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Dissertation

Autor(en): Sridhar Reddy Chirasani
Titel: Cellular and molecular mechanisms of glioma growth control
Gutachter: Richard Lucius; Helmut Kettenmann; Bozena Kaminska
Erscheinungsdatum: 10.12.2009
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-100103672)
Fachgebiet(e): Biowissenschaften, Biologie
Schlagwörter (ger): Glioma stem Zelle, BMP-7, Transferrin Rezeptor, Ets, Reactive oxygen spezies
Schlagwörter (eng): Glioma stem cells, BMP-7, Transferrin receptor, Ets, Reactive oxygen species
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Lizenz: Namensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Keine Bearbeitung (CC BY NC ND)
Zitationshinweis: Chirasani, Sridhar Reddy: Cellular and molecular mechanisms of glioma growth control; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 10.12.2009, urn:nbn:de:kobv:11-100103672
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Abstract (ger):
Im ersten Teil meiner Arbeit habe ich den molekularen Mechanismus beschrieben, mit dem endogene neuronale Vorläuferzellen antitumorigen gegen Gliomstammzellen wirken. Unsere Forschungsgruppe hat in bereits veröffentlichten Arbeiten gezeigt, dass neuronale Vorläuferzellen zu experimentellen Gehirntumoren migrieren und Tumorzelltod induzieren können. In der nun vorliegenden Arbeit zeige ich, dass die neuronalen Vorläuferzellen nicht nur benefiziell gegen die Hauptpopulation der Tumorzellen wirken, sondern darüber hinaus auch die kleinere Population der sehr aggressiven Tumorstammzellen – mittels Sekretion von BMP7 – supprimieren. Insgesamt zeigt meine Arbeit, dass neuronale Vorläuferzellen die Pathogenität der Gliomstammzellen unterdrücken. Im zweiten Teil meiner Arbeit habe ich einen zellautonomen Mechanismus untersucht, der Gliomzellen in vitro und in vivo vermehrt expandieren lässt. Meine Ergebnisse zeigen, dass die Familie der ets-Transkriptionsfaktoren Gliomzellen zur Proliferation anregen, indem sie die Expresion eines Eisentransporters (dem Transferrin-Rezeptor-1) induzieren und damit die intrazelluläre Akkumulation von Eisenionen begünstigen. Die Veränderung des Redox-Gleichgewichts in den Gliomzellen regt die Tumore zu verstärkter Sekretion von Glutamat an. Dadurch werden die Gliome sehr zytotoxisch und induzieren Zelltod in den Zellen des tumorumgebenden Parenchyms. Das untergegangene Nervengewebe schafft damit den Platz, den der Tumor zur Expansion braucht. Insgesamt zeigt meine Arbeit, dass die ets1-induzierte CD71 Expression nicht nur das Tumorwachstum befördert, sondern auch den Platz zum Tumorwachstum schafft.
Abstract (eng):
In my first part,Gliomas cells with stem-like properties (GSCs) control tumor growth and recurrence. Here, I showed that endogenous neural precursor cells (NPCs) perform an anti-tumor response by specifically targeting GSCs: In vitro, NPCs predominantly expressed BMP7; BMP7 was constitutively released from neurospheres and induced canonical BMP-signaling in GSCs. Exposure of human and murine GSCs to neurosphere-derived BMP7 increased GSC differentiation, attenuated GSC-marker expression, GSC self-renewal and the ability for tumor initiation.This anti-tumor response of NPCs protect the brain from gliomas by releasing BMP7, which acts as a paracrine tumor suppressor that represses proliferation, self-renewal and tumor-initiation of GSCs. In the 2nd part, Transferrin receptors (TfR) are overexpressed in brain tumors, but the pathological relevance has not been fully explored. Here, I showed that TfR is an important downstream effector of ets transcription factors that promotes glioma proliferation and increases glioma-evoked neuronal death. TfR mediates iron accumulation and reactive oxygen formation and thereby enhanced proliferation in clonal human glioma lines. TfR-induced oxidant accumulation modified cellular signaling by inactivating a protein tyrosine phosphatase (low-molecular-weight protein tyrosine phosphatase), activating mitogen-activated protein kinase and Akt and by inactivating p21/cdkn1a and pRB. Inactivation of these cell cycle regulators facilitated S-phase entry. Besides its effect on proliferation, TfR also boosted glutamate release, which caused NMDA mediated reduction of neuron cell mass. Overall my results indicate that TfR promotes glioma progression by two mechanisms, an increase in proliferation rate and glutamate production, the latter mechanism providing space for the progressing tumor mass.
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Generiert am 30.09.2014, 18:00:50