Abstract des Autors

Körperliche Aktivität und Sport wirken sich positiv auf das Erkrankungs- und Mortalitätsrisiko von Krebspatienten aus. Zugrundeliegende Mechanismen sind bisher weitestgehend ungeklärt. Eine Theorie ist, dass durch die körperliche Belastung das Immunsystem aktiviert wird und somit die körpereigene Tumorabwehr gestärkt wird. In diesem Kontext spielen besonders natürliche Killerzellen (NK-Zellen) eine Rolle, da diese Tumorzellen erkennen und abtöten können. Eine Vielzahl von Studien konnte bereits zeigen, dass NK-Zellen sowohl während ihrer Differenzierung, wie auch bei ihrer Aktivität epigenetisch reguliert werden. Ferner bewirkt körperliche Aktivität und Sport in verschiedenen Geweben Veränderungen der epigenetischen Modifikationen, was sich dann in der Adaption der Gewebe widerspiegelt. Vor diesem Hintergrund soll in dieser Dissertation der Einfluss einer akuten Ausdauerbelastung auf die DNA-Methylierung in isolierten NK-Zellen analysiert werden. Es wurden zwei Studien durchgeführt. In der ersten Untersuchung wurden die Promotor-DNA-Methylierung zweier NK-Zell-Rezeptoren (aktivierend und inhibierend), sowie deren Genexpression vor und nach einer akuten Belastung untersucht. Hierbei zeigte der aktivierende Rezeptor eine verminderte DNA-Methylierung und eine höhere Genexpression. Der inhibierende Rezeptor wurde dagegen nicht beeinflusst. In der zweiten Studie wurde der genomweite Einfluss einer einmaligen Ausdauerbelastung auf DNA-Methylierung der NK-Zellen analysiert. Hierbei wiesen 25 Gene eine Veränderung der Methylierung auf. In wie weit sich diese Änderungen in einer veränderten Genexpression oder Funktionalität der Zellen widerspiegelt ist unklar. Grundsätzlich konnte durch die beiden Studien in dieser Dissertation gezeigt werden, dass sich die DNA-Methylierung der NK-Zellen durch eine akute Belastung beeinflussen lässt und dies zumindest zum Teil auch in einer geänderten Genexpression widergespiegelt wird. Besonders die Kombination aus sehr detaillierten Analysen einzelner Gene und sehr genomweiten Analysen führt zu einer guten Beschreibung der Belastungseffekte. Weiter wurden in den hier präsentierten Studien erstmals solche Analysen an einer definierten Zellpopulation und nicht an Zellkonglomeraten wie periphären mononukleären Blutzellen durchgeführt, wodurch eine stärkere Aussagekraft der Ergebnisse für diesen Zelltypen erzielt wird. Die gezeigten Untersuchungen sollen weitere Studien in diesem Bereich anstoßen, sodass ein Verständnis über die sportinduzierten epigenetischen Veränderungen der NK-Zellen generiert wird. Ferner sollte mittels verschiedener Belastungsmodalitäten eine Dosis-Wirkungsbeziehung aufgebaut werden, welche zudem auf funktionaler Ebene überprüft werden sollte.