Molekulare Mechanismen der Kolonkrebsprävention: Untersuchungen zum Einfluss von Darmfermentationsprodukten auf Entgiftungsenzyme nichttransformierter Kolonzellen

Der Verzehr von Obst und Gemüse mit einer Senkung des Kolonkrebsrisikos assoziiert. Durch die damit verbundene Aufnahme von Ballaststoffen werden durch Bakterien im Dickdarm Fermentationsprodukte gebildet. Von diesen wird der kurzkettigen Fettsäure Butyrat eine chemopräventive Bedeutung zugesprochen. Ziel dieser Arbeit bestand darin, Mechanismen der Chemoprävention durch Darmfermentationsprodukte in nicht-transformierten Kolonzellen zu untersuchen. Primäre Kolonzellen wurden aus humanem Dickdarmgewebe isoliert. Durch eine Weiterentwicklung der Zellkulturtechnik wurden primäre Zellen bis zu zwölf Stunden mit Butyrat bzw. einem komplexen Fermentationsüberstand aus Inulin inkubiert, um den Einfluss auf die Vitalität und Genexpression zu ermitteln. Einen besonderen Schwerpunkt stellten GST dar, sowie Gene, die für antioxidative und inflammatorische Enzyme kodieren. Darmfermentationsprodukte waren in physiologischen Konzentrationen in primären Kolonzellen nicht toxisch. Die Gen-Array Ergebnisse zeigten, dass nicht-transformierte Kolonzellen mit starken Schwankungsbreiten Entgiftungsenzyme exprimieren. Neben der Verwendung als Energiequelle induzierte Butyrat GSTA-Isoformen und GSTT2. Trotz einer geringen Aufnahme des den Zellen zur Verfügung gestellten Butyrats, wurde in einigen Spendern Katalase induziert, SOD2 und COX-2 gesenkt. Auch der komplexe Fermentationsüberstand sowie der Fäzes-Kontrollüberstand beeinflussten die Genexpression. Primäre, nicht-transformierte Kolonzellen stellen ein wichtiges Zellmodell dar, Mechanismen der Primärprävention zu untersuchen. Die Steigerung von Entgiftungssystemen durch Darmfermentationsprodukte könnte die Zellen vor genotoxischen Substanzen und oxidativem Stress schützen und so eine Möglichkeit der Darmkrebsprävention durch Ballaststoffe in der Ernährung darstellen