Entzündungsmodulation durch Strahlung

Strahlenklinik

Direktor:
Prof. Dr. med. Rainer Fietkau

Strahleninduzierte osteo-immunologische Effekte/Entzündungsmodulation durch Strahlung

Der Fokus dieser Arbeitsgruppe liegt auf der Erforschung von anti-entzündlichen sowie osteo-immunologischen Mechanismen niedrig dosierter Röntgenstrahlung mit Hilfe verschiedener prä-klinischen Modellen. Obwohl eine niedrig dosierte Röntgentherapie bereits lange zur Behandlung von entzündlichen, degenerativen Erkrankungen eingesetzt wird, ist bislang wenig über die zugrundeliegenden Mechanismen bekannt. Da jedoch ein nicht geringer Anteil von Patienten dieser Krankheitsformen nicht auf die vorhandenen medikamentösen Therapien ansprechen, oder diese aufgrund von Nebenwirkungen absetzen müssen, gewinnt die Röntgentherapie als Form einer additiven Therapie zunehmend an Bedeutung.

Zum einen ist in diesem Zusammenhang die Entzündungsmodulation von großer Wichtigkeit: Es ist bekannt, dass niedrige Dosen von Röntgenstrahlung zu anti-entzündlichen Effekten und einer Schmerzlinderung im Patienten führen. Zum anderen scheinen Strahleninduzierte Effekte auf den Knochen ebenfalls eine wichtige Rolle zu spielen: Während aus der Krebstherapie bislang bekannt ist, dass eine hohe Strahlendosis oft Knochenschädigende Wirkung hat konnte nach niedrig dosierter Röntgentherapie in präklinischen Modellen eine protektive Wirkung in der Therapie entzündlicher Erkrankungen gezeigt werden.

Um die zugrundeliegenden Mechanismen der Röntgentherapie genauer zu erforschen werden zum einen Zellkultur Experimente mit aus gesunden sowie aus transgenen Mausmodellen gewonnen Primärzellen des Knochenstoffwechsels (insbesondere Osteoblasten und Osteoklasten) sowie von Zellen, die an der Entzündungsreaktion beteiligt sind, vornehmlich Synovialfibroblasten und Makrophagen, untersucht.

In entzündlichen präklinischen Modellen wird zusätzlich das komplexe Zusammenspiel des Immunsystems sowie des Knochenmetabolismus nach einer Röntgentherapie an der Strahlenklinik in Erlangen oder in Zusammenarbeit mit der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt nach Radoninhalation, als Beispiel für eine weitere Therapieoption, genauer betrachtet und ermöglicht so neben dem Erkenntnisgewinn auch die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse in Patientenstudien und den klinischen Alltag.

Ausgewählte Publikationen

Donaubauer AJ, Deloch L, Becker I, Fietkau R, Frey B, Gaipl US. The Influence of Radiation on Bone and Bone Cells-Differential Effects on Osteoclasts and Osteoblasts. Int J Mol Sci. 2020 Sep 2;21(17):6377.
doi: 10.3390/ijms21176377. PMID: 32887421; PMCID: PMC7504528.

Deloch L, Fuchs J, Rückert M, Fietkau R, Frey B, Gaipl US. Low-Dose Irradiation Differentially Impacts Macrophage Phenotype in Dependence of Fibroblast-Like Synoviocytes and Radiation Dose. J Immunol Res. 2019 Aug14;2019:3161750.
doi: 10.1155/2019/3161750. PMID: 31485459; PMCID: PMC6710796.

Falcke SE, Rühle PF, Deloch L, Fietkau R, Frey B, Gaipl US. Clinically Relevant Radiation Exposure Differentially Impacts Forms of Cell Death in Human Cells of the Innate and Adaptive Immune System. Int J Mol Sci. 2018 Nov13;19(11):3574.
doi: 10.3390/ijms19113574. PMID: 30428512; PMCID: PMC6274975.

Deloch L, Rückert M, Fietkau R, Frey B, Gaipl US. Low-Dose Radiotherapy Has No Harmful Effects on Key Cells of Healthy Non-Inflamed Joints. Int J Mol Sci. 2018 Oct 16;19(10):3197.
doi: 10.3390/ijms19103197. PMID: 30332826; PMCID:PMC6214021.

Deloch L, Derer A, Hueber AJ, Herrmann M, Schett GA, Wölfelschneider J, Hahn J, Rühle PF, Stillkrieg W, Fuchs J, Fietkau R, Frey B, Gaipl US. Low-Dose Radiotherapy Ameliorates Advanced Arthritis in hTNF-α tg Mice by Particularly Positively Impacting on Bone Metabolism. Front Immunol. 2018 Sep 18;9:1834.
doi: 10.3389/fimmu.2018.01834. PMID: 30279685; PMCID: PMC6153886.

Wunderlich R, Ruehle PF, Deloch L, Unger K, Hess J, Zitzelsberger H, Lauber K, Frey B, Gaipl US. Interconnection between DNA damage, senescence, inflammation, and cancer. Front Biosci (Landmark Ed). 2017 Jan 1;22:348-369.
doi: 10.2741/4488. PMID: 27814618.

 
Leitung der AG
Dr. rer. nat. Lisa Deloch M.Sc.
Dr. rer. nat. Lisa Deloch M. Sc.
Position: Post-Doc
Telefon: 09131 85-32311
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Prof. Dr. rer. nat. habil. Udo Gaipl
Position: Leiter Translationale Strahlenbiologie
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Mitarbeiter
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Position: Doktorandin
Telefon: 09131 85-32311
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