Open Access

Jan-Erik Fleger

• Das Harnblasenkarzinom macht 3,4 % aller bösartigen Tumore aus. In Deutschland erkranken jedes Jahr 16.000 Menschen mit stetig steigenden Inzidenzraten. Betroffen sind vor allem äl-tere Menschen. Die Therapie erfolgt in Abhängigkeit vom Tumorstadium. Im fortgeschrittenen Stadium wird der Patient i. d. R. mit zwei bis drei Zyklen MVAC (Methotrexat, Vinblastin, Doxrubicin und Cisplatin) behandelt. Unter Chemotherapie lässt sich die Überlebenszeit des Patienten verlän-gern, dennoch schränken rasch aufkommende Resistenzen den Wirkungsgrad erheblich ein. Curcumin kann den Bedarf von Patienten, die Krankheit zusätzlich aktiv bekämpfen zu können, decken. Die natürliche Substanz hat das Potenzial, sich als eine zusätzliche Therapieoption beim fortgeschrittenen Harnblasenkarzinom zu etablieren. Ziel der Studie war es, die Wirk-samkeit von Curcumin durch Lichtexposition zu erhöhen und die Bedeutung dieses Ansatzes für die Hemmung der Tumorinvasion anhand von Harnblasenkarzinomzellen zu evaluieren. Zellkulturen der Harnblasenkarzinomzelllinien UMUC3, RT112 und TCCSUP wurden angelegt. Die Tumorzellen wurden vor den Versuchen mit Curcumin in verschiedenen Konzentrationen (0,05 μg/ml, 0,1 μg/ml und 0,2 μg/ml) und/oder mit Tageslicht behandelt und in entspre-chende Proben eingeteilt. Mittels Adhäsionsversuchen wurde das Bindungsverhalten der Krebszellen an extrazelluläre Matrixproteine (Kollagen, Fibronektin) und humane Endothelzel-len (HUVEC) untersucht. Die Migrationstendenz wurde mithilfe eines Chemotaxisexperiments ermittelt. Um die Wirkung von Curcumin auf die für den Metastasierungsprozess relevanten α- und β-Integrin-Subtypen zu untersuchen, wurde eine FACScan-Analyse durchgeführt. Der Western Blot diente zur Quantifizierung der Integrinproteine vor und nach Behandlung. Zu-sätzlich wurde durch Blockadeanalysen dargestellt, in welchem Rahmen die Tumorzellen in ihrem Bindungs- und Migrationsverhalten von selektiven Integrinen abhängig sind. Eine Bestrahlung von Curcumin mit Tageslicht (CurcuminLicht) hatte eine signifikante Wirkungs-steigerung der Substanz gegenüber unbestrahltem Curcumin zur Folge. Einheitlich verringerte CurcuminLicht die Adhäsion sämtlicher Tumorzelllinien an immobilisiertes Kollagen und Fibronektin. Die Interaktion von UMUC3 und RT112 mit HUVEC wurde gehemmt, hingegen er-höhte sich die Bindungsrate von TCCSUP signifikant gegenüber der unbehandelten Kontrolle. Die Tumorzellmotilität (Chemotaxis) wurde in Gegenwart von CurcuminLicht deutlich geblockt. Die FACScan-Analyse und Western Blotting verwiesen auf distinkte Modulationen der α- und β-Integrin-Subtypen. Diese waren in Abhängigkeit vom Tumorzelltyp unterschiedlich ausge-prägt. Mittels Blockadestudien konnte demonstriert werden, dass die Integrin-Subtypen α3, α5 und β1 wesentlich in Adhäsions- und Migrationsereignisse eingebunden sind. Die Ergebnisse verweisen auf die Bedeutung der Lichtexposition für die Wirkeffektivität der Natursubstanz Curcumin. CurcuminLicht vermag, invasive Prozesse im Rahmen der Tumordis-semination zu unterbinden, und könnte sich somit als wertvolles Additivum im Rahmen der konventionellen Tumorbehandlung erweisen. In nachfolgenden Studien sollten die erarbeite-ten Daten am Tiermodell verifiziert werden.
• The bladder carcinoma constitutes 3.4 % of all malignant tumours. In Germany, 16,000 people per year fall ill with a continuous rising incidence rate. Bladder cancer is a disease that con-cerns especially the elderly generation. The therapy depends on the tumour stadium. In an advanced stadium the patient will be treated with two to three cycles of MVAC (Methotrexate, Vinblastine, Doxorubicin und Cispla-tin). With chemotherapy it is possible to prolong survival time, but fast-rising resistances re-strict the efficiency. In addition to chemotherapy curcumin can cover the need of patients to fight their disease actively. The natural compound has the potential to become a further therapy option for advanced bladder cancer disease. It is a molecule that has been explored much, and its antiproliferative and antiinvasive effects are described for several cancer dis-eases. The aim of this study was to investigate the invasive and migrating behaviour of bladder cancer cells before and after curcumin treatment as well as to increase the efficiency by light exposure. UMUC3, RT112 and TCCSUP cell cultures were set up. The cancer cells were treated with cur-cumin in different concentrations (0,05 μg/ml, 0,1 μg/ml und 0,2 μg/ml) and/or with daylight before starting the experiments. In order to investigate the binding behaviour of the cancer cells on extracellular matrix proteins (collagen, fibronectin) and endothelial cells (HUVECs), adhesion tests were carried out. The migration tendency was tested by chemotaxis experi-ments. To investigate the effects of curcumin on superficially integrin expression, a FACScan-analysis was undertaken. The quantity of integrins before and after treatment was measured by Western Blotting. Additionally, a blockade analysis detected whether the binding and mi-grating behaviour of bladder cancer cells is depended on certain integrins. Light exposure increased the efficiency of curcumin treatment significantly. The therapy with curcumin plus daylight caused a reduction of the adhesion on extracellular proteins of all three cell lines uniformly. The interaction of UMUC3 and RT112 with HUVEC was inhibited however the retention rate of TCCSUP increased significantly. The curcuminlight treatment was also successfully involved in lower migration behaviour. The FACScan-analysis and Western Blot re-sults showed that there were different modifications of α and β integrin subtype expressions after treatment. The changes were depended on the cell type and the integrin type. The block-ade experiments demonstrate how deeply involved α3, α5 and β1 integrin subtypes are in adhesion and migration process. The additive daylight exposure potentiated the effectiveness of curcumin treatment. The re-sults in total proved that curcumin has a positive, inhibiting effect on invasive tumour dissem-ination. This makes curcumin a potential additive to the conventional tumour therapy. The collected data should however be further verified by animal testing.