Innerhalb des Brustgewebes sind Adipose-derived stem cells (ADSCs) für die Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase verantwortlich. Dieses Potenzial kann jedoch auch zu dem unerwünschten Effekt der Tumorförderung beitragen. Hierbei ist weitestgehend unbekannt, inwieweit die Exposition von ADSCs mit ionisierender Strahlung, die in der Behandlung von Brustkrebspatientinnen routinemäßig zur Anwendung kommt, diese Interkationen beeinflusst. Daher beschäftigte sich diese Arbeit mit der Wirkung ionisierender Strahlung auf isolierte ADSCs der weiblichen Brust.
Es konnte zunächst festgestellt werden, dass die häufig beobachteten fördernden Effekte von ADSCs auf das Wachstum und die Klonogenität von MCF-7-Brustkrebszellen infolge der Bestrahlungsbehandlung der ADSCs vor Ko-Kultur mit MCF-7-Brustkrebszellen neutralisiert bzw. in eine tumorinhibierende Wirkung umgekehrt wurden. Die Analyse der Strahlensensitivität von ADSCs zeigte im Weiteren auf, dass diese Zellen eine mittlere Strahlensensitivität aufweisen, wobei die untersuchten Mechanismen für ein funktionierendes DNS-Reparatursystem sprechen. Zudem wurden im niedrigen Dosisbereich ionisierender Strahlung unterhalb von 0,1 Gy sowohl positive Langzeiteffekte auf das klonogene Langzeitüberleben als auch eine kurzzeitige Proliferationssteigerung von ADSCs ersichtlich, wobei diese Niedrigdosis Exposition weder geno- noch zytotoxisch wirkte. Dieser Effekt könnte innerhalb regenerativer Therapieansätze genutzt werden, um den Therapieerfolg zu optimieren. Zusammenfassend konnte innerhalb dieser Arbeit ionisierende Strahlung als ein Regulationsfaktor der Stammzellnische von ADSCs identifiziert werden.
Within breast tissue, adipose-derived stem cells (ADSCs) are responsible for maintaining cellular homeostasis. However, this potential can also be contributed to the undesirable effect of tumor promotion. There is a lack of knowledge of the extent to which the exposure of ADSCs to ionizing radiation, which is routinely used in the treatment of breast cancer patients, influences these interactions. Therefore, this work deals with the effect of ionizing radiation on ADSCs of the female breast.
It was initially found out that the often observed beneficial effects of ADSCs on the growth and on the long-term survival of MCF-7 breast cancer cells can be neutralized or reversed into a tumor-inhibiting effect by a radiation treatment of the ADSCs before co-culture with MCF-7 breast cancer cells. Furthermore, the analysis of the radiation sensitivity of ADSCs showed that these cells exhibit a medium radiation sensitivity, and the the mechanisms examined spoke in favor of a functioning DNA repair system. In addition, in the low dose range of ionizing radiation below 0.1 Gy both positive long-term effects on clonogenic cell survival and a short-term increase in the proliferation of ADSCs were evident, whereby this low-dose exposure was neither genotoxic nor cytotoxic. This effect could be used within regenerative therapy approaches to optimize therapy success. In summary, ionizing radiation was identified as a regulatory factor in the stem cell niche of ADSCs.