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Darmbakterien-vermittelte Bildung von Nitrosoverbindungen aus rotem Fleisch und deren Potenzial zur malignen Transformation von Humankolonepithelzellen

Prof. Dr. Pablo Steinberg

Tina Kostka (0511-856-7785)

 

Darmkrebs ist eine der am häufigsten vorkommenden Krebserkrankungen in industrialisierten Ländern. Dabei scheint die Inzidenz von Kolonkarzinomen mit dem Konsum von rotem Fleisch (Rind- und Schweinefleisch) zu korrelieren. Bei der Verdauung von stickstoffhaltigen Lebensmitteln werden durch Darmbakterien Nitrosoverbindungen und Stickstoffmonoxid (NO) gebildet. 2001 ist es britischen Wissenschaftlern gelungen, eine nahrungsspezifische endogene Bildung dieser Nitrosoverbindungen und NO nachzuweisen, wobei die Entstehung mit einer erhöhten Aufnahme von rotem Fleisch linear anstieg. Beim Verzehr von weißem Fleisch (Geflügel) konnte dieser Zusammenhang nicht hergestellt werden. Die Ursache für die fehlende Korrelation ist mit großer Wahrscheinlichkeit auf die niedrige Häm-Konzentration im weißen Fleisch zurückzuführen. Häm kommt in einer vielfach höheren Menge in Rind- und Schweinefleisch vor und ist in der Lage, NO zu binden und wieder abzugeben. Durch das mittels Häm transportierte NO kann Diazoacetat im Darm gebildet werden, welches imstande ist, die Carboxylierung von DNA-Basen der Darmepithelzellen zu verursachen. Die dabei entstehenden Punktmutationen stellen die Grundlage der Tumorbildung im Kolon dar.

Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Etablierung einer Fermentations-Methode zur Herstellung der endogenen Nitrosoverbindungen unter Verwendung von Mikroben aus humanen Fecesproben. Nach erfolgreicher Etablierung der Methode sollen die nachfolgenden Fragestellungen näher untersucht werden. 1) Wie viel der zugegebenen Mengen an Nitrat, Nitrit und Hemin werden von den Bakterien zu Nitrosoverbindungen umgesetzt, und wird die Bildung durch Faktoren wie die Ernährung und die Bakterienmenge beeinflusst? 2) Trifft der Prozess der endogenen NO-Bildung auf alle Menschen zu oder ist eine Unterscheidung in „Nitroso-Bildner“ und „Nicht-Bildner“ möglich? 3) Kann durch die Kultivierung von humanen Darmepithelzellen mit den Nitrosoverbindungen eine maligne Transformation der Zellen hervorgerufen werden und in welchen Genen kommt es zu Mutationen? 

Kommissarische Institutsleitung
Prof. Dr. med. vet. Manfred Kietzmann
Tel.:+49 511 856-7600
Fax.:+49 511 856-7409
Zentrales Sekretariat
Ulrike Oberjatzas
Tel.:+49 511 856-7601
Fax.:+49 511 856-7409
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