Chemoprävention durch Kaffee und Kaffeebestandteile
Obwohl „chemische Verbindungen“ in den Augen der Öffentlichkeit oft eher als krebsfördernd wahrgenommen werden, muss nachdrücklich betont werden, dass viele dieser Verbindungen auch vor Krebs schützen können.
Die Aufnahme solcher Substanzen ist mitunter lebensstilbedingt, kann aber auch im Rahmen gezielter Interventionsmaßnahmen erfolgen. Als „Chemoprävention“ (außer Chemotherapie) werden die beteiligten Schutzmechanismen dann zusammengefasst, wenn sie vor der Diagnose und damit in der Regel vor dem Auftreten von Krankheitssymptomen wirksam sind.
Da Krebs meistens zu einem relativ späten Zeitpunkt im kanzerogenen Prozess diagnostiziert wird, können chemopräventive Mechanismen auf verschiedene Stadien der Karzinogenese (z.B. Karzinogenaktivierung, Tumorinitiierung, Tumorpromotion) und gleichermaßen auf viele verschiedene mechanistische Systeme abzielen. Damit ergibt sich ein vielfältiges Handlungsfeld für die Chemopräventionsforschung auf unterschiedlichen Ebenen.
Da epidemiologische Studien bei Kaffeetrinker:innen immer wieder geringere Raten an Dickdarm- und Leberkrebs festgestellt haben, haben wir mögliche Schutzmechanismen des Kaffees und seiner Inhaltsstoffe zu einem besonderen Schwerpunkt unserer Forschungstätigkeit gemacht.
Unser Hauptinteresse gilt den Diterpenen Kahweol und Cafestol, die in der Kaffeebohne und in mehreren Kaffeesorten enthalten sind. Tatsächlich haben wir mehr als eine positive Wirkung als Folge ihrer Einnahme beobachtet. Beispielsweise werden karzinogen-entgiftende Enzyme induziert, während gleichzeitig karzinogen-aktivierende Enzyme gehemmt werden.
Es gibt auch eine Verbesserung eines wichtigen Systems, das alkylierte DNA repariert, und der Schutz vor oxidativem Stress wird auf mehreren Ebenen erhöht.
Die Untersuchung all dieser Schutzsysteme wird derzeit fortgesetzt, um eine genauere Charakterisierung der beteiligten Mechanismen zu erreichen und neue Ansätze zu finden. Dabei interessieren uns insbesondere Redoxeffekte an Thiolen wie Glutathion und Thioredoxin, die wie „Schalter“ die Funktion zahlreicher Proteine beeinflussen können. Darüber hinaus sind/waren weitere potenziell chemopräventive Verbindungen (z.B. Xanthumol oder Quercetin) Ziele unserer Studien.
Auswirkungen von ranzigem Fett auf das Redoxsystem
Die sogenannte „Western Diet“, die typische fettreiche Ernährung der westlichen Welt, wird mit einer erhöhten Rate an Krebserkrankungen, z.B. der Leber in Verbindung gebracht.
Leberkrebs ist häufig eine Folge einer Leberzirrhose, für die eine Entzündung Voraussetzung zu sein scheint, wobei ein klassischer Auslöser für eine solche Entzündung der Alkoholmissbrauch ist. Das neuerdings zunehmende Auftreten von NASH („nichtalkoholische Steatohepatitis“) bei Menschen mit Übergewicht, die jedoch keine Alkoholkonsument:innen sind, deutet jedoch darauf hin, dass Überernährung allein Leberzirrhose und Leberkrebs verursachen kann, sodass die westliche Ernährung offenbar selbst Entzündungsmechanismen auslöst .
Von großem Interesse sind in diesem Zusammenhang die Folgen einer Exposition gegenüber ranzigem, also peroxidiertem Fett, wie es beim Verzehr von frittiertem Fast Food auftritt.
Anwendung bakterieller „Geister“ in der Krebsprävention
Bakterien können in sogenannte „Geister“ umgewandelt, also im Wesentlichen auf ihre inneren und äußeren Membranen reduziert werden.
Dadurch werden die pathogenen Funktionen eliminiert, während die Fähigkeit zur Zellinvasion erhalten bleibt. Geister können mit einer Vielzahl von Substanzen beladen werden und somit für eine effizientere Anwendung dieser Substanzen auf zellulärer Ebene verwendet werden.
In Zusammenarbeit mit Prof. Werner Lubitz (Fachbereich Medizinische/Pharmazeutische Chemie, Universität Wien) untersuchen wir die Möglichkeiten dieses Systems in Chemopräventionsstrategien.