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Prof. Dr. Regina Brigelius-Flohé

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Stand: 19.04.2018 13:24:01

Image Biochemie der Mikronährstoffe

Abteilung Biochemie der Mikronährstoffe (BIM)

Diese Abteilung ist mit dem Ausscheiden der Abteilungsleiterin Prof. Dr. Regina Brigelius-Flohé zum 30.09.2013 geschlossen worden.

Die Abteilung hat sich mit den folgenden Forschungsschwerpunkten beschäftigt:

Kurzprofil

Forschungsgebiet

Die Abteilung Biochemie der Mikronährstoffe (BIM) untersucht die biochemischen und molekularen Mechanismen, die der Funktion von Mikronährstoffen in physiologischen und pathophysiologischen Prozessen zu Grunde liegen. Im Fokus der Forschung stehen insbesondere das essentielle Spurenelement Selen, Vitamin E und andere redox-aktive Nahrungsbestandteile.

Hintergrund

In großen klinischen Studien zeigte Selen antikanzerogene Effekte. Es ist nicht klar, ob diese durch die verschiedenen applizierten Formen von Selen selbst oder von Selen als Bestandteil von Selenoproteinen ausgeübt werden, deren Funktion man erst jetzt langsam zu verstehen beginnt. Dagegen konnte in großen klinischen Studien für Vitamin E keine präventive Wirkung hinsichtlich der Entstehung von Krebs-, kardiovaskulären oder neurodegenerativen Erkrankungen nachgewiesen werden. Bislang war man von einem solchen Zusammenhang ausgegangen, da diese Erkrankungen mit oxidativem Stress einhergehen. Allerdings sind die physiologischen Funktionen von Vitamin E sicher nicht nur auf seine antioxidativen Eigenschaften zurückzuführen.
In den letzten Jahren stellte sich heraus, dass bestimmte Gemüsesorten, die Glucosinolate enthalten, ebenfalls antikanzerogene Effekte aufweisen. Auch hier ist es nicht klar, um welche Bestandteile es sich im Einzelnen handelt und welche Rolle eine unterschiedliche Zusammensetzung des Glucosinolatmusters, wie es in der Nahrung vorkommt, spielt.

Ziel

Bei der Untersuchung der Rolle von Selenoproteinen im Krebsgeschehen wird besonderer Wert auf die bevorzugt im Gastrointestinalsystem exprimierte Glutathionperoxidase 2 (GPx2) gelegt. Die GPx2 ist in Krebszellen epithelialen Ursprungs hochreguliert. Sie wird durch Nrf2-Aktivatoren wie z. B. Sulforaphan induziert, was auf eine anti-inflammatorische und damit protektive Rolle schließen lässt. Sie wird aber auch durch den Wnt-Signalweg reguliert, der das Wachstum von Krebszellen unterstützt, wenn er - wie es in der Kolonkanzerogenese häufig der Fall ist - aktiviert ist. Ziel ist es, herauszufinden, ob die erhöhte Expression der GPx2 von Vorteil ist, und, wenn dies so ist, wie eine erhöhte Expression durch die Aufnahme von Selenverbindungen aus der Nahrung und durch den Verzehr anderer Nahrungsbestandteile, wie z. B. Glucosinolate, erreicht werden kann. Dies wird derzeit am Maus-Modell der entzündungsgetriebenen Kolonkanzerogenese untersucht.
Nachdem mit unserer Hilfe der Metabolismus von Vitamin E weitgehend aufgeklärt werden konnte, und es sich herausgestellt hat, dass Vitamin E sehr ähnlich wie Fremdstoffe metabolisiert wird, soll nun der Schwerpunkt auf das Verständnis der Funktion von Vitamin E gelegt werden. Da Vitamin E ein fettlösliches Vitamin ist und bevorzugt in Membranen vorkommt, bietet sich die Untersuchung von Membranprozessen, wie z. B. der Transport und die Rekrutierung von Proteinen an membranständige Signalkomplexe an.
Glucosinolate und deren Hydrolyseprodukte induzieren Phase I- und Phase II-Enzyme, die für den Abbau von u. a. Fremdstoffen verantwortlich sind. Phase I-Enzyme können Prokanzerogene in Kanzerogene umwandeln, während Phase II-Enzyme eher für deren Entsorgung verantwortlich sind. Der Effekt einer Glucosinolat-Fütterung auf die Expression der GPx2, die Entzündung und Tumorentwicklung wird deshalb auch im Selenprojekt verwendeten Modell der entzündungsgetriebenen Kanzerogenese (AOM/DSS) untersucht.

© 2018 DIfE - Deutsches Institut für Ernährungsforschung. Alle Rechte vorbehalten. // Stand 05.02.2018