Z Gastroenterol 2012; 50 - K111
DOI: 10.1055/s-0032-1324046

In Pankreaskarzinomzellen induzieren Aminosäuredepletion und Wachstumsfaktordepletion Autophagie über unterschiedliche Signaltransduktionswege

C Nitsche 1, S Maertin 1, R Moore 2, AS Gukovskaya 2, MM Lerch 1, J Mayerle 1
  • 1Klinik für Innere Medizin A, Ernst Moritz Arndt Universität Greifswald, Greifswald, Germany
  • 2Department of Veterans Affairs Greater Los Angeles, University of California, Los Angeles, United States

Einleitung: Der Einfluss der Autophagie auf die Tumorentwicklung und Progression wird kontrovers diskutiert. Es gibt Hinweise auf eine Tumorsupressorwirkung der Autophagie aber auch Daten die eine erhöhte Therapieresistenz durch Autophagie belegen. Die Rolle der Autophagie im Pankreaskarzinom ist ungeklärt.

Ziele: Wir haben in Pankreaskarzinomzellen die Induktion der Autophagie in unterschiedlichen Nährstoffmangelsituationen untersucht und deren Effekt auf die Apoptose charakterisiert.

Methodik: PANC-1- und CAPAN-2-Zellen wurden für 24h in Aminosäure- oder FBS-depletiertem Medium inkubiert und die Autophagie über LC3 Western blot und Färbung sowie über p62 Degradation gemessen. hVps34 und Beclin-1 wurden mittels siRNA depletiert und ihre Interaktion durch Co-Immunopräzipitation untersucht. Die Effekte der Autophagie auf Apoptose und Nekrose wurde über DNA-Fragmentation (Elisa), Annexin V Externalisierung, Propidium-Iodine-Färbung (FACS) und durch LDH Messung quantifiziert.

Ergebnis: Die Depletion von Aminosäuren oder Wachstumsfaktoren führt zur Induktion von Autophagie in Pankreaskarzinomzellen. Diese Induktion ist jedoch schwächer als in nicht transformierten Zellen. Der Knock-down von hVps34 blockiert die Induktion der Autophagie, der von Beclin-1 jedoch nicht. Beclin-1 und hVps bilden einen Komplex der zur Induktion der Autophagie führt. Interessanterweise unterscheidet sich die Zusammensetzung des Komplexes nach Aminosäuredepletion oder nach FBS-Depletion. Die Induktion der Autophagie durch Aminosäure oder durch FBS-Depletion zeigt gegensätzliche Effekte auf die Apoptose von Pankreaskarzinomzellen. Autophagie, die durch eine Aminosäuredepletion induziert wird hat einen antiapoptotischen Effekt wohingegen Apoptose die durch FBS-freies Medium induziert wird eine verstärkte Apoptose zur Folge. Die Depletion von Beclin-1 hat in beiden Fällen keinen Effekt auf die Apoptose.

Schlussfolgerung: Im Pankreaskarzinom unterscheidet sich die durch Aminosäuredepletion induzierte Autophagie von der durch FBS-freies Medium induzierten hinsichtlich der Induktion von Apoptose. Als einen zugrundeliegenden Mechanismus können wir die unterschiedliche Komplexbildung von Beclin-1 und hVps 34 belegen.