Dokument: Wirkung von AhR antagonistischen Flavonoiden auf die verschiedenen Phasen des fremdstoffmetabolisierenden Systems: Aktivierung, Konjugation, Exkretion

Titel:	Wirkung von AhR antagonistischen Flavonoiden auf die verschiedenen Phasen des fremdstoffmetabolisierenden Systems: Aktivierung, Konjugation, Exkretion
Weiterer Titel:	Effects of AhR antagonistic flavonoids on the different phases of the xenobiotic metabolising system: activation, conjugation, excretion
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=13938
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20100202-115150-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. rer. nat. Bothe, Hanno [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,27 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 27.01.2010 / geändert 27.01.2010
Beitragende:	Prof. Dr. Abel, Josef [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Aus der Literatur gibt es zahlreiche Hinweise, dass Flavonoide die Toxikodynamik und Toxikokinetik von Umweltchemikalien beeinflussen können. Ein kritisches Zielorgan dieser Substanzen ist der Darm, der über die Nahrung einer Vielzahl von Fremdstoffen ausgesetzt ist. Das fremdstoffmetabolisierende System reguliert die Kinetik, Bioverfügbarkeit und die biologischen Wirkungen von Chemikalien. Deshalb wurde in der vorliegenden Arbeit die Wirkung von den Arylhydrokarbon Rezeptor (AhR) antagonistischen Flavonoiden Luteolin, Baicalein, Fisetin und Epigallocatechin Gallat (EGCG) auf diese Stoffwechselprozesse untersucht. Als Untersuchungsmodell diente die Kolonkarzinomzelllinie Caco2. Die Arbeit umfasste eine detaillierte Untersuchung auf allen drei Ebenen des Fremdstoffmetabolismus. Die Untersuchungen zur Phase 1 Reaktion haben ergeben, dass die Flavonoide Luteolin, Baicalein und Fisetin die B(a)P induzierte mRNA-Expression und Aktivität von CYP1-Enzymen dosisabhängig inhibieren. EGCG zeigte in diesen, wie auch in allen anderen Versuchen, keinen Effekt. Die Untersuchungen zur Aktivität von Sulfotransferasen und Glucuronidasen zeigen, dass die hier getesteten Flavonoide die B(a)P induzierte mRNA-Expression der UGT1A1 hemmen. Die Flavonoide haben aber keinen Effekt auf die Aktivität der Enzyme. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die mRNA-Expression des ABC-Transporter BCRP durch den AhR Agonisten 3MC induziert wird. Die mRNA-Induktion kann durch den AhR-Antagonisten MNF und AhR-shRNA blockiert werden. In Reportergenversuchen konnte nachgewiesen werden, dass im Promotorbereich des BCRP eine funktionelle AhR XRE-Bindestelle lokalisiert ist, was eine Beteiligung des AhR an der transkriptionellen Regulation des BCRP belegt. Sowohl der apikale, BCRP vermittelte, als auch der basolaterale Export von konjugiertem B(a)P wird dosisabhängig durch die Flavonoide Luteolin, Baicalein und Fisetin inhibiert. Als möglicher Mechanismus wird sowohl kompetitive Interaktion am ABC-Transporter, als auch eine Hemmung der ATP-Bindung bzw. der ATPase-Aktivität diskutiert. Die Inhibierung des Exports durch Flavonoide resultiert in einer intrazellulären Akkumulation des B(a)P. Diese Befunde zeigen, dass Umweltchemikalien durch Flavonoide verzögert metabolisiert werden und somit zu einer Erhöhung der Körperlast von unerwünschten Stoffen beitragen. Die Aufnahme von Flavonoiden durch Verzehr von Obst oder Gemüse ist bedenkenlos, die Verwendung von Flavonoid-Präparaten ist jedoch kritisch zu betrachten. There are numerous hints from literature that flavonoids can alter the toxicodynamic and toxicokinetic of environmental chemicals. Critical target organ for these substances is the gut, which is exposed to xenobiotics via nutrition. The gut shares a xenobiotic metabolizing system which regulates kinetic, bioavailability and biologic effects of chemicals and therefore forms a first barrier for toxic substances. This system can be affected by flavonoids. For this reason the effect of the AhR antagonistic flavonoids luteolin, baicalein, fisetin and epigallocatechin gallate (EGCG) on xenobiotic metabolism in the gut was investigated. The coloncarcinoma cellline Caco2 was chosen as gut-model. This work involved a detailed analysis of all three phases of xenobiotic metabolism. The analysis of phase 1 showed that the flavonoids luteolin, baicalein and fisetin dosedependently inhibit the B(a)P induced mRNA-expression and activity of CYP1-enzymes. In these experiments as well as in any other, EGCG had no effects. On level of phase 2 the mRNA-expression and activity of sulfotransferases and glucuronidases were analysed. The results showed that the tested flavonoids can inhibit the B(a)P induced mRNA-expression of UGT1A1 but have no effects on the overall activity of glucuronidases and sulfotransferases. Furthermore it was shown that the phase 3 mediating ABC-transporter BCRP can be transcriptionally upregulated by the AhR agonist 3MC. An important hint for an involvement of the AhR in regulation of this gene was that induction of BCRP mRNA-expression can be inhibited by the AhR antagonist MNF as well as AhR-shRNA. Reportergene-assays revealed a functional AhR XRE binding-region in the promoter region of the BCRP-gene, which points out an involvement of the AhR in transcriptional regulation. The tested flavonoids also showed an impact on phase 3 of xenobiotic metabolism. The apical, BCRP mediated, as well as the basolateral export of conjugated B(a)P is dosedependently inhibited by luteolin, baicalein and fisetin. As possible mechanism a competitive interaction with ABC-transporters, as well as an inhibition of ATP-binding or ATPaseactivity is discussed. The inhibition of export by flavonoids results in an intracellular accumulation of B(a)P. These findings show that flavonoids can attenuate the metabolism of environmental chemicals and increase the body burden of toxic substances. The uptake of flavonoids by consumption of vegetables or fruits is innocuous but the usage of flavonoidpreparations should be considered.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Sonstige Einrichtungen/Externe » An-Institute » Institut für Umweltmedizinische Forschung (IUF) an der HHU
Dokument erstellt am:	29.01.2010
Dateien geändert am:	27.01.2010
Promotionsantrag am:	18.11.2009
Datum der Promotion:	18.01.2010