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Einleitung: Für den natürlichen HDAC-Inhibitor Curcumin konnte eine distinkte anti-tumorale Aktivität nachgewiesen werden. Allerdings ist seine Aufnahme und Wirkung im Patienten limitiert. Im Rahmen unserer Studie wurden Hinweise für eine zusätzliche anti-tumorale Wirkungssteigerung von Curcumin unter Lichtexposition am Beispiel des Harnblasenkarzinoms untersucht.

Material und Methoden: Die Harnblasenkarzinom-Zelllinien RT-112, UMUC-3 und TCCSup wurden für 24h-72h mit verschiedenen niedrigen Konzentrationen von Curcumin [0,1-0,4 µg/ml] unter zusätzlicher Lichtexposition [5 min, 400-550 nm, 5.500 lx] behandelt. Unbehandelte und unbelichtete Zellen dienten als Kontrollen. Im Weiteren wurde Curcumins Einfluss auf das Wachstum, die Proliferation und apoptotische Effekte sowie die Verteilung der Zellen in den Zellzyklusphasen evaluiert. Mittels Western Blot Analyse wurde zudem die Expression und Aktivität zellzyklusregulierender Proteine sowie der Acetylierungsstatus von Histon H3 und H4 ermittelt.

Ergebnisse: Die Behandlung von RT112, UMUC-3 und TCCSup mit geringen Dosen von Curcumin induzierte alleine keine Veränderungen im Wachstums- und Proliferationsverhalten. Unter zusätzlicher Exposition mit Licht konnte hingegen in allen 3 Zelllinien eine dosisabhängige signifikante Inhibition des Tumorzellwachstums und der Proliferation gemessen werden. Diese Hemmung korrelierte zelltypspezifisch in einem Arrest des Zellzyklus. In den RT112 Zellen resultierte die Behandlung dabei in einer Zunahme der G0/G1-Phase Zellen, wohingegen UMUC-3 und TCCSup durch einen G2/M-Phase Arrest gekennzeichnet waren. Weiterhin zeigten UMUC-3 und TCCSup nach Curcumin-Behandlung und Lichtexposition apoptotische Effekte, RT112 nur in der höchsten Konzentration. Die funktionellen Veränderungen waren mit distinkten Modulationen der zellzyklusregulierenden Proteine, insbesondere einer Reduktion und Deaktivierung von Cdk1 und Cdk2 sowie einer verminderten Cyclin A und Cyclin B Expression, assoziiert. In UMUC-3 Zellen wurde zudem eine distinkte Erhöhung der acetylierten Histone H3 und H4 nachgewiesen.

Schlussfolgerung: Curcumin vermag im Harnblasenkarzinom unter Lichtexposition bereits in geringen Dosen anti-tumorale Effekte zu induzieren. So könnte Curcumin auch bei geringer Aufnahme durch die Tumorzellen eine signifikante anti-tumorale Wirkung entfalten. In weiterführenden Untersuchungen soll dies verifiziert werden. Längerfristiges Ziel ist die Etablierung einer komplementären Therapie für Patienten mit Harnblasenkarzinom.