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Title
Untersuchung einer möglichen Korrelation zwischen den EMT Markern E-cadherin, N-cadherin und Vimentin und γH2AX als Marker für DNA-Schaden
Additional Titles
Evaluation of a possible correlation between EMT markers E-cadherin, N-cadherin and vimentin and DNA damage marker γH2AX
AuthorNessl, Tanja
Thesis advisorSeper, Helena
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Epithelial-mesenchymale Transformation / DNA-Schaden / γH2AX / EMT Marker
Keywords (EN)Epithelial-mesenchymal transition / DNA damage / γH2AX / EMT markers
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer möglichen Korrelation zwischen epithelial-mesenchymaler Transformation (EMT) und DNA-Schädigung in Tumoren. EMT ist ein sehr komplexer Prozess, der unter anderem auch eine wichtige Rolle in der Progression von Tumoren und in der Entwicklung von Therapieresistenzen spielt. Während dieser Transformation legen epitheliale Zellen ihre Charakteristika ab und eignen sich stattdessen mesenchymale Eigenschaften und Funktionen an. Diese Transdifferenzierung ermöglicht es den Tumorzellen, in andere Organe abzuwandern, einzudringen und dort Metastasen zu bilden. Es gibt zahlreiche verschiedene Faktoren, die zur Induktion epithelial-mesenchymaler Transformation führen können. Die Mikroumgebung des Tumors spielt dabei genauso eine Rolle wie genetische und epigenetische Veränderungen. Eine weitere erst kürzlich entdeckte Möglichkeit EMT auszulösen, sind selbst induzierte Doppelstrangbrüche. Die Forschungsgruppe um Li, C.-Y. fand heraus, dass Tumorzellen in Zellkultur gezielt Doppelstrangbrüche in ihrer eigenen DNA induzieren, um dadurch das Fortschreiten des Tumors zu fördern. Die Forschungsgruppe beobachtete auch eine erhöhte Expression mesenchymaler Marker in Zellen mit höheren Levels an DNA-Schädigung. Das legt nahe, dass selbst induzierte Doppelstrangbrüche auch zur Induktion von EMT beitragen. Basierend auf diesen Entdeckungen, war nun das Ziel der empirischen Studie, die in dieser Arbeit beschrieben wird, herauszufinden, ob in kolorektalen Lebermetasen tatsächlich ein Zusammenhang zwischen DNA-Schaden und der Expression von EMT Markern nachweisbar ist. Dafür führten wir immunhistochemische Färbungen von γH2AX, einem Marker für Doppelstrangbrüche, und den EMT Markern

E-cadherin, N-cadherin und Vimentin durch. Die Objektträger wurden anschließend mit Hilfe von TissueFaxs, einem Zellanalysesystem der Firma TissueGnostics, das zum Scannen von Objektträgern oder Mikrotiterplatten verwendet werden kann, eingescannt und somit digitalisiert. Dadurch konnten die Intensitäten der Färbungen dann mittels StrataQuest, einer Software, die ebenfalls von der Firma TissueGnostics stammt, quantifiziert werden. Die Daten wurden schließlich statistisch ausgewertet und es wurden Korrelationsanalysen mit Hilfe des Korrelationskoeffizienten Kendall’s τ durchgeführt. Entgegen unserer Hypothese konnte keine Korrelation zwischen einem der EMT Marker und γH2AX als Marker für DNA-Schaden nachgewiesen werden. Das bedeutet, dass zumindest in kolorektalen Lebermetastasen kein Zusammenhang zwischen diesen Faktoren besteht.

Abstract (English)

This thesis deals with a possible correlation between epithelial-mesenchymal transition (EMT) and DNA damage in cancer. EMT is a complex process that, among others, plays an important role in cancer progression and therapy resistance. During this transformation, epithelial cells shed their characteristics and acquire mesenchymal traits and functions instead. This transdifferentiation enables cancer cells to migrate and invade in other organs in order to form metastases. There are different factors that can cause EMT induction such as the tumor microenvironment (TME) or genetic and epigenetic alterations. Another important way of inducing EMT, which has only recently been discovered by a research group is self-induced DNA damage. This research group around Li, C.-Y. found out that in cell culture, tumor cells are able to induce double-strand breaks (DSBs) in their own DNA in order to promote tumor progression. The research group also observed a higher expression of mesenchymal markers in tumor cells with higher levels of DNA damage. This indicates that self-inflicted DSBs also contribute to EMT induction. Based on these findings, the aim of the empirical study described in this thesis was to evaluate whether there actually is a correlation between DNA damage and expression of EMT markers in tissue specimens of colorectal liver metastases. Therefore, we carried out immunohistochemical staining of γH2AX as a marker for DNA damage and EMT markers E-cadherin, N-cadherin and vimentin to evaluate whether such a correlation is evident. The staining intensities were quantified using StrataQuest software by TissueGnostics after whole-slide scanning using TissuFaxs cell analysis system by TissueGnostics. The data was then statistically analyzed using Kendall’s τ for correlation analysis. Despite our assumptions, no correlation between γH2AX and any of the EMT markers could be found. This suggests that, at least in colorectal liver metastases, no correlation between these factors is evident.