Ziel dieser Arbeit war es, die zytogenetischen Effekte von dicht und dünn ionisierender Strahlung in vitro und in vivo zu vergleichen. Dazu wurden Chromosomenaberrationen in peripheren Blutlymphozyten in vitro mit verschiedenen Dosen Röntgenstrahlung und C-Ionen verschiedener Energien bestrahlt sowie Lymphozyten von Prostatakarzinompatienten vor, während und nach der Strahlentherapie entnommen und mittels mFISH (multiplex fluorescence in situ hybridization) untersucht. Die Prostatakarzinompatienten wurden mit einer Kombination aus C-Ionen Bestrahlung und anschließender intensitätsmodulierter Strahlentherapie (IMRT) oder ausschließlich mit IMRT behandelt. In den in vitro Experimenten wurde ein Anstieg der relativen biologischen Wirksamkeit (RBE) für Chromosomenaberrationen mit steigendem linearen Energietransfer (LET) innerhalb des untersuchten Energiebereichs gefunden (270 MeV/u C-Ionen, LET=14 keV/µm; 100 MeV/u C-Ionen, LET=29 keV/µm; ausgedehnter C-Ionen Bragg-Peak, LET=60-85 keV/µm). Das Verhältnis von komplexen zu einfachen Chromosomenaustauschen, genannt C-ratio, welches als Biomarker für dicht ionisierende Strahlung diskutiert wird, wurde ermittelt und ein Dosis- und LET-abhängiger Anstieg wurde beobachtet. Ebenso stieg die Komplexität komplexer Chromosomenaberrationen mit Dosis und LET an. Die Aberrationsrate, die in den Blutlymphozyten von Prostatakarzinompatienten gefunden wurde erhöhte sich im Verlauf der Strahlentherapie. Nach der C-Ionen-Bestrahlung war die Abberationsrate geringer als in Patienten die mit einer vergleichbaren Dosis IMRT bestrahlt wurden. Die C-ratio war in den mit C-Ionen bestrahlten Patienten im Vergleich zu den IMRT Patienten nicht signifikant erhöht. In Patienten, welche mit einem größeren Zielvolumen bestrahlt wurden, war die Aberrationsrate signifikant höher. Im Jahr nach der Therapie wurde ein signifikanter Rückgang der Aberrationsrate in zwei von 16 Patienten beobachtet. Die Studie zeigt, dass sich die niedrigere integrale Dosis, die bei der Kohlenstoffionen-Therapie im Normalgewebe appliziert wird, durch eine niedrigere Aberrationsrate, verglichen mit IMRT, auswirkt. Während nach in vitro Bestrahlung ein höherer Anteil komplexer Aberrationen nach Bestrahlung mit dicht ionisierender Strahlung gefunden wurde, konnte ein solcher Effekt in vivo in Patienten, die sich einer Kohlenstoffionen-Therapie unterzogen, nicht gezeigt werden. Da es mit der mFISH Färbung möglich ist alle Chromosomen, die an Aberrationen beteiligt sind, zu identifizieren, wurde die Verteilung der Bruchpunkte in den einzelnen Chromosomen sowie die Häufigkeit von Austauschen zwischen allen Chromosomenpaaren untersucht. | German |