@PhdThesis{diss_mods_00004894, author = {Kuziw, Maria}, title = {Protektive Wirkung ausgew{\"a}hlter pflanzlicher Polyphenole gegen oxidativen Stress: Untersuchungen an C6 Rattengliomzellen in vitro}, year = {2010}, publisher = {Christian-Albrechts-Universit{\"a}t zu Kiel}, address = {Kiel}, keywords = {Polyphenole; Flavonoide; Quercetin; Galangin; Taxifolin; Resveratrol; Genistein; (+)-Catechin; oxidativer Stress; Lipidperoxidation}, abstract = {Der in epidemiologischen Studien beobachtete Zusammenhang zwischen einem hohen Konsum von obst- und gem{\"u}sereicher Ern{\"a}hrung und einer erniedrigten Inzidenz von Krebs, kardiovaskul{\"a}ren und altersassoziierten Erkrankungen hat zur Suche nach m{\"o}glichen protektiven Pflanzeninhaltsstoffen gef{\"u}hrt, in der Hoffnung diese therapeutisch nutzen zu k{\"o}nnen. Das wissenschaftliche Interesse gilt unter anderem Polyphenolen, die sich durch ihre antioxidativen aber auch durch ihre antiviralen, antiinflammatorischen und antimutagenen F{\"a}higkeiten auszeichnen. Da ein Therapeutikum {\"u}ber eine m{\"o}glichst gro{\ss}e therapeutische Breite verf{\"u}gen sollte, war es Ziel dieser Arbeit, ausgew{\"a}hlte Polyphenole einerseits hinsichtlich ihrer Zytotoxizit{\"a}t und andererseits hinsichtlich ihrer Zytoprotektivit{\"a}t gegen{\"u}ber oxidativem Stress zu untersuchen. Die Versuche wurden an Kulturen von C6 Rattengliomzellen durchgef{\"u}hrt. Oxidativer Stress wurde mit Hilfe von Wasserstoffperoxid (H2O2), das auf Grund seiner Hydrophilie an vielen Orten in der Zelle wirkt, sowie Cumolhydroperoxid (CHP), einem lipophilen organischen Peroxid, welches seine Wirkung haupts{\"a}chlich an der Zellmembran entfaltet, ausgel{\"o}st. Zu den untersuchten Polyphenolen z{\"a}hlten das Hydroxystilben Resveratrol und die Flavonoide Quercetin, Galangin, Taxifolin, (+)-Catechin sowie Genistein. Die Exposition mit Peroxiden und / oder Antioxidantien betrug 24 Stunden. Die Versuche zur Zytotoxizit{\"a}t und Zytoprotektivit{\"a}t der Polyphenole wurden in 96-Well-Mikrotiterplatten durchgef{\"u}hrt. Als Ma{\ss} f{\"u}r die Zellsch{\"a}digung wurde der Verlust von Zellprotein mit der Methode nach Lowry bestimmt. Die Zytotoxizt{\"a}t der Polyphenole wurde in Abwesenheit der Peroxide erfasst. Die zytoprotektive Wirkung der Antioxidantien wurde als Hemmung bzw. Verminderung der durch 500 {\textmu}M H2O2 oder 100 {\textmu}M CHP ausgel{\"o}sten Zellsch{\"a}digung aufgefasst. Zus{\"a}tzlich wurden Quercetin, Galangin und Taxifolin hinsichtlich ihrer F{\"a}higkeit untersucht, die durch 500 {\textmu}M CHP induzierte Lipidperoxidation zu hemmen. Die Messung der Lipidperoxidation erfolgte durch die Bestimmung Thiobarbiturat reaktiver Substanzen (TBARS). Parallel zu den Versuchen zur Lipidperoxidation, die in 24-Well-Platten durchgef{\"u}hrt worden sind, wurde zus{\"a}tzlich noch die Zellvitalit{\"a}t mit Hilfe des MTT Assays ebenfalls in 24-Well-Platten bestimmt, um die Zytotoxizit{\"a}t bzw. --protektivit{\"a}t der drei Flavonoide bei h{\"o}heren Zellproteinkonzentrationen zu erfassen. Sowohl CHP als auch H2O2 zeigten eine konzentrationsabh{\"a}ngige zytotoxische Wirkung. CHP erwies sich als das potentere Peroxid m{\"o}glicherweise auf Grund von Unterschieden in der intrazellul{\"a}ren Elimination beider Substanzen. Bereits eine Konzentration von 37,6 {\textpm} 12,5 {\textmu}M CHP reduzierte den Proteingehalt in den 96-Well-Mikrotiterplatten um 50 {\%}. Der EC50-Wert f{\"u}r H2O2 betrug hingegen 146,8 {\textpm} 54,9 {\textmu}M. Die durch die Peroxide verursachte Zellsch{\"a}digung wurde in unterschiedlichem Ausma{\ss} durch die untersuchten Polyphenole beeinflusst. Quercetin und Galangin haben sich als die wirksamsten Flavonoide erwiesen. Bereits Konzentrationen von 10 {\textmu}M sch{\"u}tzten die C6 Zellen vor der toxischen Sch{\"a}digung sowohl durch CHP als auch H2O2. Taxifolin und Resveratrol reduzierten hingegen nur den durch CHP induzierten Zellschaden, w{\"a}hrend (+)-Catechin und Genistein gar keine protektive Wirkung entfalteten. Gleichzeitig konnte beobachtet werden, dass alle Polyphenole konzentrationsabh{\"a}ngig zum Zellverlust f{\"u}hrten. Dabei stellte sich Genistein mit einem EC20-Wert von 8 {\textmu}M als das Flavonoid mit der h{\"o}chsten zytotoxischen Potenz dar, gefolgt von Quercetin, Galangin, Resveratrol und Taxifolin. (+)-Catechin hatte den geringsten zytotoxischen Effekt mit einem EC20-Wert von 358 {\textmu}M. Die positive Korrelation der EC20-Werte und der Octanol-Wasser-Verteilungskoeffizienten der Polyphenole l{\"a}sst auf einen Zusammenhang zwischen Lipophilie und zytotoxischer Aktivit{\"a}t schlie{\ss}en. Die drei Polyphenole Quercetin, Galangin und Taxifolin verminderten die durch 500 {\textmu}M CHP induzierte Lipidperoxidation. Jedoch war eine signifikante Reduktion der TBARS-Produktion nur bei Quercetin (ab 5 {\textmu}M) und Taxifolin (ab 20 {\textmu}M) nachweisbar. Eine signifikante zytoprotektive Wirkung im parallel durchgef{\"u}hrten MTT-Test konnte nur f{\"u}r Quercetin bei 10 und 20 {\textmu}M belegt werden. Zwar konnte in dieser Arbeit eine Zytoprotektion vor oxidativem Stress durch bestimmte Polyphenole wie Quercetin und Galangin nachgewiesen werden, jedoch lagen die protektiven Konzentrationen nah am zytotoxischen Bereich, so dass ein therapeutischer Nutzen kritisch hinterfragt werden muss. Andererseits sind in der Literatur protektive Effekte durch Polyphenole beschrieben, die teilweise bereits im nanomolaren Konzentrationsbereich auftraten, m{\"o}glicherweise auf Grund von Wirkmechanismen, die in dem in dieser Arbeit verwendeten Testsystem nicht erfasst werden konnten.}, url = {https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00004894}, file = {:https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00003144/MKuziwDiss2009.pdf:PDF}, language = {de} }