Untersuchung des Wirkungsmechanismus für die Veränderung des Wachstums von Brustkrebszellen unter dem Einfluss von Onkostatika und niederfrequenten Magnetfeldern - Vorhaben 3604S04461

Abstract

In diesem Projekt sollte der molekulare Mechanismus untersucht werden, der für die Abschwächung der antiproliferativen Wirkung des antiöstrogen wirkenden Krebsmedikaments Tamoxifen und des Zirbeldrüsenhormons Melatonin auf Brustkrebszellen durch niederfrequente elektromagnetische Felder verantwortlich ist. Zur Exposition der Zellen in kontrollierten und sehr homogenen Magnetfeldern wurden eigens neuartige Magnetfeldinkubatoren konstruiert. In den mit 1,2 µT exponierten MCF-7p40 Zellen wurden auf Mikroarrays 20 Gene als mindestens zweifach erhöht exprimiert nachgewiesen, in den MCF-7p181 Zellen 61 Gene. 16 Gene waren in den MCF-7 p40 Zellen schwächer exprimiert, in den p181 Zellen 41 Gene. Von den besonders interessanten Genen konnte durch RT-PCR und Western-Blot die verstärkte Expression der Koaktivatoren, AIB1 und SRC-1, und des Urokinase-Plasminogen-Aktivators und des Plasminogenaktivator-Inhibitors bestätigt werden. Die Korepressoren N-Cor und SMRT und verschiedene Metastase-Suppressorgene waren in den exponierten Zellen schwächer exprimiert. Untersuchungen zur Signaltransduktion zeigten, dass nur die MAP-Kinase Erk1 nach einer Stunde im Magnetfeld stärker aktiviert war, die Stress-aktivierten MAP-Kinasen, junK und p38, wurden durch das Magnetfeld nicht aktiviert oder sogar leicht abgeschwächt. Die Versuche zur Melatoninwirkung im Magnetfeld zeigten, dass sich die Expression der beiden Melatoninrezeptoren, MT1 und RZRa, bei 1,2 µT nur unwesentlich verändert. Bei den Targetgenen des Melatonins wurde die Expression der Tumorsuppressorgene p53 und p21waf im Magnetfeld verringert, während die Abschwächung der Expression von BRCA1 und c-myc durch Melatonin im Magnetfeld geringer ausfiel. // ABSTRACT // In the present project we investigated the molecular mechanism of the decreased antiproliferative effect of the antiestrogenic drug Tamoxifen and the pineal gland hormone Melatonin on breast cancer cells in the presence of low-frequency electromagnetic fields. New unique incubators were developed for the exposure of the cells to controlled, highly homogenous magnetic fields. MCF-7 p40 cells exposed to 1.2 µT expressed 20 genes more than two times stronger than control cells, MCF-7p181 cells 61 genes. 16 genes were expressed weaker in MCF-7p40 cells, 41 genes in MCF-7p181. The increased expression of the particularly interesting coactivators, AIB1 and SRC-1, and of urokinase plasminogen activator and plasminogen-activator inhibitor was confirmed using RT-PCR and Western blot. The corepressors, N-Cor and SMRT, and arious metastasis-suppressor genes were expressed lower in the exposed cells. Investigations of signal transduction revealed only MAP-kinase Erk1 being more strongly activated after one hour exposure to the magnetic field, while stress-activated MAP-kinases, junK and p38, were not activated by the magnetic field or even slightly deactivated. Experiments on Melatonin action in the magnetic field showed that expression of the two Melatonin receptors, MT1 and RZRa, was only marginally altered at 1,2 µT. Of the target genes of Melatonin expression of tumorsuppressors p53 and p21waf was decreased in the magnetic field whereas the decrease in expression of BRCA1 and c-myc by Melatonin was less strong in the magnetic field.