Zielsetzung Kaltes physikalisches Plasma (KPP) ist ein teilionisiertes Gas und kann bei Körpertemperatur
gezündet werden. Es vermittelt seine biologischen Effekte mittels reaktiver Molekülspezies
und führt – im Gegensatz zu bei der Koagulation eingesetzten heissen Plasmen – nicht
zu thermischen Schädigungen des Gewebes. Erste Untersuchungen weisen auf vielversprechende
Einsatzmöglichkeiten in der onkologischen Therapie hin.
Materialien and Methoden Zellen unterschiedlicher Tumorentitäten (Ovarialkarzinom, Mammakarzinom, Endometriumkarzinom,
uterines Leiomyosarkom) wurden mit KPP behandelt (kINPen MED) und hinsichtlich Zellwachstum
(CASY Analyzer), Zellbeweglichkeit (Mikroskopie), Membranfunktionalität (Fluoreszenzanalysen),
Stoffwechsel (ATP-Assay), Apoptose (Caspase-3/7-Assay, TUNEL-Assay) und der Expression
onkogener Faktoren (real-time RT-PCR, Western Blotting) analysiert. Einflüsse auf
das Tumorwachstum wurde in einem in vivo Hühnereier-Modell verifiziert.
Ergebnisse Bereits eine einmalige Behandlung der Tumorzellen mit KPP induzierte Störungen der
Membranintegrität, woraufhin Farbstoffe unreguliert in die Zelle hinein und ATP Moleküle
hinaus gelangten. Ferner wurde verstärkt onkogenes Hitzeschockprotein-27 in den Zellkulturüberstand
freigesetzt. Schliesslich führten die KPP-induzierten Schädigungen der Zellphysiologie
zu einer signifikanten Hemmung der Zellbeweglichkeit, zur Induktion von Apoptose und
zur Inhibition des Zellwachstums. Letzteres konnte in einem in vivo Hühnereier-Modell bestätigt werden.
Zusammenfassung Die einmalige Behandlung von Tumorzellen mit KPP führt zu Störungen der Membranfunktionalität.
In deren Folge verlieren die Zellen ATP mit entsprechenden Auswirkungen auf den Tumorstoffwechsel,
Apoptose wird eingeleitet und sowohl Invasivität/Metastasierung als auch das Tumorwachstum
werden gehemmt. Die Funktion der Freisetzung von Hitzeschockprotein-27 ist bisher
ungeklärt, könnte aber im Kontext immunmodulatorischer Prozesse stehen. Im Zusammenhang
mit den bereits seit langem bekannten antimikrobiellen und wundheilungsfördernden
Eigenschaften von KPP zeigen die Untersuchungen einen vielversprechenden Anwendungshorizont
bei der chirurgischen Therapie gynäkologischer Tumoren.
