Z Gastroenterol 2004; 42 - P277
DOI: 10.1055/s-2004-831731

Resveratrol moduliert den Polyaminstoffwechsel kolorektaler Karzinomzellen über zwei unterschiedliche Signaltransduktionswege

S Ulrich 1, A Huwiler 2, F Wolter 1, S Loitsch 1, J Stein 3
  • 1Medizinische Klinik II, Abteilung für Gastroenterologie, Pulmonologie und Klinische Ernährung, Universitätsklinikum Frankfurt am Main
  • 2Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Klinikum der JWG Universität Frankfurt/Main
  • 3Medizinische Klinik II, Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main

Hintergrund: Die Polyamine Spermidin und Spermin sowie deren Vorstufe Putreszin sind essentiell für Wachstum und DNA-Synthese. Steigende Konzentrationen sind mit Zellproliferation und Zelltransformationen assoziiert. In früheren Studien konnten wir zeigen, dass der wachstumshemmende Effekt von Resveratrol (3,5,4‘-Trihydroxystilben), einem Phytoalexin mit ausgeprägter antiproliferativer Wirkung, in Kolonkarzinomzelllinien über eine Modulation des Polyaminstoffwechsels verläuft. Zum einen über die Hemmung der Ornithin-Decarboxylase (ODC)-Synthese und zum anderen über die Synthesesteigerung der Spermin/Spermidin-Acetyltransferase (SSAT) und darauf folgendem Polyaminabbau (Carcinogenesis 2003). Ziel der weiteren Untersuchungen war es, die zugrundenliegenden Signaltransduktionswege zu charakterisieren.

Methoden: Caco–2-, HCT–116- und HT–29-Zellen wurden unter Standardbedingungen kultiviert. Die Zellproliferation wurde mittels BrdU-Einbau bestimmt. Die Aktivitätsbestimmung von SSAT und ODC wurde mittels [Acetyl-14C]-Spermidin- bzw. 14CO2-Bindungsassay quantifiziert. Die Ermittlung der Polyamine und Ceramidgehalte erfolgte über HPLC-Tandem-Massenspektroskopie. Zur Hemmung der PPARγ-vermittelten Funktionen wurde eine dominant-negative Mutante in Caco–2-Zellen verwendet.

Ergebnisse: Resveratrol steigerte dosisabhängig [25–100µM] die SSAT-Aktivität signifikant (p<0,01) in Wildtyp- und Nullvektorzellen, allerdings nicht in PPARγ-dominant-negativen-Zellen. Zeitgleich steigerte Resveratrol konzentrationsabhängig den Ceramidgehalt der Zellen. Die zellpermeablen Ceramidanaloga N-Acetylsphingosin (C2-Ceramid) [15–40µM] und N-Hexanoylsphingosin (C6-Ceramid) [1–40µM] wiederum führten zu einer signifikanten, zeit- und dosisabhängigen Hemmung der Zellproliferation sowie der ODC-Aktivität.

Schlussfolgerung: Die vorliegenden Daten belegen, dass die Resveratrol-vermittelte Steigerung der SSAT-Aktivität über die Induktion des Transkriptionsfaktors PPARγ verläuft, während die Hemmung der ODC-Aktivität über einen Anstieg der Ceramidkonzentration in der Zelle vermittelt wird. Beide Signaltransduktionswege führen somit unabhängig voneinander zu einer Hemmung der Zellproliferation.

Key words

PPAR-gamma - Polyaminstoffwechsel - Resveratrol