Etablierung eines dreidimensionalen Tumormodells für das orale Plattenepithelkarzinom unter Einsatz von Tissue Engineering

Autor: Kunze, Andrea Birgit
Jazyk: němčina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Druh dokumentu: Doctoral Thesis<br />Doctoral Thesis
DOI: 10.25972/OPUS-22335
Popis: Gegenstand dieser Arbeit war die Etablierung eines dreidimensionalen in vitro Tumormodells, welches ein orales in vivo Plattenepithelkarzinom nachbilden sollte. Dabei standen Aufbau, Reproduzierbarkeit und Reliabilität an vorderster Stelle. Als Zellquelle sollten sowohl Tumorzellen aus den Zelllinien FaDu, HLaC79 und HLaC79 Clone 1 als auch primäre Zellen aus karzinogenem Primärgewebe dienen. Als Referenz wurden dabei stets Modelle aus primär isolierten Zellen herangezogen, die ein Äquivalent zur gesunden Mundschleimhaut bildeten. Während der Isolationsvorgang von pathologischen Zellen primärer Plattenepithelkarzinomen aus der Mundhöhle und dem Pharynx aufgrund zahlreicher Kontaminationen und Stagnationen des Zellwachstums keinen Erfolg erzielte und der Versuch eingestellt wurde, war es mit den Tumorzelllinien FaDu und HLaC79 möglich, dreidimensionale in vitro Tumormodelle herzustellen. Ihre Malignität wurde durch die besonderen histologischen Architekturstörungen wie die geringere Epitheldicke, das Fehlen einer Parakeratinisierung im Stratum corneum und die Invasion von Tumorzellen in die Submukosa verdeutlicht. Um einen eindeutigen Vergleich zu den Mukosaäquivalenten zu ziehen, fand eine Immunhistochemie mit unterschiedlichen Markern statt, die vor allem den gestörten Epithelaufbau des Tumormodells verdeutlichte. Als Maß für die Zell-Zell-Kontakte, die im Laufe der Kultivierung entstanden, diente der transepitheliale elektrische Widerstand. Die Behandlung der Tumorzellen und Tumormodelle mit dem klinisch bewährten Zytostatikum Paclitaxel und dem neuen Polyether-Antibiotikum Salinomycin erzielte vor allem in der zweidimensionalen Kultivierung große Erfolge. Hier wurde verdeutlicht, dass Paclitaxel toxisch auf die HLaC79 Tumorzellen wirkt, während die paclitaxelresistenten HLaC79 Clone 1 Tumorzellen immun gegen dieses Medikament sind. Salinomycin hingegen sorgte für eine Verringerung der Zellviabilität bei beiden Zelllinien. Die histologischen Untersuchungen nach der 24-stündigen Medikamentenapplikation mit Paclitaxel bei den Tumormodellen zeigten keine signifikanten Unterschiede, während der transepitheliale elektrische Widerstand stieg und auf eine verstärkte Barriere nach Paclitaxelgabe schließen ließ.
The subject of this work was the establishment of a three-dimensional in vitro tumor model, which should simulate an oral in vivo squamous cell carcinoma. Structure, reproducibility and reliability were paramount. Both tumor cells from the FaDu, HLaC79 and HLaC79 Clone 1 cell lines and primary cells from carcinogenic primary tissue should serve as the cell source. Models from primary isolated cells, which are equivalent to healthy oral mucosa, were used as a reference. While the isolation process of pathological cells of primary squamous cell carcinomas from the oral cavity and the pharynx was unsuccessful due to numerous contamination and stagnation of cell growth, the FaDu and HLaC79 tumor cell lines made it possible to produce three-dimensional in vitro tumor models. Their malignancy was illustrated by the histological architectural disorders such as the reduced epithelial thickness, the lack of parakeratinization in the stratum corneum and the invasion of tumor cells into the submucosa. To make a clear comparison with the mucosa equivalents, an immunohistochemistry with different markers was carried out, which above all clarified the disturbed epithelial structure of the tumor model. The transepithelial electrical resistance was used as a measure of the cell-cell contacts that developed during cultivation. The treatment of tumor cells and tumor models with the clinically proven cytostatic agent paclitaxel and the new polyether antibiotic salinomycin achieved great success, especially in two-dimensional cultivation. It was made clear here that paclitaxel has a toxic effect on the HLaC79 tumor cells, while the paclitaxel-resistant HLaC79 clone 1 tumor cells are immune to this drug. Salinomycin, however, reduced the cell viability of both cell lines. The histological examinations after the 24-hour drug application with paclitaxel in the tumor models showed no significant differences, while the transepithelial electrical resistance increased and suggested a stronger barrier after paclitaxel administration.
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