Detailansicht
Evaluation and comparison of the immunomodulatory effects of Alternaria mycotoxins in immune and non-immune cells
Amina Selimagic
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Doris Marko
Mitbetreuer*in
Francesco Crudo
DOI
10.25365/thesis.79291
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18675.90436.275595-2
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das häufige Vorkommen von Alternaria-Mykotoxinen in Lebensmitteln, zusammen mit ihrem breiten Spektrum toxischer Wirkungen, unterstreicht ihr Potenzial, die menschliche Gesundheit erheblich zu beeinträchtigen. Dennoch fehlen umfassende Daten zu den immunmodulatorischen Effekten der meisten dieser Kontaminanten. Die vorliegende Studie hatte zum Ziel, die immunmodulatorischen Effekte von Alternaria-Mykotoxinen in lipopolysaccharid (LPS)-induzierten Immunzellen (THP-1 Lucia™-Monozyten und THP-1 Lucia™-Makrophagen) sowie in interleukin-1ß (IL-1ß) -induzierten Nicht-Immunzellen (kanzeröse Caco-2-Zellen und nicht-kanzeröse HCEC-1CT-Zellen) zu untersuchen, um Datenlücken zu schließen, ihr Risiko in verzehrten Lebensmitteln zu bewerten und letztlich ihre Regulierung zu unterstützen. Altenuen (ALT) und Tentoxin (TEN) wurden erstmals als immunsuppressive Verbindungen in THP-1 Lucia™-Monozyten und THP-1 Lucia™-Makrophagen beschrieben, wobei sie in Monozyten die Aktivierung des NF-?B-Signalwegs bei Konzentrationen von = 5 µM bzw. = 2 µM unterdrückten. Während ALT den-selben Effekt in THP-1 Lucia™-Makrophagen zeigte, war TEN etwas weniger wirksam und induzierte eine Suppression ab 5 µM. Alternariol (AOH), Alternariolmonomethylether (AME), Altersetin (AST), Alterperylenol (ALTP) und Altertoxin-I (ATX-I) wurden ausschließlich in THP-1 Lucia™-Makrophagen getestet und zeigten immunmodulatorische Effekte: AOH (= 1 µM), AME (= 0,01 µM), AST (= 0,1 µM), ALTP (= 1 µM), ATX-I (= 5 µM). Da Darmepithelzellen (IECs) hohen Konzentrationen aufgenommener Mykotoxine ausgesetzt sind, sollte das Potenzial für immunmodulatorische Effekte an der gastrointestinalen Barriere berücksichtigt werden. Neben der bereits bekannten immunsuppressiven Wirkung von AOH auf Caco-2- und HCEC-1CT-Zellen zeigte nur ALTP immunmodulatorische Eigenschaften und wurde somit erstmals als immunsuppressive Verbindung in IECs charakterisiert. Es verursachte eine Herunterregulierung der Expression der proinflammatorischen Zytokine IL-8 und TNF-a bei = 5 µM in Caco-2-Zellen, während die IL-6-Expression bei 10 µM reduziert wurde. In HCEC-1CT-Zellen zeigte ALTP eine Herunterregulierung von IL-6, IL-8 und TNF-a bereits ab einer Konzentration von 1 µM. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass alle getesteten Mykotoxine immunmodulatorische Eigenschaften in Immunzellen aufweisen, während Effekte auf die intestinale Epithelbarriere (IEB) nur für ALTP zusätzlich zu AOH beobachtet wurden. Diese Ergebnisse deuten auf das immunsuppressive Potenzial von Alternaria-Mykotoxinen und ihre mögliche Auswirkung auf die Regulation des Immunsystems hin. Weitere Studien sind erforderlich, um ihre grundlegenden Wirkmechanismen zu klären und die von ihnen ausgehenden Risiken für die menschliche Gesundheit umfassend zu bewerten.
Abstract
(Englisch)
The frequent occurrence of Alternaria mycotoxins in food, coupled with their diverse spectrum of toxic effects, underscores their potential to significantly impact human health. Nevertheless, comprehensive data on the immunomodulatory effects of the majority of these contaminants are still missing. The present study aimed to investigate the immunomodulatory effects of Alternaria mycotoxins in lipopolysaccharide (LPS)-induced immune cells (THP-1 Lucia™ monocytes and THP-1 Lucia™ macrophages) and interleukin 1ß (IL-1ß)-induced non-immune cells (cancerous Caco-2 cells and noncancerous HCEC-1CT cells), and to contribute to closing the data gaps, assess their risk in consumed food, and ultimately lead to their regulation. Altenuene (ALT) and tentoxin (TEN) were described for the first time as immunosuppressive compounds in THP-1 Lucia™ monocytes and in THP-1 Lucia™ macrophages, where in monocytes they suppressed the activation of the NF-?B signaling pathway at concentrations = 5 µM and = 2 µM, respectively. While ALT exhibited the same effect in THP-1 Lucia™ macrophages, TEN was slightly less potent, inducing suppression starting at 5 µM. Alternariol (AOH), alternariol monomethyl ether (AME), altersetin (AST), alterperylenol (ALTP) and altertoxin-I (ATX-I) were tested only in THP-1 Lucia™ macrophages showing immunomodulatory effects: AOH (= 1 µM), AME (= 0.01 µM), AST (= 0.1 µM), ALTP (= 1 µM), ATX-I (= 5 µM). Because intestinal epithelial cells (IECs) are subjected to high concentrations of ingested mycotoxins, the potential for immunomodulatory effects at the gastrointestinal barrier should be taken into account. In addition to the already known immunosuppressive effect of AOH on Caco-2 and HCEC-1CT cells, ALTP was the only tested mycotoxin to show immunomodulatory properties and was thus for the first time characterized as an immunosuppressive compound in IECs. It caused downregulation in the expression of the pro-inflammatory cytokines IL-8 and TNF-a at = 5 µM in Caco-2 cells, while IL-6 expression was decreased at 10 µM. In HCEC-1CT cells, ALTP demonstrated the downregulation of IL-6, IL-8 and TNF-a starting with a concentration of 1 µM. It can be summarized that all tested mycotoxins exhibit immunomodulatory properties in immune cells, whereas effects on the intestinal epithelial barrier (IEB) are observed only for ALTP in addition to AOH. These results indicate the immunosuppressive potential of Alternaria mycotoxins and their possible impact on immune system regulation. Further studies are needed to clarify their underlying mechanisms of action and to comprehensively assess the risks they pose to human health.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Alternaria-Mykotoxine Lebensmittelkontaminanten In-vitro-Toxizität Immunsuppressive Wirkungen
Autor*innen
Amina Selimagic
Haupttitel (Englisch)
Evaluation and comparison of the immunomodulatory effects of Alternaria mycotoxins in immune and non-immune cells
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
73 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Doris Marko
Klassifikationen
35 Chemie > 35.99 Chemie. Sonstiges ,
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie
AC Nummer
AC17641863
Utheses ID
77806
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |