Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

T3- induzierte mitochondriale Ca2+ Veränderung in Krebszellen

Kurzfassung

Schilddrüsenhormone spielen eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Zellstoffwechsels. Die biologisch aktive Form des Schilddrüsenhormones, Triiodthyronin (T3), fördert die Hochregulierung von Genen, die mitochondriale Stoffwechselprozesse verbessern. Insbesondere sind Calciumionen (Ca2+) wesentlich für die Funktion von Dehydrogenasen im Citratzyklus, der für die mitochondriale Atmung entscheidend ist.

Diese Studie untersucht die Auswirkungen von T3 auf die mitochondriale Ca2+ Homöostase, die mitochondriale ATP-Produktion und die Zellproliferation in HeLa (Gebärmutterhalskarzinomzellen) und MCF7 (Brustkrebszellen). Unsere Ergebnisse zeigen, dass T3 die Aufnahme von mitochondrialem Ca2+ und die ATP-Produktion in diesen Zellen signifikant erhöht. Fluoreszenzmikroskopie in HeLa-Zellen ergab, dass T3 die Entkopplungsproteine 2 und 3 (UCP2 und UCP3), den mitochondrialen Calciumuniporter (MCU) und die Protein-Arginin-Methyltransferase 1 (PRMT1) hochreguliert. Aufgrund der zeitlichen Korrelation von T3’s Einfluss auf die Expression von UCP2 und UCP3, dem mitochondrialen Ca2+ und den mitochondrialen Stoffwechsel gehen wir davon aus, dass der metabolische Schub auf die T3-verstärkte UCP2- und PRMT1-kontrollierte mitochondriale Ca2+-Aufnahme über MCU zurückzuführen ist. Diese Veränderungen sind zudem mit einer erhöhten Zellproliferation verbunden.

Auf Grundlage dieser Ergebnisse haben wir die Hypothese aufgestellt, dass auch andere Krebszellen T3-induzierte Ca2+-Umstrukturierungen in den Mitochondrien nutzen könnten, um die mitochondriale Stoffwechselaktivität und Zellproliferation zu steigern. Wir fanden heraus, dass T3 den 1,4,5-Trisphosphat-Rezeptor 3 über den Schilddrüsenhormonrezeptor α hochreguliert und dadurch die Aufnahme von mitochondrialem Ca2+ erhöht. Dies steigert die Ausbeute an Reduktionsäquivalenten und fördert die mitochondriale ATP-Produktion, was die Lebensfähigkeit und Proliferation von Brustkrebszellen (MCF7) unterstützt, ohne gesunde Brustzellen (hTERT-HME1) oder Prostatakrebszellen (PC3) zu beeinflussen.

Das Verständnis des Zusammenspiels zwischen T3-Signalgebung, Organellen-Interaktionen und Krebsstoffwechsel könnte zu zielgerichteten Therapien führen, die die Schwachstellen von Krebszellen ausnutzen. Unsere Ergebnisse heben T3 als wichtigen Regulator des Krebsstoffwechsels hervor und unterstreichen dessen Potenzial als therapeutisches Ziel bei Brustkrebs.

Schlagwörter

Schilddrüsenhormone, Kalzium, Krebsmetabolismus

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

–

Sachgebiete

Biochemie

Molekularbiologie

Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren

Autor*in

Tawfik, Ines; BSc MSc

Betreuende Einrichtung / Studium