Auswirkung von ionisierender Strahlung auf intestinale Epithelzelllinien H-4 und Caco-2

Abstract

Kosmische Strahlung ist ein großer Risikofaktor für die bemannte Raumfahrt. Bei Langzeitaufenthalten im All tragen die verschiedenen Komponenten und Qualitäten der kosmischen Strahlung, sowie unvorhersehbare Sonnenstürme, zur erhöhten Strahlenexposition von Astronauten bei. Die gesundheitlichen Folgen reichen vom akuten und chronischen Strahlensyndrom bis zu der Entwicklung von Tumoren, abhängig von der Strahlendosis. Hohe Dosen ionisierender Strahlung können die Funktion des Knochenmarks beeinträchtigen und die Epithelzellen des Dünndarms schädigen. Die daraus resultierende Ablösung der Epithelzellen kann den Verlust der intestinalen Mukosa zur Folge haben. Voraussetzung für die Untersuchung gastrointestinaler Strahlenschäden in vitro ist die Auswahl eines geeigneten Modellsystems. Hierzu wurden in dieser Arbeit zwei Zelllinien mit zellbiologischen und biochemischen Methoden auf folgende Eigenschaften untersucht: (i) zelluläre Morphologie, (ii) Chromosomenanzahl, (iii) Wachstumsverhalten, (iv) Zellzyklusverteilung, (v) Zellalterung in Kultur und (vi) Anwesenheit von darmspezifischen Enzymen. Es konnte nachgewiesen werden, dass die tumorassoziierte Zelllinie Caco2 und die nicht-maligne Zelllinie H4 intestinale Epithelzelllinien sind. Nach Exposition mit Röntgenstrahlung wurden die Zelllinien auf klonoges Überleben und Zellzyklusprogression untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine Ansammlung von Zellen in der G2/M-Phase des Zellzyklus und vergleichbare Überlebenskurven.