Einfluss von Anthocyanen und ihren Metaboliten (Metabotypen) auf das Metastasierungspotenzial kanzerogener Zelllinien unterschiedlichen Phänotyps - Bedeutung der intestinalen Fermentation und Metabolisierung

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Sabine Kuntz
• Fachliche Zuordnung: Ernährungswissenschaften
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 415589544

Krebserkrankungen stellen mit ca. 20-30% die zweithäufigste Todesursache in Deutschland dar. Die Aggressivität der Tumore hängt dabei vor allem von ihrem Metastasierungspotenzial ab, welches im Wesentlichen durch die Phasen Invasion, Intravasation und Extravasation charakterisiert ist. Neue Wirkstoffe zielen insbesondere auf die Hemmung von Zelladhäsionsmolekülen auf Tumorzellen, wie z.B. den Integrinen, Selektinen und Mitgliedern der Immunglobulin-Superfamilie ab, deren Expressionshöhe und Muster charakteristisch für das Metastasierungspotenzial sind. Auf diese Weise sollen die Extravasation der Tumorzellen in die Gewebe und die Ausbildung der Fernmetastasen inhibiert werden. Nutritive Faktoren, die in diesen Prozess einzugreifen vermögen, werden derzeit intensiv untersucht. Vor allem Anthocyane (ACN) sind hierbei von besonderer Bedeutung. Ihre Bioverfügbarkeit ist gering, so dass sie überwiegend unverändert in untere Darmabschnitte gelangen. Hier könnten mikrobielle Fermentationsprodukte entstehen, die, nach Aufnahme in den systemischen Kreislauf, möglicherweise ihrerseits anti-kanzerogene Effekte induzieren. Unsere vorläufigen Untersuchungen zeigen, dass durch Mikroorganismen fermentierte ACN in vitro die Migration von Kolon- wie auch Pankreaskarzinomzelllinien signifikant reduzieren. Ebenso konnten wir für aus Plasma isolierte Anthocyane und ihre Metabolite (PiACN) nach Aufnahme eines ACN-reichen Saftes zeigen, dass physiologische Konzentrationen die Migration von Tumorzellen beeinflussen. Dieser anti-migrative Effekt war nicht nur abhängig von dem Zeitpunkt der Plasma-Aufarbeitung (60 min bzw. 14 Tage nach Saftaufnahme) und damit dem Muster der PiACN zu diesen Zeitpunkten, sondern auch individuell von den Probanden. Völlig unklar ist, welche Verbindungen für diese Effekte verantwortlich sind und über welchen Mechanismus sie diese Effekte induzieren. Ziel des Antrags ist es zu untersuchen, inwiefern die Aufnahme eines ACN-reichen Safts über 4 Wochen zu Metaboliten führt, die Einfluss auf die Tumorzellmigration im Allgemeinen und die Extravasation im Besonderen haben. Hierbei sollen die PiACN vor und nach der Interventionsphase mittels Festphasenextraktion aufgearbeitet und für die in vitro Funktionsstudien verwendet werden. Ihr Einfluss auf die Expression von Integrinen, Selektinen und Mitglieder der Immunglobulin-Superfamilie auf Pankreas (Panc-1 und Asp-1)- und Kolonkarzinom (HT-29, Caco-2)-Zelllinien einerseits und Endothelzellen (HUVEC) andererseits sowie die Beteiligung relevanter Signalwege (FAK-SFK- und NF-B-assoziierter Signalweg) stehen im Mittelpunkt der Analysen. Die Analyse von Blut- und Fäzesproben hinsichtlich der ACN und ihrer Metabolite sowie die Zusammensetzung der Mikrobiota, die ihrerseits durch ACN beeinflusst werden könnte, sollen weitere Informationen über die Zusammenhänge zwischen Funktion und Metabolisierung liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen