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Stand: 23.01.2018 11:11:27

Image Ernährungstoxikologie

Abteilung Ernährungstoxikologie (ETOX)

Projekte

Zusammenfassung

Schon lange ist bekannt, dass polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Amine, Nitrosamine und Aflatoxine in Tiermodellen und im Menschen Krebs erzeugen können. Alle diese Kanzerogene werden durch körpereigene Enzyme zu chemisch reaktiven Zwischenprodukten umgesetzt, die an zelluläre Strukturen binden können. Für ihre kanzerogene Wirkung ist vor allem die Bindung an die DNA und in der Folge die Induktion von Mutationen wesentlich. In den westlichen Ländern ist die Belastung von Lebensmitteln mit den genannten Kanzerogenen aber so gering, dass sie nur wenig zum Auftreten von Krebserkrankungen beitragen dürfte. Jedoch erhebt sich die Frage, ob nicht andere Stoffe, die in Lebensmitteln in viel größeren Mengen vorkommen, in ähnlicher Weise durch Enzyme in krebserregende Substanzen umgewandelt werden.

In der Berichtperiode befassten wir uns diesbezüglich unter anderem mit den folgenden Substanzen: 1-Methoxyindol-3-methylglucosinolat (einem Inhaltsstoff von Kohlpflanzen), Methyleugenol (einem Inhaltsstoff vieler Gewürzpflanzen) und substituierten Furanen (die bei Hitze- oder Säurebehandlung aus Zuckern gebildet werden). Wir zeigten, dass alle diese Stoffe nach metabolischer Aktivierung an zelluläre Strukturen binden und Mutationen induzieren können. Wir klärten die chemische Struktur von Reaktionsprodukten mit zellulären Komponenten (sogenannten Addukten) auf und entwickelten massenspektometrische und immunhistochemische Verfahren zu ihrem spezifischen Nachweis. Damit untersuchten wir in Tiermodellen die Dosis-Wirkungsbeziehungen, Zeitverläufe und Gewebeverteilung der Addukte und ihre Abhängigkeit von Wirtsfaktoren wie der Ausstattung mit bestimmten Biotransformations- und DNA-Reparaturenzymen. Überdies analysierten wir humane Gewebeproben im Hinblick auf das Auftreten dieser Schäden. Wir fanden, dass Addukte des 1-Methoxyindol-3- methylglucosinolats in humanen Blutproben weit verbreitet sind. Die von uns entwickelten analytischen Verfahren ermöglichen nun, in epidemiologischen Studien zu prüfen, ob ein Zusammenhang zwischen dem Niveau dieser Addukte und dem Auftreten von Tumoren besteht. Ferner konnten wir in 29 von 30 untersuchten humanen Leberproben DNA-Addukte des Methyleugenols nachweisen. Der Befund ist bedeutsam, da Methyleugenol in Mäusen und Ratten stark leberkanzerogen wirkt. Zudem war dies der erste Nachweis von Fremdstoff-DNA-Addukten in humanem Lebergewebe mit einem so zuverlässigen Verfahren wie der UPLC-MS/MS (hochauflösende Flüssigchromatografie unter Verwendung mehrerer Massenübergänge zum Erfassen der Analyten).

© 2018 DIfE - Deutsches Institut für Ernährungsforschung. Alle Rechte vorbehalten. // Stand 20.07.2017

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