Vergleichende Analyse der Methioninrestriktion versus Low Carb in einer dynamischen Perfusionskultur mittels Massenspektrometrie in murinen L929-Fibroblasten

Obwohl die Therapiemöglichkeiten von Karzinomen in den letzten Jahrzehnten individueller und besser wurden, ist Krebs immer noch eine der Haupttodesursachen weltweit. Die Lebenserwartung des Menschen steigt zunehmend und damit auch die Lebenszeitinzidenz für Malignome. Eine allgemeine Krebstherapie existiert nicht und auch wenn viele Prozesse der Krebsentstehung und -ausbreitung immer besser verstanden werden, ist die Grundlagenforschung wichtiger denn je, um auch langfristig weitere Therapien zu entwickeln. Verschiedene Restriktionsformen wie die Kalorien-, Protein- und Aminosäurerestriktion haben einen protektiven Einfluss auf die unterschiedlichsten altersassoziierten Krankheiten wie KHK, Diabetes oder Krebs. Ihnen allen gemein ist die Etablierung eines LEM, der dazu führt, dass die Zellen nicht auf Proliferation und Wachstum sondern Energieerhalt und Autophagie programmiert sind. Diesen Zustand kann man sich zu Nutzen machen. Die Idee ist, einen LEM medikamentös zu induzieren und so das Tumorwachstum zu unterdrücken. In dieser Arbeit ging es darum, die MR mit der LC unter identischen Bedingungen zu vergleichen und auf metaboler Ebene mittels Massenspektrometrie Gemeinsamkeiten sowie Unterschiede zu identifizieren, um die gewonnen Erkenntnisse langfristig für die medikamentöse Induktion eines LEM zu nutzen. Hierfür wurde die bereits als Modellsystem etablierte murine L929-Fibroblasten-Zelllinie verwendet, da murine Zellen aufgrund ihres rasanteren Stoffwechsels schneller und stärker auf metabole Stimuli reagieren als humane Zellen. Initial wurde deren Verhalten auf niedrige Glukosewerte untersucht. Hier konnte gezeigt werden, dass eine vollständige Glukoserestriktion unter statischen Zellkulturbedingungen nicht möglich ist, da die Zellen absterben. Im Anschluss konnte gezeigt werden, dass die Effekte der Glukoserestriktion und der LC medikamentös mit Hilfe des Glykolyse-Inhibitors 2-DG induziert werden konnten, was dieses Pharmakon als potenzielles CRM bestätigt. Als letztes wurden die beiden Restriktionsformen direkt miteinander verglichen. Hierfür wurde eine geschlossene Perfusionskultur etabliert, die es ermöglichte, die Zellen über sieben Tage in Kultur zu halten. Bei dem direkten Vergleich von LC und MR mittels LC-MS fiel auf, dass beide Restriktionsformen einen LEM induzieren und dass die Gemeinsamkeiten zwischen den beiden Restriktionen größer waren als deren Unterschiede. Somit qualifiziert sich nicht nur die MR, sondern auch der Glukosestoffwechsel als Ansatzpunkt für mögliche Tumortherapien. Hierfür kann die in dieser Arbeit erfolgreich etablierte Perfusionskultur in weiteren Experimenten an HNSCC-Modellen eingesetzt werden.