Der Einfluss von aus adipogenen Stammzellen gewonnenen Exosomen auf die Vitalität und Genexpression von MCF-7 Zellen

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	4 September 2024
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Dr. Lukas Prantl
Tag der Prüfung:	18 Juni 2024
Institutionen:	Medizin > Zentren des Universitätsklinikums Regensburg > Zentrum für Plastische-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie
Stichwörter / Keywords:	Plastische Chirurgie, adipogene Stammzellen, ADSC, MCF-7 Zellen, Exosomen, Zellvitalität, Zytotoxizität, Western Blot, PCR, Bad, Bax, Bcl-2, TP53, RB1, VEGFA, PDGFA, PDGFB
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	58977

Zusammenfassung (Deutsch)

Die Plastische Chirurgie macht sich in rekonstruktiven Eingriffen nach der Resektion von Mammakarzinomen die ausgeprägten regenerativen Fähigkeiten von adipogenen Stammzellen (adipose-derived stem cells, ADSC) zu Nutze. Während man sich in klinischen Studien über die onkologische Sicherheit der autologen Fetttransplantation (AFT) zunehmend einig ist, weisen experimentelle Daten auf einen ...

Zusammenfassung (Deutsch)

Die Plastische Chirurgie macht sich in rekonstruktiven Eingriffen nach der Resektion von Mammakarzinomen die ausgeprägten regenerativen Fähigkeiten von adipogenen Stammzellen (adipose-derived stem cells, ADSC) zu Nutze. Während man sich in klinischen Studien über die onkologische Sicherheit der autologen Fetttransplantation (AFT) zunehmend einig ist, weisen experimentelle Daten auf einen proonkogenen Effekt der in der AFT befindlichen ADSC hin. Die zu den extrazellulären Vesikeln gehörenden Exosomen wurden in diesem Kontext bisher nur gering untersucht.
In der vorliegenden Arbeit sollten durch die verschiedenen Betrachtungsweisen der ADSC-Exosomen und den direkten Vergleich mit adipogenen Stammzellen konditioniertem Medium (adipose-derived stem cell konditioniertem Medium, ADSC-KM), neue Erkenntnisse über die onkologische Sicherheit der AFT präsentiert werden. Dazu wurden ADSC unter serumfreien Bedingungen kultiviert und aus dem Medium die Exosomen über eine Kombination verschiedener Methoden isoliert. Danach wurden Vitalitäts- und Zytotoxizitätstests mit MCF-7 Zellen unter Zugabe von ADSC-KM und Exosomen durchgeführt. Nach diesen kolorimetrischen Versuchen wurde im gleichen Versuchsansatz die RNA der MCF-7 Zellen isoliert und die Expression verschiedener Gene molekularbiologisch untersucht. Unter molekularbiologischer Verifizierung konnte gezeigt werden, dass ADSC-KM einen antiapoptotischen und Zytolyse-hemmenden Effekt auf MCF-7 Zellen ausübte. Darüber hinaus wirkte sich ADSC-KM positiv auf Wachstumsfaktoren aus. Dagegen zeigten Exosomen einen proapoptotischen Trend und einen zytotoxischen Effekt. Des Weiteren ist der Einfluss von Exosomen auf Wachstumsfaktoren suppressiver als durch ADSC-KM ausgeprägt, jedoch uneindeutig im Bezug zur PDGF-Familie.
Die in vitro gewonnenen Ergebnisse geben eine Übersicht über die vermutlich tumorsuppressive Funktion von ADSC-Exosomen. Zukünftig würde sich ein in vivo Experiment in Form eines chick allantoic membrane Assays anbieten um die ermittelten Ergebnisse zu verifizieren und die exakte Wirkung der Exosomen darzustellen.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

In reconstructive interventions after breast cancer, plastic surgery uses the exceptional regenerative abilities of adipose-derived stem cells (ADSC). Although clinical studies report an oncological safety on the use of ADSC, experimental data indicate prooncogenic potential. With regard to this topic, exosomes have been researched only marginally. In this study the effects of ADSC-exosomes on ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

In reconstructive interventions after breast cancer, plastic surgery uses the exceptional regenerative abilities of adipose-derived stem cells (ADSC). Although clinical studies report an oncological safety on the use of ADSC, experimental data indicate prooncogenic potential. With regard to this topic, exosomes have been researched only marginally.
In this study the effects of ADSC-exosomes on MCF-7 cells for different parameters were evaluated in direct comparison with adipose-derived stem cell conditioned medium (ADSC-CM). The purpose of the research was to get new insights concerning the oncological safety of lipofilling. ADSC were cultivated under serum free conditions. After harvesting ADSC-CM and exosomes from this medium utilizing several methods they were used to treat MCF-7 cells. Cell vitality and cytotoxicity in response to ADSC-CM and exosomes were evaluated. On the same approach, RNA of MCF-7 cells was isolated to identify gene expression of various genes. It could be shown that ADSC-CM appears to not only provide antiapoptotic and cytolysis-inhibitory effects but also initiates the expression of growth factors. However, exosomes tend to provide proapoptotic and cytotoxic signals. In comparison to ADSC-CM, exosomes suppress the expression of growth factors. Regarding growth factors of the PDGF-family, exosomes show an nonspecific effect.
In summary, the in vitro experiments provide an overview of possible tumour suppressive properties of ADSC-exosomes. Future studies will be necessary to evaluate the exact effects of exosomes. Here, in vivo experiments such as an chick allantoic membrane assay could offer an adequate approach to gain more information about the impact of exosomes on cancer cells.

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