Genexpressionsprofile in humanen peripheren mononukleären Blutzellen als neuer Biomarker für Interventionsstudien

Hofmann, Thomas Georg

Eine Steigerung der Expression von Entgiftungsenzymen wird in der Krebsforschung als chemopräventiver Mechanismus gesehen. Zur Untersuchung derartiger Effekte ist es oft nicht möglich, humane Primärzellen aus dem Zielgewebe der Erkrankung zu erhalten und Surrogat-Gewebe wie periphere mononukleäre Blutzellen (PBMC) finden Einsatz. Ziel dieser Arbeit war es, die Eignung von Genexpressionsprofilen in PBMC als Biomarker zu untersuchen und Ergebnisse aus in vitro- und in vivo-Untersuchungen zu vergleichen und das chemopräventive Potential der Testsubstanzen abzuschätzen. Mittels DNA-Microarrays und Real-Time-PCR wurde der Einfluss verschiedener Stimuli auf translationaler Ebene in PBMC untersucht. Vergleichende Analysen wurden mit der Kolonkarzinomzelllinie HT29 durchgeführt. Unter Verwendung humaner Blutzellen aus Interventionsstudien mit Wasserkresse und Fruchtsäften wurden Untersuchungen zum Einfluss auf Genexpression, Proteinexpression und Enzymaktivität durchgeführt. In vitro war Butyrat in der Lage, die beiden GST-Isoenzyme T2 und M2 sowohl in PBMC als auch in HT29 zu induzieren. Sowohl ein Extrakt aus der Wasserkresse als auch eine Intervention erhöhten die Genexpression (in vitro) und Aktivität (in vivo) der Enzyme SOD und GPX. In vivo war dies nur bei Individuen mit dem Genotyp GSTM1*0 nachweisbar. Polyphenole beeinflussten in vitro und in vivo Enzyme der Entgiftung auf Transkriptionsebene nicht signifikant. Auf Proteinebene modulierte eine Fruchtsaftintervention die GSTP1-Konzentration. PBMC stellen ein vielversprechendes Zellmodell und eine wichtige Quelle für Biomarkeruntersuchungen dar und eine Übertragbarkeit von in vitro-Ergebnissen auf die in vivo-Situation ist in Abhängigkeit der Testsubstanzen möglich. Die nachgewiesene Steigerung von Entgiftungssystemen könnte die Zellen vor genotoxischen Substanzen und oxidativem Stress schützen und so eine Möglichkeit der Primärprävention in der Ernährung darstellen.

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Hofmann, Thomas Georg: Genexpressionsprofile in humanen peripheren mononukleären Blutzellen als neuer Biomarker für Interventionsstudien. 2009.

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