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Reiß, Andreas (2011): Mutagensensitivität und DNA-Reparaturkapazität als endogene Risikofaktoren für die Entstehung von Kopf-Hals-Tumoren. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Neben den anerkannten Risikofaktoren Alkohol und Rauchen gewinnt die individuelle Suszeptibilität, als zusätzlicher Risikofaktor für die Entwicklung von Kopf-Hals-Tumoren zunehmend an Bedeutung. Eine genetische Disposition zur DNA-Instabilität oder präformierte Defizite im Bereiche der DNA-Reparaturmechanismen begünstigen das Auftreten und die Persistenz kritischer Mutationen. Durch diese „endogenen“ Risikofaktoren wird eine Tumorenstehung begünstigt, so dass manche Personen, bei gleicher Expositionsstärke und -dauer gegenüber exogenen kanzerogenen Einflüssen, leichter ein Karzinom entwickeln, als andere. In der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, ob Unterschiede in der Mutagensensitivität und/oder der DNA-Reparaturkapazität zwischen einer Versuchsgruppe aus Patienten mit einem Karzinom des oberen Aerodigestivtraktes und einer gesunden Probantengruppe feststellbar sind. Die beiden Gruppen wurden nach Geschlecht, Alter, Tabak- und Alkoholkonsum abgeglichen. Das Kollektiv der Karzinompatienten umfasste 20 Personen, die an einem oropharyngealen Karzinom erkrankt waren. Der Kontrollgruppe gehörten ebenfalls 20 Personen an, die jedoch alle frei von einem Tumorleiden waren. Perioperativ wurden zur Testung jeweils 20 Schleimhautproben gewonnen. an Lymphozyten standen aus beiden Gruppen jeweils 15 Proben zur Verfügung. Die anerkannt karzinogenen Inhaltsstoffe des Tabakrauchs Benzo[a]pyren, BPDE, NDEA, NNN, NNK, NDEA wurden als Testsubstanzen verwendet, um Schäden an der DNA zu induzieren. MNNG und die Lösungssubstanz DMSO dienten als Positiv- und Negativkontrolle. Schleimhautzellen und Lymphozyten wurden jeweils für 60 Minuten mit den genannten Fremdstoffen inkubiert. Der Reparaturversuch wurde ausschließlich mit NDEA durchgeführt. Nach Auswaschung des Fremdstoffes wurde den Schleimhautzellen 15 und 30 Minuten und den Lymphozyten 15, 30 und 60 Minuten Zeit zur Reparatur entstandener DNA-Schäden gewährt. Zur quantitativen Darstellung der fremdstoffinduzierten DNA-Schädigungen und Reparaturleistung wurde der Comet Assay benutzt. Alle getesteten Substanzen zeigten im Vergleich zur Kontrollsubstanz DMSO ein signifikantes Schädigungsniveau. Die Ergebnisse der Versuche zur Mutagensensitivität zeigten eine signifikant höhere Schädigung der Schleimhautzellen der Tumorgruppe durch NNN. In den weiteren Versuchen zur Mutagensensitivität konnte durch keine weitere Substanz, weder in Schleimhautzellen, noch in Lymphozyten, eine Schädigung ausgelöst werden, die einen signifikanten Unterschied zwischen Tumor- und Kontrollgruppe aufzeigt. Für Schleimhautzellen und Lymphozyten konnte ein Ansteigen der DRC im zeitlichen Verlauf von 0 bis 30, bzw. 0 bis 60 Minuten erfasst werden. Ein signifikanter Unterschied zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe bestand nicht. Alle benutzen Testsubstanzen verursachen nachweisbare DNA-Schäden in unterschiedlicher Stärke und Homogenität. Sowohl in Lymphozyten, als auch Epithelzellen fand unter den eingesetzten In-vitro-Bedingungen eine zeitabhängige zunehmende Reparatur der geschädigten DNA statt. In der statistischen Auswertung der Ergebnisse konnte ausschließlich für das Agens NNN (p = 0,04) eine erhöhte Sensitivität der Schleimhautzellen von Karzinompatienten nachgewiesen werden. Zur Bestätigung dieses Ergebnisses müssen weitere Versuche folgen. Insgesamt ließ sich die Hypothese einer unterschiedlichen Mutagensensitivität und DNA-Reparaturkapazität beim Vergleich von Patienten mit einem Karzinom des Kopf-Hals-Bereiches und in der Population der vorliegenden Arbeit nicht bestätigen.