Dexamethason reduziert die interzelluläre Kopplung in F98, C6 und U87 Gliom-Zelllinien und erhöht die TGF-β1 Produktion

Fragestellung: Dexamethason ist ein synthetisches, steroidales anti-inflammatorisches Medikament u.a. in der Behandlung von Glioblastom-induzierten zerebralen Ödemen. Es konnte in diversen Studien gezeigt werden, dass Glukokortikoide die zytostatische und Wachstums-inhibierende Wirkung von Chemotherapeutika reduzieren können. Gliomzellen bilden wie Astrozyten ein via Gap-Junction gekoppeltes, funktionelles Synzytium, welches u.a. für den Transfer von Ionen, Metaboliten und second messengern verantwortlich ist. Die Kopplung astroglialer Zellen über Gap-Junction-Kanäle (Connexin 43) ist für den Erhalt der zerebralen Homöostase wichtig.

In vitro Studien demonstrierten die Produktion des immunsuppresiven Zytokins TGF-β1 in Gliom-Zelllinien, welches die Invasion und Tumorprogression unterstützt. Patienten mit malignen Gliomen zeigten signifikant erhöhte TGF-β1 Plasmakonzentrationen auf.

Eine Antagonisierung ist bereits Gegenstand klinischer Forschung. In dieser Studie untersuchten wir zum einen den Einfluss von Dexamethason auf den Funktionszustand der Gliom-Zelllinien sowie die Produktion von TGF-β1.

Methoden: Für die Untersuchung unserer Fragestellung wurden die humane U87 Tumorzelllinie und F98 + C6 Rattentumorzelllinien verwendet. Folgende Parameter wurden untersucht: 1.das Membranruhepotential der Gliom-Zellen mittels Patch-Clamp-Technik (whole-cell), 2.die funktionelle interzelluläre Kopplung anhand Lucifer-Gelb Farbstoffapplikation 3. die Connexin 43-Expression mittels Western-Blot und Immuncytochemischer Markierung 4. die TGF-β1 Konzentration mittels ELISA.

Ergebnisse: Die Inkubation mit Dexamethason bewirkte eine Depolarisation der Gliom-Zellen und reduzierte zudem die gap-junctionale Kopplung sowie die Cx43-Expression der Gliom-Zellen. Die Konzentration des Zytokins TGF-β1 zeigte sich nach Inkubation mit Dexamethason dosisabhängig signifikant erhöht.

Schlussfolgerungen: Dexamethason reduziert die astrogliale interzelluläre Kopplung und Cx43 Expression in allen getesteten Gliom-Zelllinien. Die verringerte Kopplung könnte ein möglicher Grund für die bereits in vivo als auch in vitro nachgewiesene Verminderung der zytostatischen und Wachstums-inhibierenden Wirkung von Chemotherapeutika unter Dexamethason-Therapie sein. In unseren Experimenten erhöhte Dexamethoson zudem dosisabhängig die TGF-β1 Produktion. In einer parallel durchgeführten Studie werden die direkten Auswirkungen von TGF-β1 auf unsere getesteten Variablen untersucht.