Einfluss der humanen Aldo-Keto Reduktase AKR1B10 auf die Überlebensfähigkeit Peroxid-behandelter CaCo-2- und V-79 Zellen

Bückert, Elvira

In einem in-vitro Modell wurden die Auswirkungen von Peroxiden vorgestellt, die oxidativen Stress in Form einer Prooxidantien/Antioxidantien-Verschiebung auslösen und zu Schäden führen können. Untersucht wurde das potentiell antioxidativ-wirkende Enzym AKR1B10, welches zur Proteinfamilie der Aldo-Keto Reduktasen gehört. Im menschlichen Körper wird die Aldo-Keto Reduktase 1B10 vor allem in Dünndarm und Kolon gebildet. Auffällig ist die starke Sequenzhomologie zur Aldose-Reduktase AKR1B1, welche zudem ähnliche Substrate umsetzt. Aldehyde und Ketone wie z.B. Steroidhormone, Lipidaldehyde, Prostaglandine und Retinale, sowie Xenobiotika umfasst das breite Spektrum ihrer Substrate. Die menschliche AKR1B10 reduziert hauptsächlich all-trans-Retinaldehyd. Dies ist z.B. im Zusammenhang mit der Synthese von Retinsäure von Relevanz. Eine Verringerung von Retinsäure und nachfolgend ein Verlust von Tumordifferenzierung durch die Aktivität der AKR1B10 stehen möglicherweise in kausalem Zusammenhang. Durch ihre breite Substratspezifität kann sie auch eine Rolle im Fremdstoffmetabolismus als Phase-I Enzym übernehmen. Ihre Schutzfunktion vor oxidativem Stress basiert auf der Reduktion von unstabilen Lipidperoxiden-Folgeprodukten wie 4-Hydroxy-2-nonenal (4-HNE), 4-Oxo-2-nonenal (4-ONE) und Acrolein zu weniger reaktiven Metaboliten. Ziel der Arbeit war die Untersuchung der menschlichen Aldo-Keto Reduktase AKR1B10 auf ihre Funktion als Schutzfaktor vor oxidativen Stress ausgelöst durch Cumolhydroperoxid und tertiäres Butylhydroperoxid. Hierfür wurde das Gen der AKR1B10 in den pCI-neo Expressionsvektor kloniert, um mit diesem eukaryotische Zellen zu transfizieren (CaCo-2 Zellen und V79-Fibroblasten). Die AKR1B10-überexprimierenden Zellen wurden mit den organischen Peroxiden Cumolhydroperoxid und tertiärem Butylhydroperoxid inkubiert und ihre Überlebensrate im Vergleich zu nicht transfizierten Zellen gemessen. Über Mitochondrienaktivität in CaCo-2 Zellen und V79-Fibroblasten gelang mittels MTT-Assay die Ermittlung der Lebensfähigkeit. Die Wirkung der genannten organischen Peroxide in eukaryotischen Zellen wurde anschließend mit den Ergebnissen der Literatur verglichen. Für die benutzten Konzentrationen beider Substanzen wurde in beiden Zelltypen keine deutlich veränderte Lebensrate der AKR1B10-transfizierten Zellen gegenüber der Kontrolle bestimmt. Die analysierten Ergebnisse konnten die für Acrolein gezeigte Schutzwirkung gegenüber Peroxid-induziertem oxidativen Stress nicht bestätigen.

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Bückert, Elvira: Einfluss der humanen Aldo-Keto Reduktase AKR1B10 auf die Überlebensfähigkeit Peroxid-behandelter CaCo-2- und V-79 Zellen.

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