@phdthesis{Sigler2010,
  author    = {Michael Sigler},
  title     = {Histondeacetylaseinhibitoren induzieren in Ovarialkarzinom-, Mammakarzinom- und Medulloblastomzelllinien einen Serinprotease-abh{\"a}ngigen Zelltod},
  journal    = {Histone deacetylase inhibitors induce in ovarian carcinoma, mamma carcinoma and medulloblastoma cell lines serine protease dependent cell death},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000782-7},
  year      = {2010},
  abstract  = {Histondeacetylaseinhibitoren stellen eine neue Klasse von Substanzen f{\"u}r die Krebsbehandlung dar und besitzen ein vielversprechendes therapeutisches Potential. Ihre antineoplastische Wirkung wird durch die Acetylierung von Histonen und Nicht-Histonproteinen hervorgerufen und bewirkt {\"u}ber die Aktivierung von Tumorsupressorgenen und Genen der Zellzyklusregulation pr{\"a}ferenziell in malignen Zellen Zellzyklusarrest, terminale Zelldifferenzierung und Apoptose. Mit der Substanz Vorinostat ist in den USA bereits der erste Histondeacetylaseinhibitor f{\"u}r die Therapie des kutanen T-Zell-Lymphoms zugelassen, w{\"a}hrend weitere Substanzen im Rahmen von klinischen Studien gepr{\"u}ft werden. Die genauen Wirkmechanismen der Histondeacetylaseinhibitoren sind jedoch bislang nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt. Es ist insbesondere unklar, welche Bedeutung Caspasen und andere Proteasen in diesem Zusammenhang f{\"u}r den Ablauf des Zelltodes haben. In der vorliegenden Arbeit wurde daher die Rolle verschiedener Proteasen f{\"u}r den Histondeacetylaseinhibitor-vermittelten Zelltod mit Hilfe spezifischer Inhibitoren analysiert. Die Experimente wurden an den Ovarialkarzinomzelllinien OVCAR-3 und SK-OV-3, der Mammakarzinomzelllinie MCF-7 und der kindlichen Medulloblastomzellinie DAOY durchgef{\"u}hrt. Dabei zeigte die Inhibition von Calpainen oder Cathepsinen (Cysteinproteasen) keine sch{\"u}tzende Wirkung. Jedoch bewirkten Vorbehandlungen mit dem Caspasehemmstoff z-VAD-fmk und mit dem Serinproteasehemmstoff AEBSF protektive Effekte. Zun{\"a}chst wurden f{\"u}r den Hemmstoff z-VAD-fmk die ausgepr{\"a}gteren Effekte vermutet, da dieser mit den Caspasen die hauptverantwortlichen Proteasen der Apoptose direkt hemmt. Erstaunlicherweise war in den Experimenten jedoch zu beobachten, dass die Schutzwirkung von AEBSF bereits ab einer Behandlungsdauer von circa 48–72 Stunden st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt war als diejenige von z-VAD-fmk und dass sie {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum anhielt. Weitere Versuche zum Serinprotease-abh{\"a}ngigen Zelltod zeigten, dass die verantwortliche Serinrotease am mitochondrialen Weg der Apoptose beteiligt ist und im Proteasenetzwerk der Apoptose m{\"o}glicherweise parallel oder {\"u}bergeordnet zu den Caspasen agiert. F{\"u}r die mitochondriale Serinprotease HtrA2/Omi wird eine wichtige Rolle beim Caspase-unabh{\"a}ngigen Zelltod diskutiert. Um eine m{\"o}gliche Beteiligung nachzuweisen wurde diese Protease durch den Hemmstoff UCF-101 inhibiert. Dies f{\"u}hrte jedoch zu keinen protektiven Effekten. Mit den spezifischen Hemmstoffen TPCK und TLCK wurden ebenso trypsin{\"a}hnliche beziehungsweise chymotrypsinartige Serinproteasen gezielt gehemmt, ohne jedoch protektive Effekte hervorzurufen, so dass die Serinprotease, auf der die Effekte beruhen, zwar durch AEBSF gehemmt wurde, jedoch durch den Einsatz weiterer Inhibitoren nicht n{\"a}her spezifiziert werden konnte. F{\"u}r den Zelluntergang bei der Behandlung mit Histondeacetylaseinhibitoren und unter Proteasehemmung sind auch alternative apoptotische Mechanismen und Arten des Zelltodes beschrieben. Bei der fluoreszenzmikroskopischen Untersuchung sowohl bei der Behandlung mit Vorinostat als auch unter Vorbehandlung mit den Proteasehemmstoffen z-VAD-fmk und AEBSF zeigte sich, dass der Zelltod morphologisch den Kriterien der Apoptose entsprach und kein nekrotischer Zelltod auftrat. {\"U}ber die Untersuchung des serinproteaseabh{\"a}ngen Zelltodes bei der Behandlung mit Vorinostat hinaus, wurden weitere Histondeacetylaseinhibitoren und Zytostatika auf protektive Effekte einer Vorbehandlung mit AEBSF analysiert. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Serinproteaseabh{\"a}ngigkeit durchaus wirkstoffabh{\"a}ngig ist. So konnte f{\"u}r Vorinostat und Trichostatin A aus der Gruppe der Hydroxams{\"a}uren der Histondeacetylaseinhibitoren eine Serinproteaseabh{\"a}ngigkeit nachgeweisen werden. Ebenso war dies der Fall bei den Zytostatika Cisplatin (Platinderivat) und Etoposid (Podophyllotoxin). Hingegen kam es bei der Behandlung mit den Histondeacetylaseinhibitoren MS-275 (Benzamid) und Natriumbutyrat (kurzkettige Fetts{\"a}ure) sowie mit Paclitaxel (Taxan) zu keiner Protektion und Reduktion des Zelltods durch die Vorbehandlung mit AEBSF. Besonders interessant ist es, dass es innerhalb der Histondeacetylaseinhibitoren gro{\"s}e Unterschiede hinsichtlich der Serinproteaseabh{\"a}ngigkeit gibt. Offensichtlich existieren mechanistisch deutliche Unterschiede zwischen den Substanzen, welche diese Unterschiede bedingen. Andererseits spricht die Tatsache, dass diese Effekte stoffklassen{\"u}bergreifend auch bei der Verwendung von Zytostatika unterschiedlicher Wirkstoffklassen beobachtet werden k{\"o}nnen daf{\"u}r, dass Serinproteasen in der Tat eine wichtige Rolle im Proteasenetzwerk der Apoptose spielen und somit f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der Wirkweise zytotoxischer Behandlungen von gro{\"s}em Interesse sind.},
  language  = {de}
}