Glucosaminsulfat reduziert die Matrixmetalloproteinasen-Expression von Osteosarkomzellen in vitro
Ulrich J, Pohlig F, Lenze U, Schauwecker J, Lenze F, von Eisenhart-Rothe R
Fragestellung: Das invasive Wachstum und die schnelle Metastasierung von Osteosarkomen steht in enger Verbindung mit der vermehrten Expression von Matrixmetalloproteinasen (MMPs). In diesem Zusammenhang besonders hervorzuheben sind MMP 2, 3, und 9. Die Hemmung dieser MMPs kann das Metastasierungsrisiko von Osteosarkomen reduzieren. In arthrotischen Gelenken konnte die Hemmung dieser MMPs durch Glucosaminsulfat bereits nachgewiesen werden. Ziel dieser Studie war es, in vitro den Einfluss von Glucosaminsulfat auf die Expression von MMP 2, 3 und 9 in Osteosarkomzellen zu untersuchen.
Methodik: Etablierte Osteosarkomzelllinien (SaOs-2 und MG-63) wurden für 3 Tage nach Herstellerangaben kultiviert und anschließend auf Zellkulturplatten ausgesiedelt. Nach 24 h wurde das Medium gewechselt und Glucosaminsulfat in den Konzentrationen 10, 50 und 100 µg/ml zugegeben. Die Zellen der Kontrollprobe wurden mit normalem Medium kultiviert. Nach 42 h wurden die Zellen mit Trypsin gelöst und die RNA isoliert. Nach Umschreibung in cDNA konnte eine relative Quantifizierung mittels real-time PCR durchgeführt werden. Des Weiteren erfolgte eine zusätzliche Quantifizierung von MMP 3 und 9 aus Zelllysat mittels ELISA. Auf Bestimmung von MMP 2 mittels ELISA wurde aufgrund der nur marginalen Unterschiede in der real-time PCR verzichtet. Zur Beurteilung der Zellviabilität wurde zudem eine colorimetrische Messung mittels WST-Assay durchgeführt.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Sowohl bei MG-63- als auch bei SaOs-2-Zellen zeigte sich eine signifikante aber nicht konzentrationsabhängige Downregulaton der Expression von MMP 3 durch Glucosaminsulfat (p<0,05). Ähnliche Ergebnisse konnten wir für MMP 9 erzielen, allerdings ohne statistische Signifikanz. Auch hier zeigte sich keine Abhängigkeit von der Glucosaminsulfatkonzentration. Die Expression von MMP 2 wurde durch Glucosaminsulfat kaum beeinflusst. Im ELISA konnten die PCR-Ergebnisse für MMP 3 und 9 bestätigt werden.
Die Zellviabilität wurde durch Glucosaminsulfat in den von uns verwendeten Konzentrationen nicht beeinflusst.
Die vorliegende Studie zeigt erstmalig eine Downregulation von MMP 3 und 9 in Osteosarkomzellen durch Glucosaminsulfat. Dies konnte sowohl auf RNA- als auch auf Proteinebene nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse lassen auf eine verminderte Invasivität der mit Glucosaminsulfat behandelten Tumorzellen und somit eine mögliche Verminderung des Metastasierungsrisikos von Osteosarkomen schließen.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR13-1300
doi: 10.3205/14dkou488, urn:nbn:de:0183-14dkou4887
Published: October 13, 2014
© 2014 Ulrich et al.
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