Umfassende Untersuchungen zur Wirkung von Polyphenolen auf die Bildung von Lipidmediatoren durch 5-Lipoxygenase, Cytochrom-P450 Monooxygenasen sowie Autoxidation

• Antragsteller: Professor Dr. Nils Helge Schebb
• Fachliche Zuordnung: Lebensmittelchemie
• Förderung: Förderung seit 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258197145

Eicosanoide und Oxidationsprodukte anderer ungesättigter Fettsäuren haben eine Vielzahl biologischer Funktionen. Neben der Regulation von Schmerz und der intrazellulären Signalübertragung sind diese Oxylipine zentral an Entzündungsreaktionen beteiligt. Daher stellen die Enzyme der Arachidonsäure (AS)-Kaskade Angriffspunkte für eine Vielzahl der weltweit verkauften Medikamente dar. Obwohl auch Lebensmittel, beispielsweise sekundäre Pflanzeninhaltstoffe, die endogenen Oxylipinmuster beeinflussen können, wurden bisher nur sehr wenige dieser Stoffe bezüglich ihrer anti-inflammatorischen Wirkung untersucht. Insbesondere die Wirkmechanismen von Lebensmittelinhaltsstoffen auf die Oxylipinbildung sind nur unzureichend verstanden. Für einige Polyphenole konnte bereits ein Effekt auf die AS-Kaskade gezeigt werden. Diese Studien untersuchten aber nur Expressionslevel einzelner Enzyme der AS-Kaskade oder beschreiben die Wirkung auf Basis der Konzentration einzelner Eicosanoide. Physiologische Effekte resultieren aber aus dem Zusammenspiel mehrerer Oxylipine und können so nur vollständig über das gesamte Oxylipinmuster beschrieben werden.Ziel dieses Projektes ist es, die Wirkung von Polyphenolen auf die AS-Kaskade und somit ihr entzündungshemmendes Potential detailliert zu untersuchen. Mittels Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) wird ein umfassendes Set an Oxylipinen in einem Targeted Metabolomics Ansatz parallel quantifiziert. Mit Hilfe dieser Technik wird die Wirkung von Polyphenolen sowohl auf die enzymatische Bildung von Oxylipinen (durch Cyclooxgenasen, Lipoxygenasen, Cytochrom P450 Monooxygenasen und Epoxidhydrolasen) als auch die rein chemische, autoxidative Bildung untersucht. Hierzu finden neben zellfreien Tests, verschiedene Zellkulturen als auch primäre Zellen Anwendung. So werden nicht nur biologisch aktive Polyphenole identifiziert, sondern es können direkt Aussagen über ihre molekulare Wirkungsweise und die Effektstärke getroffen werden. Abschließend erfolgt die Untersuchung der aktivsten Polyphenole in zwei Entzündungsmodellen im Nager. Die Korrelation von Veränderungen im Oxylipinmuster mit histopathologischen Befunden sowie physiologischen und molekularbiologischen Entzündungsparametern wird es erstmals ermöglichen, den Einfluss der Polyphenole auf Entzündungsprozesse, sowie die Mechanismen ihrer der anti-inflammatorischen Wirkung umfassend zu beschreiben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen