Lukas Phillip Scherwietes

• Die vorliegende Arbeit betrachtet die Differenzierung von Makrophagen in die Subtypen M1 und M2 und die Auswirkung von CAP-behandeltem Nährmedium auf diese Zellpopulationen. Makrophagen stellen wichtige Immunzellen im menschlichen Körper mit Auswirkungen auch auf Tumorwachstum und -metastasierung dar. Die immunologischen Effekte werden durch Zytokine an andere Zellen übertragen, deren Sekretion von der Differenzierung und damit der Funktion der Immunzellen abhängt. Im Pankreaskarzinom nehmen dabei auf pro-inflammatorischer Seite IL-6 und IL-8 über die Regulation von Angiogenese und Tumorvaskularisation und die Migration und Invasion von Tumorzellen Einfluss. Tumorzellproliferation und ein erhöhtes Metastasierungspotential werden zudem durch TNF-α ausgelöst. Auf anti-inflammatorischer Seite sind im Pankreaskarzinom insbesondere IL-10 und TGF-β zu nennen, die eine gesteigerte Immunantwort auf den Tumor hemmen und dadurch Überleben und Metastasierung von Tumorzellen ermöglichen. Dadurch entsteht ein Mikromilieu um den Tumor, das Wachstum und Metastasierung zusätzlich beschleunigen kann. Da diese Inflammationsmodulatoren neben Tumorzellen auch auf Immunzellen wirken, bleibt die Differenzierung von Makrophagen im Verlauf plastisch und die Eigenschaften der Zellen ändern sich bei wechselndem Mikromilieu. CAP hat in der klinischen Anwendung aufgrund der beschriebenen anti-tumorösen Eigenschaften das Potential, in der onkologischen Therapie mehr und mehr Anwendungsbereiche zu erschließen. Zum einen wirkt CAP durch seine physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Einbringung reaktiver Spezies, die direkten Einfluss auf Zellstrukturen nehmen. Zum anderen kann CAP durch immunologische Effekte indirekt Einfluss auf das Zellverhalten nehmen und durch Eingriff in den Zellzyklus die Lebensdauer von Zellen steuern. Diese Eigenschaften von CAP lassen sich auch auf Flüssigkeiten übertragen. Um versprengte Tumorzellen im Körper zu erreichen, ist eine plasmabehandelte Flüssigkeit deshalb eine vielversprechende Alternative oder Ergänzung zur manuellen chirurgischen Behandlung. In einigen Studien zeigte sich die Kombination aus indirekter CAP und Chemotherapie als wirksamer und nebenwirkungsärmer als die jeweiligen Therapien allein. Nach Stimulation der aus Knochenmark der Mäuse gewonnenen Makrophagen konnten durch Analyse der Rezeptoren iNOS und CD206 die Subtypen M1 und M2 voneinander abgegrenzt werden. Das Makrophagennährmedium wurde für unterschiedliche Zeit mit CAP behandelt. Die mit diesem Medium behandelten Zellen wurden anhand der Ausprägung ihrer Rezeptoren mit der Rezeptordichte unbehandelter Makrophagen verglichen. Dabei konnten in dieser Arbeit keine signifikanten Unterschiede in der Rezeptorausprägung der plasmabehandelten Makrophagen im Vergleich zu den unbehandelten Makrophagen gefunden werden. In der Tendenz kam es lediglich zu einer geringen, nicht signifikanten Steigerung der Ausprägung von iNOS, ohne dass sich Phänotyp und Zellfunktion signifikant veränderten. Eine Plasmabehandlung des Nährmediums konnte demnach nicht genutzt werden, um die Makrophagen in ihrer in dieser Arbeit untersuchten Differenzierung zu verändern. Interessant ist die in einem Teilversuch gefundene Veränderung der mit Plasma behandelten tumorassoziierten Makrophagen: Sowohl die Rezeptordichte von iNOS als auch die Rezeptordichte von CD206 stieg nach Plasmaanwendung an, nur für iNOS war dieser Anstieg jedoch auch signifikant. Eine eindeutige Änderung der Makrophagendifferenzierung konnte damit noch nicht nachgewiesen werden. Auf dem Spektrum der Makrophagendifferenzierung bewegten sich TAM nach CAP-Behandlung jedoch weg vom M2-Phänotyp. Ließe sich dieser Effekt weiter verstärken, könnte das für die klinische Anwendung beispielsweise von CAP-behandelten Spülflüssigkeiten relevant werden.