The acidic tumor tissue pH : role in inflammation and metastasis

Abstract

Eine Ansäuerung des Gewebe-pH (Azidose) tritt bei verschiedenen Erkrankungen, darunter auch Entzündungen und Tumoren auf. In dieser Arbeit wurde der Einfluss der Azidose auf die Expression von Entzündungsmarker (IL-1ß, IL-6, TNF-α, SPP1, MCP-1, iNOS, COX-2) und Metastasierung in vitro und in vivo untersucht. Im Tumormodell führte eine Langzeitinkubation mit Azidose (24 h) zu einer verringerten Expression von Entzündungsmarkern. Vergleichbare Ergebnisse wurden in Zellkultur-Versuchen mit Tumorzellen, Epithelzellen und Fibroblasten nachgewiesen. Im Gegensatz dazu führte eine Kurzzeitinkubation bei azidotischen Bedingungen (3 h) zu einer gesteigerten Expression einiger Entzündungsmarker, einer erhöhten Migration und Metastasenbildung der Tumorzellen, und einer verstärkten Phagozytose von Immunzellen. Die komplexe Interaktion verschiedener Zelltypen und die Dauer der Azidose müssen berücksichtigt werden, wenn Azidose als Angriffspunkt in der Tumortherapie genutzt werden soll.

An acidic tissue pH (acidosis) is found in different pathological conditions, among them being inflammation and cancer. In this work the impact of acidosis on the inflammatory program (IL-1ß, IL-6, TNF-α, SPP1, MCP-1, iNOS, COX-2) and metastasis formation was analyzed in vitro and in vivo. In experimental tumors long-term acidosis (24 h) mostly led to a reduction of the expression of inflammatory mediators. Similar results were also found in cell culture experiments with tumor cells, epithelial cells and fibroblasts. However, short-term acidosis (3 h) induced the expression of some inflammatory mediators, augmented migration and metastasis formation of tumor cells, and elevated phagocytic activity of immune cells. When targeting acidosis for tumor therapy the complex interplay between different cell types, as well as the duration of acidosis, have to be taken into account.