeitigen Bestrahlung der rechten Lungen mit 20 Gy. Mittels einer differentiellen cDNA-Bank wurden herunterregulierte mRNA-Moleküle kloniert und partiell sequenziert. Die Quantifizierung und Lokalisation von mRNAs und Proteinen erfolgte mit RT-PCR, Western Blot und Immunhistologie.

Ergebnisse: In einer subtraktiven cDNA-Bank wurden die mRNAs von Hsp70 und Hsp84 als solche mRNAs identifiziert, die parallel zum Funktionsverlust von Sp1 und Ap-1 herunterreguliert werden. Das konnte mittels quantitativer RT-PCR bestätigt werden. Sowohl Hsp70 als auch Hsp84 werden in normalem Lungengewebe exprimiert. Mastzellen der normalen Lunge sind die einzigen identifizierbaren Zellen, die oft kein oder nur wenig Hsp70 oder Hsp84 enthalten. Im bestrahlten Lungengewebe kommt es zu einer massiven Heraufregulation von Hsp70 in Mastzellen. Demgegenüber wird werden beide Proteine in ortsständigen Lungenzellen herunterreguliert. In R1-Alveozyten kommt es nach Bestrahlung ebenfalls zu einer Abnahme beider Proteine.

Schlussfolgerung: Hitzeschockproteine sind entscheidende zelluläre Chaperone, d.h. Proteine, die die Stabilität anderer Proteine, insbesondere nach Einwirkung von zellulärem „Stress“, gewährleisten. Eine Herunterregulation dieser Proteine in der strahlengeschädigten Lunge hat eine negative Wirkung auf die Stabilität von zellulären Proteinen und damit Zellen und leistet somit wahrscheinlich einen Beitrag zum Gewebsschaden nach Bestrahlung.