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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-21072

Das Tumor-Chorioallantoismembran-Modell als Bindeglied von Zellkultur und Tiermodell

  • Das Pankreaskarzinom ist die vierthäufigste Krebstodesursache in der Bundesrepublik Deutschland. Bisher stehen zur Therapie eines fortgeschrittenen Tumors nur wenige Optionen zur Verfügung, gleichzeitig gestaltet sich die Früherkennung des Pankreaskarzinoms als schwierig. Aufgrund der geringen 5-Jahres-Überlebensrate von 8 % sind neue Forschungsansätze zur Untersuchung von Ursachen, Präventions- und Therapieoptionen von großem Interesse. Die Forschung in der Zellkultur spiegelt die Abläufe im menschlichen Organismus nur unzureichend wider. Somit ist eine Durchführung von Tierversuchen häufig unvermeidlich. Trotzdem sollte es aus ethischen sowie auch kostentechnischen und bürokratischen Gründen angestrebt werden, die Anzahl der Tierversuche auf ein Minimum zu reduzieren. Als Bindeglied zwischen in vitro und in vivo Forschung kann das Chorioallantoismembran-Modell im bebrüteten Hühnerei als Möglichkeit zum Ersatz von Tierversuchen dienen. Die Chorioallantoismembran ist ein nicht innerviertes Gefäßsystem, welches analog der menschlichen Plazenta der Versorgung des avianen Embryos dient. Der aviane Embryo selbst fällt in der gesamten Bebrütungszeit nicht unter das Tierschutzgesetz. Im Rahmen der Methodenetablierung erfolgte die Untersuchung verschiedener Trägersubstanzen und Hilfsmittel zur Kultivierung von Pankreaskarzinomzelllinien auf der Chorioallantoismembran. Zudem erfolgte die Untersuchung der Auswirkungen des Stresshormons Isoproteronol auf das Tumorwachstum der Pankreaskarzinomzelllinie Colo357 in Bezug auf Fläche, zentraler Tumorfläche, Volumen und Gefäßwachstum im Sinne einer Neoangiogenese nach einem Scoresystem. Die Auswertung erfolgte mittels Hämatoxylin-Eosin- und immunhistochemischer Färbungen sowie den Programmen Image J, GraphPad Prism und Excel. Es konnte ein Wachstum der Zelllinien Colo357, BxPC-3, 6606PDA, Panc02 und PANC-1 erzielt werden. In den Versuchsreihen nach Stimulation der Pankreaskarzinomzelllinie Colo357 konnte bei der Beurteilung des Scores zur Betrachtung des Gefäßwachstums ein Unterschied zwischen den mit Katecholaminen behandelten und den unbehandelten Zelllinien ermittelt werden. Dieser war jedoch gerade nicht signifikant mit p=0,0766. Bei der Untersuchung der Tumorfläche zeigte sich lediglich ein geringer Unterschied zwischen den beiden Gruppen, der mit p=0,0900 nicht signifikant war. Hiernach erfolgte die Betrachtung der zentralen Tumorfläche. Hier konnte ein sehr signifikanter Unterschied mit p=0,0056 nachgewiesen werden. Diese Tendenz ließ sich in der Berechnung des Tumorvolumens bestätigen. Es zeigte sich ein hochsignifikant vermehrtes Tumorwachstum in der mit Isoproteronol behandelten Gruppe mit p=0,0001. Das Chorioallantoismembran-Modell ist zur Anzüchtung von Pankreaskarzinomzelllinien geeignet und ermöglicht als Bindeglied zwischen in vitro und in vivo Forschung die Untersuchung verschiedener Parameter wie Tumorwachstum, Neoangiogenese und die Betrachtung der Auswirkungen von Pharmaka. Exemplarisch konnte der stimulierende Einfluss von Isoproterenol als Hormon chronischen Stresses auf das Tumorwachstum aus murinen Tierversuchen bestätigt werden. Somit kann dieses Modell zur Reduktion von Tierversuchen beitragen und ermöglicht trotzdem Einblicke, welche in der in vitro Forschung nicht zu erzielen sind.
  • The pancreatic carcinoma is the fourth most common cause of cancer death in the federal republic of Germany. So far the therapeutic options of advanced stages of this cancer are rare, while the early diagnosis is difficult. Due to the low 5-year-survival-rate of 8 % new research approaches to investigate causes, prevention and therapeutic options are needed. The cell culture is often insufficient to represent processes in the human body which is why animal models are essential. However the count of animal experiments should be reduced to a minimum for ethical, financial and administrative reasons. As a link between in vitro and in vivo research the chorioallantoic membrane model in the hen´s egg is an option to replace animal experiments. The chorioallantoic membrane is a noninnervated vascular system and serves the nutrition of the chick embryo. During incubation the chick embryo doesn´t come under the german animal protection law. Within the establishment of the method various substances were used to cultivate pancreatic carcinoma cell lines on the chorioallantoic membrane. Additionally the effects of the stress hormone Isoproterenol on the growth of the pancreatic carcinoma cell line Colo357 were investigated determining surface, central tumor surface and vessel growth in terms of neoangiogenesis using a scoring system. The evaluation occurred using hematoxylin, eosin and immunohistochemical staining and the programs Image J, Graph Pad Prism and Excel. The growth of the cell lines Colo357, BxPC-3, 6606PDA, Panc02 and PANC-1 could be obtained. In the test series with stress simulation of the cancer cell line Colo357 the assessment of the score to evaluate vascular growth showed a non significant difference between stimulated and non stimulated cell lines (p=0.0766). Evaluating the tumor surface the difference between the groups was relatively small with a p value of 0.0900 and not significant. The central tumor surface showed a very significant difference with p=0.0056. This trend was confirmed in the evaluation of the tumor volume, which showed a highly significant difference (p=0.0001). The chorioallantoic membrane model is suitable to cultivate pancreatic carcinoma cell lines and offers the evaluation of parameters such as tumor growth, neoangiogenesis and the effects of pharmaceuticals. The stimulating effect of Isoproterenol mimicking chronic stress on tumor growth could exemplarily confirm the findings of murin animal testings. Thus the model is able to reduce animal testings and permits insights not to be found in in vitro research.

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Metadaten
Author: Friederike Döring
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-21072
Title Additional (German):The chorioallantoic membrane model as a link between cell culture and animal model
Referee:Prof. Dr. Wolfram von Bernstorff, Prof. Dr. Jonas Rosendahl
Advisor:Prof. Dr. Wolfram von Bernstorff, PD Ivo Partecke
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2017
Date of first Publication:2018/03/15
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2017/12/11
Release Date:2018/03/15
Tag:Isoproterenol, Pankreaskarzinom, Stress
GND Keyword:Bauchspeicheldrüsenkrebs, Chorioallantoismembran, Hühnerei, Tumor
Pagenumber:73
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Chirurgie Abt. für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit