Epigenetischer Status in Zellen der Adenom-Karzinom Sequenz des Kolonkarzinoms

Hintergrund: Veränderungen im epigenetischen Zustand von Zellen, insbesondere des Chromatins, werden mit Differenzierungsprozessen und Tumorentstehung in Verbindung gebracht. Modifikationsmuster der nukleosomalen Histone charakterisieren aktives oder inaktives Chromatin und beeinflussen so genomische Stabilität und Genexpression. Globale Veränderungen in den Histon-Modifikationsmustern können für die Tumordiagnostik eingesetzt werden. Unterschiedliche epigenetische Muster können sowohl zum Verständnis der Carcinomentstehung aus Adenomzellen beitragen, als auch von diagnostischem Nutzen sein. Material und Methoden: Zur Untersuchung der Modifikationen von Core-Histonen und deren Varianten wurden humane Adenomzellen (Geki2) und Karzinomzellen (HT29, SW480) kultiviert und mit 0,1% Triton X100 permeabilisiert. Nach Inkubation mit primären Antikörpern (H2Ax, H4K27trim, H3K9trim, H3K9ac, H3K4ac, H4K20trim, PanLys, HP1a) erfolgte eine Fluoreszenzfärbung mit Texas-red gekoppelten Sekundärantikörpern und Hoechst-33258 zur Markierung der DNA. Die Doppelfärbungen wurden mit einem konfokalen Lasermikroskop ausgewertet. Ergebnisse: Die Immunfluoreszenzfärbungen von gamma H2AX (Markierung von DNA-Doppelstrangbrüchen) zeigten eine erhöhte genomische Instabilität der Karzinomzellen. Durch den Nachweis von trimethyliertem H4K20 (Markierung von kondensiertem Chromatin) konnte eine erhöhte Differenzierung der Adenomzellen nachgewiesen werden. Trimethyliertes H3K9 markiert die Inaktivierung von Genen und färbte sich vermehrt in Karzinomzellen an. In Karzinomzellen überlappt azetyliertes H3K9 (Nachweis von aktiviertem Chromatin) nicht mit kondensiertem Heterochromatin, sondern mit dekondensiertem Euchromatin. Diskussion: Mit der Untersuchung des epigenetischen Status von Core-Histonen und deren Varianten in Kolonadenomzellen und Kolonkarzinomzellen wurden erstmals vergleichende Untersuchungen an Zellen der Adenom-Karzinom-Sequenz vorgenommen und Zelltyp-spezifische Unterschiede festgestellt. Die Untersuchungen zeigen, dass bei der Bildung von Carcinomzellen globale Veränderungen auf der Ebene des nukleosomalen Chromatins stattfinden. Diese Veränderungen können zur Deregulation von Genen führen, die letztendlich die Tumorgenese fördern. Ergänzende vergleichende Analysen (Westernblots, DNA Analysen und RT-PCR Analysen) sollen den epigentischen Status von Adenom und Carcinom-Zellen klassifizieren.