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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Einfluss von kaltem physikalischen Plasma (CAP) auf die Zytokinexpression in humanen Osteosarkomzellen

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Denis Gümbel - Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
  • Lasse Wien - Universitätsmedizin Greifswald, Klinik für Unfall-, Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
  • Nadine Gelbrich - Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
  • Matthias Napp - Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
  • Martin Burchardt - Universitätsmedizin Greifswald, Klinik und Poliklinik für Urologie, Greifswald, Germany
  • Axel Ekkernkamp - Universitätsmedizin Greifswald, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Greifswald, Germany
  • Matthias B Stope - Universitätsmedizin Greifswald, Klinik und Poliklinik für Urologie, Greifswald, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocPO27-889

doi: 10.3205/17dkou841, urn:nbn:de:0183-17dkou8414

Veröffentlicht: 23. Oktober 2017

© 2017 Gümbel et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Das Osteosarkom ist der häufigste maligne Knochentumor bei Adoleszenten und im jungen Erwachsenenalter. Aktuelle Therapie besteht in einer multimodale Behandlung aus radikaler Resektion, (neo-)adjuvanter Chemotherapie und gegebenenfalls Bestrahlung.

Kaltes Atmosphärenplasma, bestehend aus einem ionisierten Trägergas (Argon), zeigt antiproliferative Effekte auf humane Osteosarkomzellen in vitro. Ziel dieser Studie ist die Analyse von CAP-Effekten auf Zell-Zell-Interaktionen der unmittelbaren Tumorumgebung sowie systemische Prozesse mittels Zytokinen.

Methodik: In Suspension befindliche Zellen von zwei humanen Osteosarkomzelllinien (U2-OS, MNNG) wurden für 10 s (U2-OS) und 20 s (MNNG) mit CAP behandelt (IC50) - darauf folgte eine Inkubation für 24 h (37°C, 5%CO2). Als Kontrolle erfolgte die Behandlung mit dem Trägergas Argon.

Insgesamt wurden die Expressionslevel von 84 Zytokinen mittels PCR quantifiziert und analysiert. Als signifikant wurden Veränderungen stärker als -50% oder +100% gewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Von den 84 untersuchten Zytokinen wurden 10 in U2-OS (C5, CCL5, CNTF, CXCL1, IL-18, IL-1A, IL-1B, IL-22, NODAL, THPO) und 8 in MNNG (CSF1, CSF3, CXCL1, IL-22, IL-23A, MSTN, TGFB2, VEGFA) durch CAP beeinflusst. Die genannten Zytokine sind den Untergruppen Interleukine, Chemokine und Wachstumsfaktoren zugehörig. Die Expression von insgesamt 15 Zytokinen wurde hochreguliert, während lediglich VEGFA (in MNNG) vermindert exprimiert wurde. Zur Überexpression in beiden Zelllinien kam es bei IL-22 und CXCL1.

Die durch CAP regulierten Zytokine haben in Zielzellen Einfluss auf Proliferation, Immunmodulation und Chemotaxis. Darüberhinaus können Zytokine Tumorangiogenese und Metastasenentwicklung beeinflussen. Unsere Ergebnisse bestätigen einen modulierenden Effekt von CAP auf Zell-Zell-Interaktionen und systemische Prozesse. Damit stellt CAP eine vielversprechende Therapieoption insbesondere für chemoresistente Entitäten dar.