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Zum Zeitpunkt der Entdeckung antimikrobieller Peptide (AMP) stand die Abwehrfunktion dieses phylogenetisch alten Immunsystems gegen Mikroorganismen im Vordergrund. Inzwischen konnte aber auch eine Beteiligung der AMP in der Abwehr maligne transformierter körpereigener Zellen wie etwa humaner Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinome (HNSCC) nachgewiesen werden.

Mittels eines zyklischen in silico/ in vitro Prozesses zur evolutiven Peptidsequenzoptimierung wurden unterschiedliche Fragmente des AMP, LL-32, zur Aufklärung der Wirkung und einer eventuellen Optimierung der Struktur hergestellt und untersucht.

Mit Hilfe von Zytotoxizitätsassays konnten wir in vitro eine Zytolyse von über 90% der getesteten Tumorzellen UTSCC-60A und –B, HTB-43 bei Konzentrationen zwischen 0,5 und 50 µg/ml der synthetischen AMPs LL10, LL32 und hCAP18 zeigen. Diese Konzentrationen der AMP hatten keinen zytolytischen Effekt auf Erythrozyten oder respiratorische Epithelzellen. Die synthetischen AMPs RK20 und LL20 wiesen weder auf die Karzinomzelllinien noch auf die nicht transformierten Zellen einen zytolytischen Effekt in vitro auf.

Weiterhin konnten wir in Immunfluoreszenzfärbungen veranschaulichen, dass LL-32 und seine Derivate an der Membran der Zellen bindet. Dabei ist die Bindungsaffinität zu Karzinomzellen deutlich ausgeprägter als zu den nicht transformierten Zellen. Dies führen wir auf die Änderung der Membranzusammensetzung bei Tumorzellen zurück, da diese weitaus negativer geladen sind als normale Zellen.

Abschließend konnten wir sowohl in elektronenmikroskopischen Aufnahmen als auch in FACS-Analysen zeigen, dass die Tumorzellen aufgrund von Nekrose sterben.