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In dieser Arbeit sollte die Möglichkeit der Anwendung von kaltem atmosphärischen Plasma (CAP) bei der Therapie von Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereichs (HNSCC) evaluiert werden. Dazu wurden in vitro HNO97- und HNO41-Karzinomzellen mit Argon-CAP bzw. Helium-CAP durch den kINPen 09 bzw. einen Prototyp behandelt und einer Epithelzelllinie gegenübergestellt, um quellgasbedingte Unterschiede herauszuarbeiten. Durch die Verwendung von fetalem Kälberserum (FCS) und Panexin NTA (NTA) konnten zwei unterschiedliche Mediumzusätze verglichen werden.
In Wachstumskinetiken wurde eine Reduktion der Zellzahl von Karzinom- und Epithelzellen nach CAP-Behandlung erzielt. Daran schloss sich eine Proteomanalyse durch 2D-DIGE mit mas- senspektrometrischer Identifikation von in ihrer Menge veränderten Proteinen im Vergleich zu korrespondierenden Gaskontrollen an. Durch eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) regu- lierter Proteine konnten die behandelten Proben in Cluster aufgeteilt werden. Die Auftrennung war in absteigender Effektgröße abhängig vom verwendeten Serum, Quellgas und der CAP-Behandlung. Mit Hilfe von Ingenuity Pathway Analysen (IPA) wurden Regulatorproteine und molekulare Funktionen identifiziert. So ließ sich die Regulation von p53, HSF1 und TGF-b und eine damit verbundene Beeinflussung der Stressantwort auf ungefaltete Proteine, der mitochondrialen Membranpermeabilität und der Apoptose nachweisen. Durch Darstellung der regulierten Proteine in Netzwerken konnte der Einfluss von CAP auf den MAPK-ERK-Pathway als zentraler Bestandteil der Wirkung identifiziert werden.
Nach Analyse der Proteinveränderungen wurde explizit eine mögliche Beeinflussung von Hit- zeschockprotein 27 (HSP27) und Glycerinaldehyd-3-phosphat Dehydrogenase (GAPDH) mittels Immunoblotassay untersucht. HSP27 dient u.a. der Reduktion von oxidativem Stress. GAPDH ist in Abhängigkeit vom Oxidationsstatus Bestandteil der Glykolyse oder an der Apoptose beteiligt. Es zeigte sich eine Reduktion der Proteinmenge von HSP27 durch CAP in Karzinomzellen, die unter Verwendung von NTA größer ausfiel als unter FCS. Die Proteinmenge von GAPDH änderte sich nicht, es ließ sich lediglich eine Modifikation des Proteins vermuten.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass Karzinomzellen an oxidativen Stress nur bedingt anpassungsfähig sind und CAP somit eine geeignete Therapieoption darstellt. Die Effektivität des CAP wird dabei durch das Quellgas, die Behandlungsdauer sowie extra- und intrazelluläre Scavengersysteme beeinflusst.
Jährlich erkranken in Deutschland etwa 10.000 Menschen an einem bösartigen Tumor der Mundhöhle und des Rachens. Diese Tumoren stellen weltweit etwa 4-5% aller Malignome dar. Die Prognose ist trotz sich verändernder Behandlungsmöglichkeiten in den letzten Jahrzehnten weitgehend konstant. Die durchschnittliche Sterblichkeit liegt weltweit für Männer bei etwa 3 - 4 / 100.000 und bei Frauen etwa bei 1,5 - 2 / 100.000.
Der verlässlichste prognostische Marker der Tumorerkrankung ist das Tumorstadium bei Erstdiagnose. Vermutlich entsteht ein großer Anteil der Malignome aus Vorstufen. Daher ist die Früherkennung eine bedeutende Möglichkeit die Morbidität und Letalität dieser Erkrankung zu reduzieren. Die Hauptrisikofaktoren sind Tabak- und Alkoholkonsum.
In Rahmen der epidemiologischen Querschnittsstudie „Study of Health in Pomerania“ wurden von 2008 – 2012 in der Follow-Up-Studie (SHIP-2) und einer zweiten Kohorte SHIP-Trend-0 bei 6078 Probanden die intraorale Schleimhaut untersucht. Zusätzlich wurde eine Reihe von medizinischen, zahnmedizinischen und sozioepidemiologischen Daten bei diesen Probanden aufgenommen. Bei 189 Probanden wurde eine auffällige Schleimhautläsion entdeckt, was einer Punktprävalenz von 3,1% entspricht. Die vorliegende Arbeit basiert auf den Schleimhautläsionen, die bei 102 Probanden fotodokumentiert werden konnten.
In der bevölkerungsrepräsentativen Studienpopulation waren Exophytische Neubildungen (39,6%) die meist prävalenten Schleimhautläsionen, gefolgt von homogenen Leukoplakien (35,8%), Lichen ruber mucosae (6,6%) und Erythroplakien (3,8%). Die Befunde waren vor allem auf der Wangenschleimhaut (31,3%), dem Alveolarfortsatz (24,2%), der Zunge (18,1%) und der Lippe (14,1%) lokalisiert. Alle von uns diagnostizierten Lichen ruber mucosae befielen das Planum buccale.
Hinsichtlich der bekannten Risikofaktoren für orale Plattenepithelkarzinome und deren prämalignen Vorstufen konnte von uns eine erhöhte OR für das Vorliegen einer Leukoplakie bei aktuellem Tabakkonsum von 3,24 nachgewiesen werden. Erhöhter Alkoholkonsum als isolierter Risikofaktor ließ sich nicht nachweisen. Kürzere Schulbildung war ebenfalls mit einem höheren Risiko an einer Schleimhautläsion vergesellschaftet. Die OR betrug 1,84 für Schleimhautläsionen und 3,31 für Exophytische Neubildungen bei einer Schulbildung von weniger als 10 Jahren. Teilnehmer die lange nicht bei zahnärztlichen Untersuchungen waren, wiesen ein erhöhtes Vorkommen von Schleimhautläsionen auf. Es zeigte sich ein erhöhtes Auftreten von Schleimhautläsionen bei Vorliegen einer schweren Parodontitis. Dies ließ sich ebenfalls bei messbarem klinischen Attachmentverlust und einer erhöhten mittleren Sondierungstiefe nachweisen. Studienteilnehmer mit Übergewicht (erhöhter BMI) zeigten ebenfalls ein erhöhtes Risiko für das Vorliegen einer Schleimhautveränderung.
Unsere Daten entsprechen den epidemiologischen Daten der weiteren Prävalenzstudien für Deutschland. Trotz methodischer Einschränkungen kann die vorliegende Studie Hinweise auf die Verteilung der Mundschleimhauterkrankungen in der Bevölkerung Vorpommerns geben. Durch eine Beeinflussung des Risikoverhaltens der Bevölkerung könnte die Letalität deutlich reduziert werden. Konkrete Maßnahmen wären entsprechende Präventionsprogramme der veränderbaren Risikofaktoren.