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Einleitung: Die Strahlentherapie hat sich in den letzten Jahren als fester Bestandteil der Therapie von Kopf-Hals-Tumoren etabliert. Daher kommt es im klinischen Alltag zum häufigeren Auftreten von radiogenen Komplikationen. Die pathophysiologischen Grundlagen dieser Entität sind bisher auf molekularer Ebene nur wenig untersucht.

Methoden: Keratinocyten und Fibroblasten aus radiogenen Wundheilungsstörungen sowie Hautbiopsate aus gesunden Hautarealen derselben Patienten wurden bei 3 Patienten während chirurgischer Intervention gewonnen und in Zellkultur isoliert. Zunächst wurde ein Proliferationsassay durchgeführt, danach die Analyse der Genexpression mit RT-PCR und Microarray, die Protein-Expression wurde immunohistochemisch untersucht.

Ergebnisse: Keratinocyten und Fibroblasten aus radiogenen Wundheilungsstörungen zeigten eine signifikant verminderte Proliferation.

Keratinocyten aus radiogenen Wundheilungsstörungen zeigten einen Shift von den Zytokeratinen 1 und 10 zu den Zytokeratinen 5 und 14. Zusätzlich zeigte sich eine verminderte Expression von Mediatoren der zellulären Proliferation wie TGFa, TGFb1, FGF1+2 und Keratinocyte Growth Factor (KGF). Mediatoren der Angiogenese wie Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) und Hepatocyte Growth Factor (HGF) zeigten verminderte Expression. Die Matrixmetalloproteinasen MMP 2, 12 und 13 zeigten erhöhte Expression in bestrahlten Keratinocyten und Fibroblasten.

Schlussfolgerung: Die Resultate legen eine Veränderung der Keratinocyten unf Fibroblasten in Richtung eines weniger differenzierten Phänotyps nahe. Möglicherweise liegt die schlechte Heilungstendenz radiogener Wunden begründet in dem Zusammenspiel von verminderter Proliferation, verminderter Angiogenese und hohen Konzentrationen von MMPs.