Veränderung des Acetylierungsstatus der Histonproteine in humanen Hepatoblastom Zellen durch den pan-HDAC Inhibitor Resveratrol

Einleitung/Ziele: Resveratrol, ein natürlicher polyphenolischer Alkohol ist aufgrund seiner vielfältigen Wirkweisen, unter anderem die Aktivierung der Sirtuine, die die Klasse III der Histondeacetylasen (HDAC) bilden in den Fokus der klinischen Forschung gerückt. Da gerade epigenetische Wirkungen einen viel versprechenden Ansatzpunkt der Tumortherapie liefern, wurde in dieser Studie Resveratrol eingehend auf eine potenzielle therapeutische Hemmung von HDAC-Enzymen der Klassen I, II und IV untersucht.

Methodik: Resveratrol wurde durch Docking-Analysen, HDAC-Inhibitor-Assays, SRB-Viabilitäts-Testung, Real-Time-Cell-Monitoring, LDH-, GOT- und in vivo-Toxizitäts-Bestimmung charakterisiert. Als Modell wurden verschiedene humane Hepatomzelllinien, sowie primäre humane Hepatozyten (PHH) von verschiedenen Spendern und Hühnerembryonen eingesetzt.

Ergebnis: Resveratrol zeigte sowohl bei in silico Docking-Analysen als auch bei in vitro und ex vivo Screening-Assays eine pan-HDACi Wirkung. Diese resultierte bei Behandlung von Hepatom-Zelllinien mit Resveratrol in HepG2-Zellen in einer stark erhöhten Acetylierung des Histonkomplexes H3, sowie allgemein in einer Zunahme an acetylierten intrazellulären Proteinen.

Die Behandlung mit Resveratrol zeigte in allen untersuchten Tumorzelllinien (HepG2, Hep3B und HuH7) bereits in niedrigen Konzentrationen eine stark verminderte Viabilität, bzw. signifikante Reduktion der Proliferation, welches mittels verschiedener Assays bestätigt werden konnte. Durchgeführte Toxizitäts-Bestimmungen mit PHH von verschiedenen Spendern, sowie in vivo mit Hühnerembryonen zeigten, dass die Behandlung mit Resveratrol gut toleriert wurde.

Schlussfolgerung: Resveratrol konnte erstmals als pan-HDAC-Inhibitor identifiziert werden und erweitert somit nicht nur die Liste der epigenetisch aktiven Natursubstanzen, sondern auch den Einsatz in der Tumortherapie. Weiterhin bietet Reveratrol aufgrund seiner Struktur viele Möglichkeiten für eine chemische Modifikation. Hierdurch könnte ein neues antitumorös wirksames Therapeutikum bei gleichzeitig guter Verträglichkeit für nicht-maligne Zellen entwickelt werden, das auf unterschiedliche Weise auf die Tumorzelle einwirkt und somit einer Resistenzbildung entgegenwirkt.