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Authors: Briegert, Manuela
Title: Alkylantien induzierte Zytotoxizität, DNA-schadensinduzierte Reparaturkapazität und Apoptoseinduktion von Immunzellen
Online publication date: 8-Dec-2008
Language: german
Abstract: Monozyten und Monozyten-abgeleitete Dendritische Zellen (DCs) spielen eine bedeutende Rolle im Immunsystem. Da DCs bei der Tumorabwehr mitwirken, ist es wichtig, dass Monozyten als auch DCs sich gegenüber zytotoxischen Agenzien aus der Chemotherapie wehren können. Chemotherapeutika reagieren mit der DNA, jedoch die DNA-Reparaturkapazität von Monozyten und DCs wurde noch nicht untersucht. Dazu wurde die Sensitivität in Monozyten und DCs gegenüber verschiedene genotoxische Agenzien untersucht. Dabei wurde herausgefunden, dass Monozyten sensitiv auf methylierende Agenzien (MNNG, MMS und Temozolomid) reagieren und ein verstärktes Zellsterben und Apoptoseinduktion zeigen. Im Vergleich zu weiteren Zytostatika wie Fotemustin, Mafosfamid und Cisplatin reagierten Monozyten und DCs gleich sensitiv. Diese Ergebnisse weisen auf einen Defekt in der Reparatur von DNA-Methylierungsschäden in Monozyten hin. Da die Expression des Reparaturproteins O6-Methylguanin-DNA Methyltransferase (MGMT) in Monozyten höher war als in DCs und deren Inhibierung durch O6-Benzylguanin keinen Effekt auf die Sensitivität von Monozyten hatte, wurde der Reparaturweg der Basenexzisionsreparatur untersucht. Im Vergleich zu DCs waren die Monozyten unfähig die BER durchzuführen, welche durch Einzelzellgelelektrophorese gemessen wurde. Expressionsuntersuchungen ergaben, dass in Monozyten XRCC1 und Ligase IIIα fehlen im Vergleich zu DCs, Makrophagen, hämatopoetische Stammzellen und Lymphozyten, welche diese Proteine exprimieren. Diese Ergebnisse zeigen einen spezifischen DNA-Reparaturdefekt in einer bestimmten Blutzellpopulation. Durch den BER Defekt in Monozyten kann es durch methylierende Tumorwirkstoffe während einer Chemotherapie zur Depletion und zu einer abgeschwächten Immunantwort kommen.
Monocytes and monocytes-maturated dendritic cells (DCs) play an important role in the immune system. Since DCs drive the host tumor defense, it is important that monocytes as well as DCs resist tumor therapy with cytotoxic agents. Although anticancer drugs target DNA, the DNA repair capacity of monocytes and DCs has not yet been investigated. Here we studied the sensitivity of monocytes and DCs against various genotoxic agents and found monocytes to be more sensitive to overall cell kill and apoptosis upon exposure to methylating agents (MNNG, MMS and temozolomide) whereas upon treatment with the cross-linking chemotherapeutics fotemustine, mafosfamide and cisplatin monocytes and DCs responded in the same way. The data indicate a defect in the repair of DNA methylation damage in monocytes. Since the expression of the repair protein O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) was higher in monocytes than in DCs and its inhibition by O6-benzylguanine had no effect on monocyte sensitivity, we investigated the base excison repair (BER) pathway. In contrast to DCs, monocytes are unable to perform BER following methylation, as measured by SCGE. Expression studies revealed that monocytes lack XRCC1 and ligase IIIα, which is in contrast to DCs, macrophages, CD34+ stem cells and lymphocytes that express these repair proteins at high level. The data obtained reveal a specific DNA repair defect in a subset blood cell population. The BER defect in monocytes may cause them to be depleted during tumor therapy with O6-methylating anticancer drugs that may attenuate the immune response.
DDC: 570 Biowissenschaften
570 Life sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-3215
URN: urn:nbn:de:hebis:77-18156
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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