Feldkötter, Henning Dieter
(2020).
Effects of Genotoxic Stress on Macrophage Phenotype and Phagocytic Capacity.
PhD thesis, Universität zu Köln.
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EffectsofGenotoxicStressonMacrophagePhenotypeandPhagocyticCapacityDissertationsschriftHenningDieterFeldkoetter.pdf Download (4MB) |
Abstract
The tumor microenvironment (TME) plays an important role in the genesis, progression and metastasis of malignancies. One of the key players in the TME are macrophages, referred to as tumor associated macrophages (TAMs). As macrophages are a very heterogenic group, their impact on disease progression and outcome varies strongly depending on the tumor entity. In most cases, TAMs are mainly associated with a poor prognosis in regard to tumor progression, therapy efficacy and disease relapse after treatment. Previous work from this laboratory could show that the application of genotoxic stress in form of a low dose treatment with a alkylating agent, Mafosfamide, induced an increase in the phagocytic capacity of macrophage cell lines as well as primary murine macrophages in vitro. This stimulatory effect was observed in an assay, which evaluated opsonised Fc-receptor (FcR) mediated phagocytosis, utilizing Phycoerythrin (PE) labelled latex beads as well as green fluorescent protein (GFP) labelled humanized lymphoma cells as engulfment targets. Opsonization was ensured through the addition of monoclonal therapeutic antibodies. In addition, it was observed that stressed macrophages undergo morphological changes, which upon treatment with Mafosfamide and Doxorubicin led to an increase in size as well as granularity, detected by confocal microscopy and flow cytometry. In this work, an increase in opsonised FcR-independent as well as nonopsonised phagocytic capacity of macrophages in vitro, caused by chemotherapy treatment, was observed. Interestingly, this effect was induced by either Mafosfamide or Doxorubicin treatment, mirroring the effect both chemotherapeutics had on opsonised FcR-dependent phagocytosis. Furthermore, for Mafosfamide this seemed to be caused by direct effects of the chemotherapeutic on the macrophages. The mechanism of action observed under Doxorubicin treatment differed from Mafosfamide in that it induced increased phagocytosis via both direct and indirect treatment.
| Item Type: | Thesis (PhD thesis) |
| Translated title: | Title Language Einfluss von genotoxischem Stress auf Phänotyp und phagozytische Kapazität von Makrophagen German |
| Translated abstract: | Abstract Language Das Tumormikromilieu spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung, dem
Fortschreiten und der Metastasierung von malignen Erkrankungen.
Makrophagen sind eine der zentralen Zellen im Tumormikromilieu und werden
als Tumor-assoziierte Makrophagen (TAMs) bezeichnet. Makrophagen sind ein
hoch heterogener Zelltyp, dessen Einfluss auf Fortschritt und Ausgang einer
Krebserkrankung stark von der jeweiligen Art der malignen Erkrankung
abhängt. Jedoch sind TAMs meistens mit einer schlechten Prognose bezüglich
Krankheitsentwicklung, Therapieeffektivität und Wiederauftreten der malignen
Erkrankung assoziiert.
Interessanterweise konnte die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Pallasch
nachweisen, dass die Schädigung der DNA durch niedrig dosierte Alkylanzien,
wie Mafosfamide, eine höhere Phagozytoserate in Makrophagen-Zelllinien,
sowie primären murinen Makrophagen induziert. Diese Stimulation wurde in
einem Experiment, welches opsonisierte Fc-Rezeptor (FcR) vermittelte
Phagozytose misst, beobachtet. In diesem Experiment wurden PE markierte
Latexkügelchen und GFP markierte humanisierte Lymphom Zellen als
Phagozytoseziele benutzt, sowie, um die Opsonierung zu garantieren,
monoklonale Antikörper hinzugefügt. Ebenso wurde beobachtet, dass
behandelte Makrophagen sich morphologisch verändern. Unter der Behandlung
mit Mafosfamide oder Doxorubicin nahm die Zellgröße und -granularität zu, was
mittels eines Konfokalmikroskops und Durchflusszytometrie nachgewiesen
wurde.
In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass opsonierte FcR-unabhängige Phagozytose
und nicht opsonierte Phagozytose, durch Makrophagen, ebenfalls mittels
Chemotherapie erhöht werden kann. Dieser Effekt wurde durch Mafosfamideund
Doxorubicinbehandlung hervorgerufen, wie es auch für opsonierte Fcabhängige
Phagozytose beobachtet wurde. Bei Mafosfamide war dieser Effekt
abhängig von der direkten Behandlung von Makrophagen mit dem
Chemotherapeutikum. Der Effekt von Doxorubicin wurde jedoch bei direkter,
sowie indirekter Behandlung, mittels konditioniertem Mediums, beobachtet. German |
| Creators: | Creators Email ORCID ORCID Put Code Feldkötter, Henning Dieter Henning.Feldkoetter@gmx.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| URN: | urn:nbn:de:hbz:38-726998 |
| Date: | 2020 |
| Language: | English |
| Faculty: | Faculty of Medicine |
| Divisions: | CECAD - Cluster of Excellence Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases |
| Subjects: | Medical sciences Medicine |
| Uncontrolled Keywords: | Keywords Language Macrophage English Phagocytosis English Macrophage Phenotype English Chemotherapy English J774A.1 English Genotoxic Stress English |
| Date of oral exam: | 29 February 2024 |
| Referee: | Name Academic Title Pallasch, Christian Universiätsprofessor Eichinger, Ludwig Professor |
| Related URLs: | |
| Refereed: | Yes |
| URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/72699 |
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