Bioaktiv oder gentoxisch? Beeinflussung der DNA-Integrität durch Arzneipflanzen- und Lebensmittelinhaltsstoffe

Phenylpropene, wie Estragol, Methyleugenol oder die Asaron-Isomere alpha- und beta-Asaron sind sekundäre Pflanzenstoffe und aromagebende Bestandteile vieler als Lebensmittel verwendeter Kräuter. Insbesondere aromatisierte Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel stellen bedeutende Expositionsquellen für den Menschen dar. Des Weiteren werden diesen Verbindungen verschiedenste pharmakologisch nutzbare Eigenschaften zugeschrieben [1]. Es ist jedoch in der Nutzen-Risiko-Abschätzung zu beachten, dass einige Phenylpropene als potente Nagerkanzerogene klassifiziert wurden. Es wird angenommen, dass sie als Initiatoren der Kanzerogenese durch Induktion eines primären DNA-Schadens wirken. Nach derzeitigem Kenntnisstand ist dafür eine Aktivierung zum eigentlichen DNA-schädigenden Agens (ultimales Kanzerogen) im Rahmen des Fremdstoffmetabolismus notwendig. Als gentoxische Mechanismen wurden in unserer Arbeitsgruppe die Induktion von Mikrokernen (aneugener Wirkmechanismus), eine Erhöhung der DNA-Strangbruchrate und eine Zunahme an DNA-Doppelstrangbrüchen in Zellkulturmodellen festgestellt [2, 3]. In weiterführenden Arbeiten zeigte sich, dass die aneugene Wirkung von Asaron-Isomeren mit einer Störung der zytoskelettalen Tubulinfunktion einhergeht. Durch verlängerte Zellinkubationszeiten wurden ein Anschalten der DNA-Reparatur und eine Aktvierung von Enzymen des Phase-II-Metabolismus (Glucuronidierung, Glutathionbindung) als direkte zelluläre Antwort auf die gentoxischen Effekte detektiert. Zusammenfassend lassen sich durch unsere In-vitro-Studien Hypothesen zur Toxifizierung und Detoxifizierung ableiten, die die Grundlagen zur Schadenssetzung und zellulärer Schadensantwort bilden und somit langfristig zu einem besseren Verständnis der zellulären Wirkmechanismen von Phenylpropenen beitragen.

Literatur:

[1] Khwairakpam AD et al. J Basic Clin Physiol Pharmacol 2018; 29: 107 – 122

[2] Groh IA et al. Food Funct 2012; 3: 428 – 436

[3] Haupenthal S et al. Food Funct 2017; 8: 1227 – 1234