title: Die membrangebundenen Matrixmetalloproteinasen und ihre Bedeutung für die Astrozytenmigration
title: The membrane-bound matrixmetalloproteinases and their influence on the migration of astrocytes
Creators: name: Merten, Raphael
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: migrationassay
Glioblastom
Medizin, Gesundheit
astrocyte
Astrozyt
MMP
Astrozytom
Migrationsassay
astrocytom
glioblastom
MT-MMP
Rückenmark
brain tumor
Migration
Hirntumor
OPoSSM-Assay

description: Trotz einer Vielzahl von
      Therapieansätzen ist die Prognose der Astrozytome nach wie
      vor ungünstig, da durch die diffuse Infiltration der
      Tumorzellen in das Hirnparenchym eine Resektion unmöglich
      ist. Auch Chemotherapeutika und Radiotherapie zeigen
      insbesondere auf das infiltrative Wachstum der Tumore nur
      wenig Wirkung, sodass neue Therapien entwickelt werden
      müssen, um das Überleben der Patienten zu verlängern.
      Membrangebundene Matrixmetalloproteinasen (MT-MMPs) sind
      Endopeptidasen, die Invasivitäts- und Migrationsfördernde
      Eigenschaften besitzen und in Astrozytomen verstärkt
      exprimiert werden. Daher war es das Ziel dieser Arbeit, die
      Rolle der MT-MMPs in der Pathophysiologie der Astrozytome zu
      untersuchen. Für die Untersuchung wurden primäre murine
      Tp53-defiziente Astrozyten (Tp53-/-) retoviral mit einem der
      sechs humanen MT-MMP transduziert und die Expression der mRNA
      und der Proteine der MT-MMPs gemessen. Zur Beurteilung der
      Wirkung der unterschiedlichen MT-MMP wurden ein Scratch-
      sowie Matrigel-Invasions-Assay angewendet. Weiterhin wurde
      ein neuer organotypischer Migrations- und Inasionsassay auf
      Grundlage von Rückenmark aus dem Schwein etabliert (OPoSSM
      (organotypic porcine spinal slice migration)-Assay). Die
      Astrozyten zeigten in dem Scratch-Assay eine stark erhöhte
      Migration, wogegen der Matrigel-Invasions-Assay ergebnislos
      blieb. Denn die Astrozyten starben auf der Membran des Assays
      ab. Das neu etablierte OPoSSM-Assay stellte sich im Vergleich
      zu Standardassays (Scratch-Assay, Matrigel-Invasions-Assay)
      als eine besonders kostengünstige, effektive und
      physiologische Methode heraus. In Semidünnschnitten und der
      konfokalen Mikroskopie konnte dargestellt werden, dass die
      Astrozyten in den Rückenmarksschnitten untereinander zu
      Einzelketten verknüpft an der Basallamina von Gefäßen wandern
      und dreidimensional in alle Ebenen des Rückenmarkschnittes
      eindringen. Die Migrationsfähigkeit der Astrozyten wurde in
      Bezug auf die Infiltrationstiefe und die Gesamtkettenanzahl
      durch alle MT-MMPs erhöht, wobei MT4- und MT6-MMP die
      stärksten Pro-Migratoren waren.
description: Despite all therapeutical progress
      glial tumors still bear a poor prognosis due to the diffuse
      infiltration of glioma cells into the surrounding brain – a
      fact that prevents total resection of the tumor. Furthermore
      chemotherapy and radiotherapy have only low impact on the
      growth of the tumour, so new therapy strategies are
      desperately needed in order to improve the overall survival
      of patients. Membrane-bound matrix metalloproteinases
      (MT-MMPs) are a family of 6 endopeptidases that have the
      potential to increase the invasion and migration of cells.
      MT-MMPs are overexpressed in astrocytomas, the effect of
      these proteins, however, is not fully understood. The aim of
      this study was to further explore the role of MT-MMPs in the
      pathophysiology of gliomas. To evaluate the effect of the
      different MT-MMPs, primary murine Tp53 deficient astrocytes
      (Tp53-/-) were retrovirally transduced with one of the six
      human MT-MMP genes and the expression of the respective mRNA
      and protein was determined. Then, the effect of MT-MMP
      expression on the migratory potential of the transduced cells
      was evaluated in Scratch and Matrigel Invasion assays.
      Furthermore, a novel organotypic migration- and invasion
      assay (OPoSSM (organotypic porcine spinal slice migration)
      assay) was developed for measuring the migration ability of
      the astrocytes in porcine spinal cord. In the Scratch-assay
      all MT-MMPs strongly enhanced the migration of the
      astrocytes. In contrat to this, the Matrigel Invasion assay
      was not capable to measure the migration of the astrocytes,
      because the astrocytes died above the matrigel membrane.
      Lastly, the OPoSSM assay was an effective, cheap and
      physiological assay for the investigation of cell migration
      in CNS white matter. The OPoSSM assay revealed that all
      MT-MMPs increase the migration of transduced astrocytes and
      MT4- and MT6-MMP were the most potent mediators of astrocyte
      migration in porcine spinal cord.