Hyperosmolarer Stress potenziert die TRAIL-Sensitivität bei kolorektalen Karzinomzellen

Hintergrund:

Aktivierung von sog. Todesrezeptoren kann in Tumorzellen regulierte Zelltodmechanismen wie Apoptose initiieren, was auch therapeutisch genutzt werden kann. Zudem konnte für den Todesliganden TRAIL die selektive Wirksamkeit in Tumorzellen ohne 'Kollateralschäden' im gesunden Gewebe gezeigt werden. Klinisch sind bislang die Erfolge TRAIL-basierter Therapien allenfalls moderat, da viele Tumorentitäten Apoptose resistent sind. Neben zellintrinsischen Faktoren spielen hierbei auch physiko-chemischen Faktoren der Tumorumgebung eine wichtige Rolle. Ziel der Studie war es zu untersuchen, wie sich die Modulation des osmotischen Drucks auf die Wirksamkeit von TRAIL in kolorektalen Karzinomzellen auswirkt.

Methodik:

Die humane kolorektale Karzinomzelllinie HCT116 wurde mit TRAIL in An- und Abwesenheit von Natriumchlorid als ‚osmotischen Stressor‘ stimuliert. Das Zellüberleben wurde in MTT-basierten Viabilitätsassays und in der Durchflusszytometrie (Annexin-V/7-AAD Färbung) erfasst.

Ergebnisse:

In Gegenwart von NaCl war die TRAIL-induzierte Apoptose deutlich gesteigert (80% vs. 46%), wobei die Zytotoxizität von NaCl allein vernachlässigbar war. Als zugrundeliegender Mechanismus konnte eine verstärkte Amplifikation des von den TRAIL-Todesrezeptoren ausgehenden Stimulus über den mitochondrialen Apoptoseweg herausgearbeitet werden.

Schlussfolgerung:

Diese Arbeiten zeigen dass die Sensitivität von Tumorzellen gegenüber Todesrezeptor-induzierter Apoptose durch Modulation der Tumorumgebung beeinflusst werden kann. In soliden Tumoren könnte dies auch therapeutisch nutzbar sein.