Hemangioma Vascular Endothelial Cells (HVECs) im In-vitro-Modell

Zusammenfassung

Einleitung: Das Wachstum von Hämangiomen, den häufigsten Tumoren des Kindesalters, ist durch einen biphasischen Verlauf gekennzeichnet: In der Proliferationsphase finden sich multilaminäre Basalmembranen und eine lappige Akkumulation von plumpen Endothelzellen mit Expression spezifischer Oberflächenantigene. In der Involutionsphase zeigen sich abgeflachte Endothelzellen und eingelagertes fibrös-fettiges Gewebe bei geänderter Mikroarchitektur und Oberflächenantigenität. Spezifische tumorbiologische und therapeutische Fragestellungen führten zur Entwicklung eines In-vitro-Modells proliferierender Hämangiomzellen (HVEC). Zweck: Unsere Arbeit stellt eine Weiterentwicklung des im Jahr 2000 von Tan et al. beschriebenen Modells zur In-vitro-Kultivierung von HVECs im Hinblick auf pharmakologische Untersuchungen in Form eines In-vitro-Suspensionsmodells dar. Material und Methode: Aus den Operationspräparaten von vier Patienten mit proliferierenden Hämangiomen (H) wurden kleine Fragmente zur weiteren Kultivierung aufbereitet. Hämangiom 1 (H1) wurde in 2 × 2 mm große Stücke zerteilt, in Fibringel eingebettet (12-Wellplatten) und mit MCDB-131-Medium versorgt. Nach sieben Tagen wurde ein vereinzeltes Aussprossen von Zellen beobachtet. Nach drei Wochen Kultivierung kam es dann zu keinem weiteren signifikanten Anstieg der Zellzahl mehr. Die Aufbereitung von H2 erfolgte in analoger Weise, wobei jedoch EGM2-MV (Endothelzellwachstumsmedium für mikrovaskuläre Endothelzellen) zugesetzt wurde. Unter diesen Bedingungen wurde am siebten Tag ein deutliches Aussprossen von Zellen verzeichnet. Während weiterer drei Wochen kam es zu einem kontinuierlichen Anstieg der Zellzahl. Bei der Kultivierung von H3 wurden die Endothelzellen direkt aus dem Hämangiom isoliert und in 6 Wellplatten mit EGM2-MV angesetzt. Hier waren bereits am zweiten Tag deutliche Zellinseln zu erkennen. Die Kultivierung von H4 erfolgte analog zu der von H3, wobei die Endothelzellen am neunten Tag mittels „magnetic bead separation technique“ aufgereinigt und anschließend weiter in EGM2-MV-Medium kultiviert wurden. Ergebnisse: In der HE-Färbung waren reichlich vitale Zellen in zweidimensionalen Verbänden erkennbar. Der überwiegende Anteil der Zellen waren Fibroblasten. Mithilfe immunhistochemischer Aufarbeitung konnten mit dem Marker CD 31 etwa 5 % der Zellen als Endothelien identifiziert werden. Auffallend war eine Lagerung der Endothelzellen in Nestern sowie in gefäßähnlichem Muster. Schlussfolgerung: Wie alle bisherigen Hämangiom-in-vitro-Modelle beinhaltet auch unsere Arbeit methodische, modellimmanente Schwächen. Dennoch soll dadurch ein weiterer Beitrag zur Erforschung zellulärer und molekularer Abläufe sowie pharmakogenetischer Mechanismen im Hinblick auf Antiangiogenese und Antiproliferation geschaffen sein.

Abstract

Introduction: Haemangioma is the most common tumour of infancy. Its biological behaviour is one of a benign nature and characterised by a typical biphasic growth pattern. After an initial proliferation during the child's first year of life an involution takes place and usually lasts until the first decade. The expression of cellular and extracellular markers as well as cytokines follows its biphasic growth. In-vitro models reported so far have provided new insights in the tumour's biology and have identified possible targets for pharmacological agents. Purpose: Our study should enhance the functionality of current in-vitro models in establishing a suspension model of isolated proliferating haemangioma vascular endothelial cells (HVECs). Material and Methods: Tissue samples isolated from four haemangiomas (H1–H4) during the proliferation phase were cultivated in four different ways: H1 was cultivated in an MCDB-131 medium whereas for the H2 samples EGM2-MV medium was used. In the H3 series dispase enabled an immediate isolation of pure HVECs from the tissue sample which were cultivated under EMG2-MV medium. In the similarly cultivated H4 series an isolation of cultivated HVECs was enabled by the use of magnetic bead separation which finally led to a suspension model of isolated HVECs. Results: In all four series HVECs were cultivated successfully. Depending on the selected medium different growth rates were observed. The use of dispase and the magnetic bead separation technique resulted in an isolation of cultivated HVECs which was documented in haematoxylin/eosin staining as well as under CD-31 immunohistochemistry. Conclusions: Research on tumour-specific processes as well as possible pharmacological targets necessitates a stable in-vitro model of proliferating HVECs. For our purposes, the described suspension model of HVECs fulfills the requirements of further research on antiproliferation and anti-angiogenesis.

Schlüsselwörter

Hemangioma Vascular Endothelial Cells - In‐vitro‐Modell - Antiproliferation

Key words

haemangioma vascular endothelial cells - in‐vitro model - antiproliferation

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