Influence of natural products and nanoparticles on the signal transduction in human cell systems

menschliche Gesundheit wird durch viele Faktoren aus der Umwelt und dem Lebensstil beeinflusst, wobei das Immunsystem für die Gesundheit eine wichtige Rolle spielt. Ein ausgewogenes und gut funktionierendes Immunsystem kann chronischen Erkrankungen vorbeugen. Exogene Faktoren wie Ernährung, Medikamente, Umweltschadstoffe, Nanopartikel oder auch andere neue Materialen können immunologische Signale und Reaktionen beeinflussen. Daher ist es von großer Wichtigkeit, solche Substanzen bezüglich ihres immunologischen Einflusses mit geeigneten Messmethoden zu charakterisieren, um eine Risiko- oder Nutzen-Abschätzung zu garantieren. Erstes Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung von ausgewählten Pflanzenstoffen auf ihre antioxidativen und immunmodulierenden Eigenschaften. Einflüsse von Naturstoffen auf zentrale Signalwege der Typ1-T-Helferzell (Th1) Immunantwort, wie Bildung des Entzündungsmarkers Neopterin, Abbau von Tryptophan durch das Enzym Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) und die Aktivierung des Transkriptionsfaktors Nuklear Faktor kappa B (NF-B), wurden bestimmt und verglichen. Die Bildung und Neutralisierung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und die Einstellung des Gleichgewichtes stellt eine große Herausforderung dar. ROS wird in großen Mengen während der Immunabwehr gebildet. Ein Ungleichgewicht und der Zustand von oxidativem Stress können schädliche Auswirkungen haben. Ein zellbasierter und zellfreier Test wurden verwendet, um die ROS-Neutralisierungseigenschaft von Naturstoffen zu überprüfen. Zwei Zellmodelle, wie mononukleare Zellen des peripheren Blutes und isolierte Monozyten, wurden etabliert, um den Einfluss auf das Immunsystem zu testen. Aufgrund der immer häufigeren Anwendung von Nanopartikel in der Nahrungsmittelindustrie und auch in alltäglichen Produkten bestand der zweite Teil dieser Arbeit darin, herauszufinden ob die oben genannten Testmethoden auch für die Charakterisierung von Nanopartikel geeignet sind. Die getesteten Stoffe zeigten unterschiedliche Effekte auf die Neopterin Bildung, den Tryptophan Abbau, die NF-B Aktivierung und/oder die ROS Konzentrationen. Chloroquin, ein Anti-Malaria Medikament isoliert aus Brucea javanica, besitzt entzündungshemmende Eigenschaften, die durch eine verminderte Tryptophan Abbau-Rate und NF-B Aktivierung bewiesen wurden. Globularifolin, ein Iridoid isoliert aus Globularia cordifolia, bewirkte einen Anstieg von NF-B in unstimulierten Zellen. Behandlung mit Titandioxid, in unterschiedlichen Kristallstrukturen, resultierte in einem zweiphasigen Effekt. Auch das getestete Bulk-Material, mit größeren Partikeln, zeigte immunologische Einflüsse. Unterschiedliche Struktureigenschaften und Partikelgrößen können die Stärke und auch die Art der Wirkungseffekte beeinflussen. Um den Einfluss von Nanopartikeln auf das Immunsystem zu überprüfen, ist der Einsatz von beiden Zellmodellen von Vorteil, um die komplexen T-Zell und Makrophagen Interaktionen besser zu verstehen. Mit den verwendeten Methoden können unterschiedlichste Substanzen auf ihre immunmodulierenden Eigenschaften und Zelltyp-spezifischen Einflüsse analysiert werden.by Kathrin BeckerAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersEnth. u.a. 5 Veröff. d. Verf. aus den Jahren 2012 - 2014 . - Zsfassung in dt. SpracheInnsbruck, Med. Univ., Diss., 2014OeBB(VLID)30976