Inhaltszusammenfassung:
Durch komplexe Mechanismen hat Hypoxie innerhalb von Tumoren verschiede-ne unerwünschte Auswirkungen, wie eine Steigerung des Proliferationspotenzi-als, eine verringerte Immunantwort gegenüber den Tumorzellen und eine erhöhte Metastasierungsrate. Die Sauerstoffsättigung im Tumorgewebe stellt einen ent-scheidenden Faktor für den Behandlungserfolg in der Strahlentherapie dar, wo-bei gut sauerstoffversorgte Tumorregionen eine bis zu dreifach höhere Reaktion im Vergleich zu anoxischen Tumorbereichen zeigen. Eine sichere, leicht an-wendbare und kostengünstige Methode zur Verbesserung der Durchblutung und Modulation der antitumoralen Immunantwort gegen Tumorantigene erscheint er-strebenswert.
Das Remote Ischemic Conditioning (RIC) wurde bereits in verschiedenen klini-schen Bereichen eingesetzt, um genau das Ziel zu erreichen. RIC bezieht sich auf die Anwendung kurzer, nicht schädlicher Ischämieperioden auf eine Extremi-tät, die wiederum eine systemische Reaktion hervorruft. Die Wirkung von RIC auf die Durchblutung und Immunantwort bei bösartigen Tumoren wurde unserem Kenntnisstand nach bisher noch nicht untersucht.
Bei C57BL/6NCrL Mäusen wurden B16-OVA Melanomzellen subkutan in die rechte Flanke implantiert. Nach dem Anwachsen des Tumors auf eine Größe von 0,7 – 1 cm wurde RIC unter Isoflurannarkose bei 14 Tieren durchgeführt. Hierfür wurde ein Hinterlauf mittels Tourniquets während 6 Zyklen à 5 min einer Ischä-mie ausgesetzt, mit dazwischenliegenden Pausen à 5 min zur Reperfusion. Um Narkoseeffekte bei der Wirkung des RIC auszuschließen, wurde eine Kontroll-gruppe mit ebenfalls 14 Tieren, die lediglich Isoflurannarkose erhielten, geplant. Die Mikrozirkulation im Tumorgewebe und in der nicht-ischämischen Pfote wurde nicht-invasiv mit dem O2C Gerät gemessen. Nach dem letzten Zyklus RIC bzw. korrespondierend nach ca. 57 min Narkosedauer in der Kontrollgruppe wurde den Tieren der Hypoxiemarker Pimonidazol i.p. injiziert und 90 min später die Tötung in Narkose durchgeführt. Anhand des applizierten Pimonidazols wurde das hy-poxische Areal in den resezierten Tumoren angefärbt. Zudem wurde mittels CD3 und FoxP3 Färbung die T-Zellinfiltration in den Tumoren der beiden Gruppen analysiert. Aus den gewonnenen Plasmaproben wurden Zytokinspiegel im Plas-ma beider Gruppen analysiert und verglichen.
Im direkten Vergleich der Perfusionsparameter aus der Abschlussphase zwi-schen der Kontroll- und RIC-Gruppe zeigte sich eine Tendenz zu einer besseren prozentuellen Oxygenierung des Tumorgewebes in der RIC-Gruppe, die um 11,3 Prozentpunkte und 22 % höher im Verhältnis zur Kontrollgruppe war (MWU, p = 0,09). Die mediane Oxygenierung des Tumors war in der Kontrollgruppe um 19 % und in der RIC-Gruppe nur um 4 % niedriger im Verhältnis zum gesunden Gewebe der nicht-ischämischen Hinterbeine (MWU, p = 0,026.) Es konnten keine Unterschiede bezüglich ICH Färbung für die akute (Pimonidazol) und chronische (CAIX) Hypoxie zwischen der RIC- und Kontroll-Gruppe festgestellt werden. Die CD3+-Immuninfiltration im Tumorzentrum war stärker in der RIC-Gruppe (MWU, p = 0,01). Insgesamt wurden keine Unterschiede hinsichtlich der FoxP3-positiven Zellen (Treg-Zellen) zwischen der Kontroll- und der RIC-Gruppe (Tumorzentrum: (p = 0,84), Tumorperipherie: p = 0,627) festgestellt. In der Untersuchung von 23 Zytokinen zeigte sich, dass sich die beiden Gruppen bezüglich der MFI des IL-17 unterschieden, mit einer höheren MFI in der RIC- als in der Kontrollgruppe (MWU, p = 0,035). Es bestand ebenfalls eine Tendenz zur höheren MFI von TNF-α in der RIC-Gruppe (MWU, p = 0,063).
RIC erscheint somit eine komplexe und unterschiedliche Wirkung auf das Ge-fäßbett des gesunden Gewebes und des Tumors zu haben und wies vor allem eine positive immunmodulierende Wirkung auf die Tumoren auf. RIC scheint se-lektiv eine Verstärkung der Immuninfiltration im Tumorzentrum der bereits vorakti-vierten CD3-positiven-T-Zellen, aber nicht der T-Suppressor-Zellen, hervorzuru-fen.
Aufbauend auf diesen Ergebnissen sollten Arbeiten folgen, welche die Mehr-fachapplikation und mittlefristige Wirkung von RIC in Kombination mit Radio- und Chemotherapie untersuchen.
