Hohe Telomeraseaktivität beeinträchtigt nicht die Reparaturantwort bei DNA Doppelstrangbrüchen in humanen Hepatozyten

Für eine unbegrenzte zelluläre Proliferation ist ein anhaltender Schutz der Chromosomenenden durch Telomere erforderlich. In Tumorzellen und Stammzellen werden die Telomere durch die reverse Transkriptase Telomerase erhalten und stabilisiert. Somatische Zellen weisen keine Telomeraseaktivität auf und sind deshalb nur begrenzt teilungsfähig. Durch Transduktion mit der katalytischen Untereinheit der Telomerase (TERT) haben wir fötale humane Hepatozyten immortalisiert. In dieser Studie untersuchten wir die DNA Reparaturmechanismen in Telomerase-immortalisierten humanen Hepatozyten. Die von uns immortalisierten Zellen zeigten eine hohe TERT Expression, eine mit hepatozellulären Zelllinien (HepG2, HuH7) vergleichbar hohe Telomeraseaktivität sowie eine stabile Telomerlänge trotz langfristiger Proliferation. Eine Schädigung der DNA wurde mittels Gammabestrahlung (10 Gy) von exponentiell wachsenden Zellen sowie reversibler Topoisomerase I Inhibition durch Camptothecin im Zellkulturmedium (4µM für 48h) hervorgerufen. Wir untersuchten immortalisierte Klone mit normalem Karyotyp sowie mit nummerischer Aberration (Trisomie 7) nach ca. 25, 50 und über 100 Populationsverdopplungen. Die zelluläre Antwort auf den DNA Doppelstrangbruch (DSB) wurde durch Immunoblot (p53, p21) analysiert. Zusätzlich wurden die Zellen mit Propidium Iodid gefärbt und durchflusszytometrisch evaluiert. In allen Klonen konnten nach Induktion von DSB hohe p53-Spiegel nachgewiesen werden. Außerdem wurde die Expression von p21 induziert. Ähnliche Ergebnisse erhielten wir bei Bestrahlung von primären humanen Hepatozyten. Die Hochregulation von p53 und p21 löste einen Zellzyklusarrest aus. Dies konnte durch eine signifikante Reduktion von Zellen in der S-Phase belegt werden, z.B. bei 75 Populationsverdopplungen von 12,04±2,6% auf 2,56±1,9% (p<0,004).

Zusammenfassend weisen unsere Daten auf eine ungestörte Reparaturantwort in Telomerase-immortalisierten humanen Hepatozyten bei DNA Schäden hin.