Untersuchung immortalisierter Endothelzellen auf charakteristische ...

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4 Ergebnisse Aus der Softwareanalyse stammende Histogramme der Zellen unter Fluss (dynamisch) und statisch sind in Abbildung 26 dargestellt. Darin sind die Verteilungen der Zellorientierung zu sehen. Bei den Histogrammen der statisch kultivierten Zellen (Abbildung 26 a) bis c)) ist eine gleichmäßige Verteilung sichtbar. Die Histogramme der dynamisch kultivierten Zellen (Abbildung 26 d) bis f)) zeigen teilweise eine größere Verteilungsdichte bei 0°. Ungefähr 80 % der Zellen liegen in einem Bereich ± 35°. Bei Klon 2 der immortalisierten HUVEC ist die Streuung der Werte um 0° etwas größer als bei den primären HUVEC. Hier ist der Bereich, in welchem ungefähr 80 % der Zellen liegen, auf ± 60° angestiegen. Klon 1 weist eine noch größere Streuung als Klon 2 auf. 80 % der Zellen liegen hier bei ± 70°. Abbildung 26: Vergleich der Orientierung der primären und immortalisierten HUVEC nach 5 Tagen Kultivierung. Die x-Achse gibt die Abweichung von der Flussrichtung (0°) in Gradschritten an. Die y-Achse gibt die Anzahl der Zellen an. a) bis c) Auswertung der statischen HUVEC. d) bis f) Auswertung der HUVEC unter Fluss. 46
5 Diskussion 5.1 Chemotaxis-Assay 5 Diskussion Anhand des parallelen FMI kann eine Abschätzung der chemotaktischen Eigenschaften erfolgen. Bei einem hohen FMI kann von einer gerichteten Bewegung ausgegangen werden (Zengel et al., 2011). Entspricht diese Bewegungsrichtung dem Konzentrationsgradienten eines Lockstoffes, findet eine gerichtete Bewegung zu dem Lockstoff hin statt. Bei Verwendung eines cytotoxischen Stoffes, kann auch eine gerichtete Bewegung weg von dem Stoff beobachtet werden. Die FMI der Kontrollen sind niedrig im Vergleich zu dem parallelen FMI der Gradientenmessung (siehe Abbildungen 14 und 15 im Kapitel 4.1). Dies war nach Vergleich mit internen, nicht veröffentlichten Ergebnissen (Hoehne, 2011) zu erwarten, da bei den Kontrollen aufgrund des Fehlens eines Konzentrationsgradienten keine gerichtete Bewegung stattfinden kann. Der FMI senkrecht zum Konzentrationsgradienten ist bei der Gradientenmessung erwartungsgemäß ebenfalls um einiges niedriger als der parallele FMI. Bei den Ergebnissen des 2D-Chemotaxis-Assays (vergleiche Abbildung 16) liegen die parallelen FMI der HUVEC mit durchschnittlich 0,2 in einem Bereich, in dem von einer gerichteten Bewegung ausgegangen werden kann (Zengel et al., 2011). Die Bewegung erfolgte zu dem FCS-Konzentrationsgradienten hin. Somit registrieren adhärente primäre und auch immortalisierte HUVEC die höhere Konzentration an dem komplexen Nährstoff FCS und wandern gezielt darauf zu. Bei den Ergebnissen des 3D-Chemotaxis-Assay (vergleiche Abbildung 16) liegen die parallelen FMI der primären HUVEC und von Klon 2 der immortalisierten HUVEC mit 0,16 und 0,19 in einem Bereich, in dem auch hier von einer gerichteten Bewegung ausgegangen werden kann (Zengel et al., 2011). Der parallele FMI von Klon 1 der immortalisierten HUVEC weist mit nur 0.07 nicht mehr eindeutig auf eine gerichtete Bewegung der Zellen hin. Im Vergleich mit den Kontrollen ist aber durchaus ein Unterschied zu ihnen zu erkennen. Somit kann auch hier von einer chemotaktisch induzierten Migration gesprochen werden, wenn auch in einem geringeren Ausmaß als dies bei den anderen Zelltypen der Fall ist. Die Geschwindigkeiten, mit denen diese Bewegungen vonstatten gehen, liegen beim 2D- Chemotaxis-Assay mit durchschnittlich 50 µm/h noch im Bereich langsam migrierender Zellen (Zengel et al., 2011). Einzig die Geschwindigkeit von Klon 2 der immortalsierten HUVEC weicht in der Negativkontrolle stark von der der anderen Zellen ab. Ein Grund hierfür könnte sein, dass die Zellen viel stärker als die restlichen registrieren, dass ihnen Nährstoffe fehlen und somit schnellstmöglich zu einer nährstoffreicheren Region wandern wollen. Dies ist aber nur eine Vermutung und muss vor dem weiteren Verfolgen durch eine größere Anzahl an 2D-Chemotaxis-Assays reproduziert und untersucht werden. Beim 3D-Chemotaxis-Assay die Geschwindigkeiten der Migration liegen um einiges niedriger als beim 2D-Chemotaxis-Assay. Dies ist durch die Beschaffenheit der Matrix, in der sich die Zellen ja befinden, leicht zu erklären. Aufgrund der Struktur von Collagen I müssen die HUVEC sich ihren Weg durch das gebildete Netz suchen und bahnen. Dies konnte intern mit Videomikroskopie-Aufnahmen gezeigt werden. Zu sehen waren dabei Zellen, die auf einmal in der Beobachtungsebene erschienen sind, nachdem sie sich durch das Netz des Collagens hindurch gezwängt hatten. Auch hier fällt eine Kontrolle von Klon 2 der immortalisierten HUVEC mit einer höheren Geschwindigkeit als die Gradientenmessung auf. Diesesmal handelt es sich um eine Positiv- 47
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