Untersuchungen zur Strahlensensitivität von NBS Zellen

Das Nijmegen Breakage Syndrom (NBS) gehört zur Gruppe der humanen,
vererbbaren Chromosomeninstabilitätssyndromen mit einem
pleiotrophen Phänotyp. Betroffene Personen sind homozygot für eine
Mutation im NBS1 Gen, die zu einem Ausfall der Bildung eines
funktionellen Genproduktes führt. NBS Patienten reagieren u. a.
empfindlicher auf ionisierende Bestrahlung, sind immundefizient und
entwickeln mit erhöhter Wahrscheinlichkeit maligne Erkrankungen.
Durch die vergleichende Analyse von zwei Zellpaaren mit NBS1-/-
lymphoblastoiden Zelllinien und ihren entsprechenden NBS1+/-
Linien, die aus Zellen von blutsverwandten Personen generiert
wurden, wurden mögliche Ursachen für den auf zellulärer Ebene gut
charakterisierten Phänotyp der erhöhten Strahlensensitivität der
NBS1-/- Linien untersucht. Die Analyse einer möglichen
differentiellen Genexpression in diesen Zelllinien mittels DNA
Microarraytechnologie ergab nur ein signifikant minderexprimiertes
Gen in den NBS1-/- Linien beider Zellpaare: LCK. Dieses Gen ist an
der positiven Regulation der strahleninduzierten Apoptose in B- und
T-Zellen beteiligt, weshalb die Rolle von NBS1 für die Regulation
der strahleninduzierte Apoptose untersucht wurde. Es konnte gezeigt
werden, dass NBS1-/- Zellen verglichen mit den entsprechenden
NBS1+/- Zellen eine erhöhte Induktion von Apoptose nach
gamma-Bestrahlung aufweisen. Die Analyse des Apoptoseweges
demonstrierte die negative Regulation des CD95 vermittelten Weges
durch NBS1. Die erhöhte strahleninduzierte Apoptose ist eine gute
Erklärungsmöglichkeit für die beschriebene erhöhte
Strahlensensitivität von NBS Zellen, da die Reparatur von DNA
Doppelstrangbrüchen (DSB) von der NBS1 Mutation nicht
beeinträchtigt wird und somit keine Erklärung für diesen Phänotyp
bietet. Möglicherweise beeinflusst NBS1 aber die Regulation der
beiden DSB Reparaturwege homologe Rekombination oder nicht-homologe
Endverknüpfung. Um zukünftig das Ausmaß der Verwendung dieser
beiden Reparaturwege in NBS1 defizienten Zellen studieren zu
können, wurde ein Vektorsystem entwickelt, das die Quantifizierung
der Verwendung dieser DSB Reparaturwege durch Analyse von
Fluoreszenzmarken nach sequenzspezifischer Induktion von DSB in
vivo ermöglicht. Neben der Rolle von LCK in der Regulation der
Apoptose ist LCK als T-zellspezifisches Protein insbesondere an der
T-Zellaktivierung beteiligt. Deshalb wurde die Rolle von NBS1 für
die Regulation der LCK Expression in einer T-Zelllinie untersucht
(Jurkat), um so möglicherweise eine weitere Ursache für die
Immundefizienz der NBS Patienten beschreiben zu können. Allerdings
ist die LCK Expression in diesen Zellen unabhängig von NBS1.