Detailansicht
Apoptose - der programmierte Zelltod und mögliche Zusammenhänge mit Ernährungsfaktoren
Katharina Petter
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Jürgen König
DOI
10.25365/thesis.13021
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29356.22762.147253-4
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Apoptose oder der programmierte Zelltod beschreibt das genetisch kontrollierte Absterben einer einzelnen Zelle. Eine Dysfunktion der Apoptose stört die Gewebshomöostase: Erhöhte Apoptoseraten können zu degenerativen Erkrankungen führen, während eine Inhibierung proliferative Krankheiten wie Krebs oder Autoimmunkrankheiten zur Folge haben kann. Externe Stimuli wie ionisierende Strahlung, erhöhte Temperatur oder Virusinfektionen lösen den extrinsischen Signalweg aus, der über den sogenannten „Todesrezeptor“ (death receptor) vermitteltet wird. Interne Stimuli wie irreparable genetische Schäden induzieren hingegen den intrinsischen oder mitochondrienvermittelten Signalweg. Ein dritter, aber seltener und wenig bekannter Weg führt über Stress des Endoplasmatischen Reticulums. Alle Wege bewirken die Auslösung der Caspase-Kaskade, die schließlich zum apoptotischen Zelltod führt. Verschiedene Ernährungsfaktoren besitzen das Potential, die Apoptose zu beeinflussen. Hierzu zählen die sekundären Pflanzenstoffe Resveratrol, Epigallocatechin-3-gallat, Isothiocyanate, Genistein, Quercetin, Curcumin, Luteolin und Maslinsäure sowie das Vitamin Folsäure. Dabei zeigt sich ein spezifischer chemopräventiver Effekt vieler Substanzen: Krebszelllinien reagieren auf Polyphenolaktivitäten sensitiver als normale Zellen. Die Bioverfügbarkeit der meisten Substanzen ist jedoch zu niedrig, um Plasmakonzentrationen zu erreichen, die physiologische Effekte erzielen können. Eine Ausnahme stellen die in Brassicaceae enthaltenen Glucosinolate dar, die vermutlich auch in vivo Apoptose induzieren können. Ebenso dürfte Quercetin, das in einer Vielzahl an Früchten und Gemüsesorten vorkommt, bei Personen mit hohem Obst- und Gemüsekonsum in Krebszellen Apoptose auslösen können. Während die meisten Substanzen aufgrund ihrer Fähigkeit, Apoptose zu induzieren, vor allem für die Onkologie ein interessantes Forschungsgebiet darstellen, kann ein Folatmangel zu verstärkter Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies und schließlich zu mitochondrialer Dysfunktion führen, was insbesondere für neurodegenerative Erkrankungen von Bedeutung ist. Weitere Untersuchungen sind jedoch notwendig, um die Bioverfügbarkeit, die potentiellen synergistischen Effekte verschiedener sekundärer Pflanzenstoffe, ihre Toxizität und die Wirksamkeit ihrer Metaboliten zu bestimmen.
Abstract
(Englisch)
Apoptosis is the genetically controlled form of cell death. Dysfunction of apoptosis deranges tissue homeostasis: Increased apoptosis rates may induce degenerative affections while an inhibition can cause proliferative indispositions including cancer and autoimmune diseases. External stimuli such as ionising irradiation, elevate temperature or viral infections activate the extrinsic signal transduction pathway which is connected by the death receptor. In contrast, internal stimuli such as irreparable genetical damage induce the mitochondrial intrinsic pathway. A third but rather unknown pathway is mediated by endoplasmatic reticulum stress. All pathways end in activating the caspase cascade which finally induces the apoptic cell death. Several nutritional factors can influence apoptosis including phytochemicals such as resveratrol, epigallocatechin-3-gallate, isothiocyanate, genistein, quercetin, curcumin, luteolin and maslinic acid as well as the vitamin folic acid. Many agents show a specific chemopreventive effect, which means that cancer cell lines react more sensitively to polyphenole activities than normal cells. However, the bioavailability of most substances is too low to reach plasma concentrations that attain physiological effects, with the exception of glucosinolates occuring in brassicaceae which can probably induce apoptosis in vivo. In addition, quercetin, which appears in a large number of fruits and vegetables may induce apoptosis in persons with a high consumption of fruits and vegetables. As most of the substances are relevant for oncology due to their ability to induce apoptosis, folate absence can lead to increased formation of ROS (reactive oxygen species) and finally result in mitochondrial dysfunction which is important in neurodegenerative diseases. However, further investigations are needed for determing the bioavailability, potential synergistic effects of different phytochemicals, their toxicity and the effectiveness of their metabolites.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Apoptose programmierter Zelltod Nutrigenomics Ernährungsfaktoren Resveratrol EGCG Glucosinolate Genistein Quercetin Curcumin Luteolin Maslinsäure Folsäure Krebs
Autor*innen
Katharina Petter
Haupttitel (Deutsch)
Apoptose - der programmierte Zelltod und mögliche Zusammenhänge mit Ernährungsfaktoren
Paralleltitel (Englisch)
Apoptosis - the programmed cell death and possible associations to nutritional factors
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
IV, 84 S.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Jürgen König
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges
AC Nummer
AC08449666
Utheses ID
11720
Studienkennzahl
UA | 474 | | |