Krebs stellt eine aktuelle Bedrohung der öffentlichen Gesundheit dar, wobei die bestehenden Therapiemöglichkeiten noch Platz für Verbesserungen lassen. Der Grund dafür ist die Komplexität und Heterogenität dieser Krankheitsgruppe. Krebsentstehung und Wachstum ist nämlich tief verwurzelt in vielen biologischen Prozessen, welche aber nicht immer von den derzeitigen Behandlungen addressiert werden. Ein Faktor der zum Krankheitsverlauf beiträgt, ist die Tumormikroumgebung, in der verschiedene Zellarten Krebs auf unterschiedliche Art und Weise unterstützen können. Eine davon sind zum Beispiel die Tumor-assoziierten Makrophagen (TAM), die durch Funktionen des M2 Polarisierungszustands zur Bösartigkeit von Tumoren beitragen. Makrophagen können eine Vielzahl an biologischen Funktionen erf¨ullen durch Polarisierung zu verschiedenen Zuständen, beispielsweise die pro-entzündlichen M1 Makrophagen, die den anti-entzündlichen M2 Makrophagen gegenüberstehen. Es ist von Bedeutung die Mechanismen, die hinter der Makrophagenpolarisierung stecken, zu verstehen, um neue Krebstherapien zu entwickeln. Diese könnten nämlich die unterstützende Rolle der TAM addressieren, oder die antitumorale Eigenschaften des M1 Phänotyps in Immuntherapien anwenden. In dieser Arbeit wurden die Unterschiede zwischen den verschiedenen Polarisierungszuständen auf metabolischer und proteomischer Ebene untersucht, indem U937 Zellen zu M0-, M1- und M2 Makrophagen differenziert wurden mit anschließender LC-MS Analyse des Metaboloms und Proteoms. Zusätzlich wurde der Effekt von oxidativem Stress auf das Metabolom der unterschiedlich polarisierten Makrophagen untersucht, indem die Zellen mit tert-Butylhydroperoxid (TBHP) behandelt wurden. Reaktive Sauerstoffspezies spielen nämlich in den natürlichen Zellfunktionen von Makrophagen und in entzündetem Gewebe eine Rolle. Die LC-MS Analyse zeigte klare metabolische Unterschiede zwischen den verschiedenen Makrophagen-Typen, die mit der Expression von bestimmten Proteinen verifiziert wurden. Die Plastizität der Makrophagen wurde dadurch veranschaulicht, dass eine Mischung aus pro- und antientzündlichen Stoffwechselwegen in der gleichen Zelle gefunden wurden. Die TBHP Behandlung zeigte Auswirkung auf bestimmte Metabolite, nämlich Dihydroxyacetonphosphat, Fructose-1,6-bisphosphat, 3-Hydroxyanthranilsäure und Orotsäure.
Alexander Henry Kozan (Thu,) studied this question.