Brustkrebs ist das häufigste Karzinom bei Frauen. TCDD wirkt karzinogen, kann als lipophile Chemikalie im Fettgewebe der Brust akkumulieren und aktiviert den Transkriptionsfaktor Arylhydrokarbonrezeptor (AhR). TCDD trifft im Mammakarzinom auf heterogen über das Karzinom verteilte hypoxische Bereiche. Der mittlere Sauerstoffpartialdruck ist in Mammakarzinomen im Vergleich zum normalen Brustgewebe verringert (Hypoxie) und aktiviert den Transkriptionsfaktor Hypoxie-induzierter Faktor-1α (HIF-1α). Diese Situation zu simulieren, war das Hauptanliegen der vorliegenden Dissertation. Als Zellmodell kam in dieser Arbeit die humane Brustkrebszelllinie MCF-7 zum Einsatz. In MCF-Zellen wird durch eine gleichzeitige Stimulation mit TCDD (10 nM) und Hypoxie (5 % Sauerstoff) die Aktivierung des AhR-Signalweges nicht verringert. TCDD reduzierte jedoch die HIF-1α-Stabilisierung und -Aktivität unter hypoxischen Bedingungen. Als potentielle Mediatoren der Interferenz zwischen dem AhR- und dem HIF-1α-Signalweg wurde das Protein PHD2 und die Kompetition zwischen Hsp90 und Rack1 untersucht. Die PHD2 konnte durch Expressionanalysen als Vermittler der Interferenz zwischen beiden Signalwegen ausgeschlossen werden. Der HIF-1α-Stabilisator Hsp90 wurde nach gleichzeitiger Stimulation mit TCDD und Hypoxie geringer exprimiert, während die Expression des Proteins Rack1 unverändert blieb. Über die Inhibierung von Rack1 mittels siRNA wurde nach gleichzeitiger Stimulation mit TCDD und Hypoxie die TCDD-vermittelte HIF-1α-Destabilisierung verhindert. Die Kompetition von Hsp90 und Rack1 um HIF-1α vermittelt die Interferenz zwischen dem AhR- und dem HIF-1α-Signalweg. Weiterhin wurden die Auswirkungen einer gleichzeitigen Aktivierung des AhR- und des HIF-1α-Signalweges auf den p53- und Östrogenrezeptor α (ERα)-Signalweg untersucht. Die Reduktion der p53-Aktivität konnte auf eine gesteigerte Aktivität des Erα und die transkriptionelle Regulation von Hdm2 zurückgeführt werden. Die Inhibierung des p53-Zielgenes Dusp5 durch die gleichzeitige Stimulation mit TCDD und Hypoxie sowie durch RNA-Interferenz verhinderte die Dephosphorylierung von ERK1/2 und vermittelte so die Aktivierung von ERα. Die Induktion der ERα-Aktivität konnte durch den MEK1-spezifischen Inhibitor PD98059 verhindert werden. Die Kombination der Inhibierung des p53-Signalweges und der Induktion des ERα-Signalweges stellt einen neuen Mechanismus dar, wie TCDD unter hypoxischen Bedingungen die Weiterentwicklung des Brustkrebses fördern könnte.
|