Published 2011 | Version v1
Miscellaneous

Response to alkylation damage of fibroblast cells from patients with therapy-related myeloid neoplasms

Description

Therapy-related myeloid neoplasms (t-MNs) are severe long-term consequences of chemo- and/or radiotherapy for a primary disease. It is generally accepted that genetic predisposition plays a major role in therapy-related leukemogenesis. The hypothesis that cellular response mechanisms to alkylation damage are deregulated in constitutional cells of patients with t-MNs due to predisposing genetic events was tested in this study. It was further examined whether genetic instability would also be a consequence of such a treatment. Therefore primary fibroblast cultures were established from skin biopsies from patients with t-MNs and matched healthy controls. These cultures were treated with the cyclophosphamide derivate phosphoramide mustard (PM), a bifunctional alkylating agent. The cellular response to alkylation damage was assessed with respect to cell viability, cell cycle regulation and chromosomal stability. Increased sensitivity to PM treatment could be demonstrated in 7/13 (54%) patient samples. IC50, IC75 and IC90 values as well as the percentage of viable cells at higher PM concentrations were significantly different when comparing patient and control groups. Both, fibroblast cells from patients and controls, properly induced cell cycle arrest following alkylating injury in the G2/M phase of the cell cycle. Gross genomic alterations like chromosome and chromatid breaks as well as structural and clonal numerical aberrations could be induced via PM treatment. The extent of induced changes per mitosis, however, was comparable in both, patient and control fibroblast cultures. These data demonstrate for the first time hypersensitivity of constitutional cells from patients with t-MNs to alkylation treatment indicating impaired DNA damage response and/or repair mechanisms. (author)

Availability note (English)

Available from Graz University Library, Universitaetsplatz 3, 8010 Graz (Austria)

Abstract (German)

Therapie-assoziierte myeloische Neoplasien (t-MNs) sind schwerwiegende Langzeit-Folgen von Chemo- und/oder Strahlentherapie aufgrund einer Primaererkrankung. Praedispositionierende genetische Faktoren spielen fuer die Therapie-assoziierte Leukaemogenese eine wesentliche Rolle. In dieser Arbeit wurde die Hypothese geprueft, dass Mechanismen der Reaktion auf Alkylantienbehandlung in konstitutionellen Zellen von Patienten mit t-MNs aufgrund dieser Praedisposition dereguliert sind. Es wurde ueberdies getestet, ob dies zu genetischer Instabilitaet in diesen Zellen fuehrt. Hierzu wurden primaere Fibroblastenkulturen aus Hautbiopsien von Patienten mit t-MNs und passenden gesunden Individuen etabliert. Diese gewonnenen Zellkulturen wurden sodann mit dem Cyclophosphamid-Derivat Phosphoramid Mustard (PM) behandelt, einem bifunktionellen Alkylans. Die Reaktion auf die PM Behandlung wurde anhand der Parameter Zellviabilitaet, Zellzyklus-Regulation und chromosomaler Stabilitaet bestimmt. Eine erhoehte Sensitivitaet gegenueber der PM Behandlung konnte in 7/13 (54%) Fibroblastenkulturen von Patienten gezeigt werden. Sowohl IC50, IC75 und IC90 Werte als auch der prozentuelle Anteil an viablen Zellen bei hohen PM Konzentrationen wiesen einen signifikanten Unterschied zwischen Patienten- und Kontrollgruppen auf. Eine adaequate Arretierung des Zellzyklus in der G2/M Phase wurde in gleichem Maße bei Patienten- als auch Kontrollkulturen nach Alkylantienbehandlung beobachtet. Genomische Veraenderungen wie Chromosomen- und Chromatidbrueche, strukturelle und klonal-numerische Aberrationen konnten ebenfalls durch eine Behandlung mit PM induziert werden. Die Zahl der induzierten Veraenderungen pro Mitose war dabei vergleichbar in beiden Gruppen. Diese Ergebnisse zeigen zum ersten Mal eine Hypersensitivitaet von konstitutionellen Zellen von Patienten mit t-MNs und deuten auf eine defekte Funktion von Enzymen hin, die fuer die Detektion und/oder Reparatur von DNA Schaeden verantwortlich sind. (author)

Additional details

Publishing Information

Imprint Pagination
99 p.

INIS

Country of Publication
Austria
Country of Input or Organization
Austria
INIS RN
44016843
Subject category
S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis, Non-conventional Literature
Descriptors DEI
ALKYLATION; CELL CYCLE; ENDOXAN; FIBROBLASTS; LEUKEMOGENESIS; NEOPLASMS; RADIOTHERAPY
Descriptors DEC
ALKYLATING AGENTS; ANIMAL CELLS; CARCINOGENESIS; CHEMICAL REACTIONS; CONNECTIVE TISSUE CELLS; DISEASES; DRUGS; IMMUNOSUPPRESSIVE DRUGS; MEDICINE; NUCLEAR MEDICINE; PATHOGENESIS; RADIOLOGY; SOMATIC CELLS; THERAPY