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    Lehrstuhl für Lebensmittelchemie

    Aktuelle Forschungsprojekte

    Bei der Identifizierung potentieller Mutagene wird besonderer Augenmerk auf elektrophile Lebensmittelinhaltsstoffe wie beispielsweise dem Mycotoxin Patulin und elektrophile Biotransformationsprodukten gerichtet. Die Arbeitsgruppe von Prof. Lehmann hat so das mutagene Potential der Mycotoxine Patulin und Alternariol (Schumacher et al. 20052006Lehmann et al., 2006Brugger et al., 2007) sowie von catecholischen Biotransformationsprodukten des Sojaisoflavons Daidzein (Lehmann et al., 2006) und von niedrig chlorierten Biphenylen (Zettner et al., 2007Lehmann et al., 2007) beschrieben und den Wirkmechanismus näher charakterisiert. Catecholische Metabolite von 17β-Estradiol, Isoflavonen und niedrig chlorierten Biphenylen fielen insbesondere dadurch auf, dass sie neben Genmutationen auch Aneuploidie induzierten (Lehmann et al., 2005, Lehmann et al., 2006; Zettner et al., 2007). Dieser Mechanismus, dessen Untersuchung der im Arbeitskreis seit langem etabliert ist (Lehmann and Metzler, 2004) soll daher nun auch für diese Substanzen weiter verfolgt werden.

    Der Prozess der Mutagenese durch diese Stoffe kann nun durch Lebensmittelinhaltsstoffe sowohl auf Ebene der Toxikokinetik als auch der Ebene der Empfindlichkeit der Zielzellen gegenüber einer DNA-Schädigung entscheidend beeinflusst werden. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Aktivierung von zellulären Signalkaskaden, die die Resorption, metabolische Kapazität, Proliferation, Differenzierung und zelluläre Stressantwort kontrollieren. Hier liegt der Schwerpunkt auf Signalwegen, bei denen Estrogenrezeptoren und Wnt-Proteine involviert sind.

    Für das Mykotoxin Alternariol sowie für Oxidationsprodukte von 17β-Estradiol, Daidzein, und des Phytosterols Stigmasterol hat die Arbeitsgruppe erstmals eine estrogene Aktivität beschrieben (Lehmann and Metzler, 2004). Im Folgenden zeigte die Arbeitsgruppe die Estrogenrezeptor-vermittelte Verschiebung der Biotransformation von 17β-Estradiol zugunsten des vermutlich kanzerogenen Metaboliten 4-Hydroxyestradiol durch Genistein und Daidzein in kultivierten Brustdrüsentumorzellen (Lehmann et al., 2008). Der Einfluss eines veränderten Metabolismus auf die Mutagenität von 17β-Estradiol in vitro war Gegenstand des DFG-Projektes Le 1329/7-1 und zweier sich mittlerweile in der Endphase befindenden Dissertationen. Auf diesen Beobachtungen und Vorarbeiten basieren sowohl ein aktuelles Projekt, das den Einfluss von Sojaisoflavonen auf die menschliche und tierische Brustdrüse zum Ziel hat (Le 1329/10-1) und der aktuelle Aufbau eines Ex-vivo-Modelsystems für die menschliche Brustdrüse.

    Die Arbeitsgruppe zeigte zudem im Rahmen des Projektes Le 1329/8-1, dass Genistein und niedrig chlorierte Biphenyle mit Hydrochinonstruktur den Wnt-Signalweg in Adenokarzinomellen aus dem Endometrium in gleicher Weise beeinflussen wie das synthetische Estrogen Diethylstilbestrol (Wagner und Lehmann, 2006; Wagner und Lehmann, 2010), das bekanntermaßen als tranzplazentares Kanzerogen im weiblichen Geschlechtstrakt und der Brustdrüse wirkt. Hier ist ein Folgeprojekt in vivo in Vorbereitung, das die Untersuchung der Genexpression in spezifischen Zelltypen des sich entwickelnden Endometriums unter Genisteineinfluss zum Ziel hat.

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