Carnosinsäure fördert die monozytäre Differenzierung
Carnosinsäure ist ein pflanzliches Polyphenol welches Lebensmittel vor allem Fette vor Oxidation schützt. Es wirkt also antioxidativ. In Tierversuchen konnte nachgewiesen werden das Carnosinsäure oder Carnosolsäure chemoprotektiv vor Karzinogenen wirkt. Die Autoren konnten in einer vorherigen zeigen, dass Carnosinsäure die Wirkung von Calcitriol (1,25-Dihydroxyvitamin D3) und all-trans-Retinsäure (ATRA) auf die Differenzierung humaner Leukämiezellen verstärkt. Die Autoren dieser Studie untersuchten nun die Mechanismen wie Carnosinsäure die Zelldifferenzierung von der menschlichen Leukämie Zellen (HL60-G Zelllinien) nach Stimulation mit Calcitriol (1α,25(OH)₂D3), ATRA oder 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetat (TPA) bewirkt.
Sie untersuchten monozytäre Differenzierungsmarker (CD11b, CD14 und monozytäre Serinesterase), Zellzyklusparameter und Zellproliferationsraten nach Behandlung von Zellen mit verschiedenen Substanzen, mit und ohne Carnosinsäure. Zusätzlich bestimmten sie die Expression des Vitamin-D-Rezeptors (VDR), des Retinoid-X-Rezeptors (RXR)-alpha, des Retinsäurerezeptors (RAR)-alpha sowie zellzyklusassoziierter Proteine (p27, EGR-1 und p35Nck5a) mittels Immunoblot-Analyse, die Expression entsprechender Gene mittels RT-PCR und die VDR-Aktivität mittels EMSA (Elektrophoretische Mobilitätsverschiebung).
Geringe Konzentrationen von Calcitriol (1α,25(OH)₂D₃), ATRA oder TPA bewirken (induzieren) eine Differenzierung von Monozyten. Diese Diferenzierung wurde durch Carnosinsäure verstärkt. Dies zeigte sich durch ein erhöhte Expression der monozytären Serinesterase und von CD11b. CD11b gehört zu den so genannten Integrinen und sind für die Zellkommunikation und die Funktion der Immunzellen sehr wichtig. CD11b ist auch ein Marker für den Differenzierngsgrad. Beispielseise weisen ja Tumorzellen einen geringen Differenzungsgrad auf. Diese Ergebnisse waren signifikant dies wir durch de sogenannten P-Wert der statistischen Auswertung der Studie gamcht hierfür muss der P-Wert kleiner als 0,05 sein Die aktuellen P-Werte waren p < 0,001, p < 0,001, p = 0,043, 0,008, p = 0,046, p = 0,041) zeigte. Eine erhöhte Expression von CD14 wurde nur für Calcitriol (1α,25(OH)₂D₃) und ATRA beobachtet (p = 0,009 bzw. p = 0,048). CD14 zeigt ebenfalls einen erhöhten Differenzierungsgrad und ist wichtig für Immunzellen. Es ist ein Erkennungsrezptor von Bakteirenbestandteilen und arbeitet mit dem Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4) zusammen. Der Toll-like-Rezpetor ist ein archaischer Rezptor für die Immunantwort. Die Autoren konnten ebenso eine positive Beeinflussung von Proteinen erkennen die am Zellzyklus beteiligt sind. Die Kombination von Carnosinsäure mit Calcitriol (1α,25(OH)₂D₃) und ATRA führte so zu einer verminderten Zellproliferation und blockierte den Übergang von der G1- zur S-Phase des Zellzyklus (p < 0,05). Die Blockierung von G1 zur S Phase des Zellzyklus ist ein wichtiger Mechanismus um unkontrolliertes Teilen von Zellen zu kontrollieren. Die Autoen konnten zeigen, dass Carnosinsäure die Expression von VDR und RXR-alpha alleine erhöhte. Dieser Effekt wurde in Gegenwart von Calcitriol (1α,25(OH)₂D₃) und ATRA noch deutlich verstärkt. In Kombination mit TPA potenzierte Carnosinsäure die Expression von VDR und RAR-alpha ebenfalls.
Die Autoren konnen also zeigen, dass die durch Carnosinsäure bewirkte monozytären Differenzierung von Leukämiezellen (HL60-G-Zellen) mit der Fähigkeit von Carnosinsäure zur Genexpression des nukleären Transkriptions Faktors VDR, übereinstimmt.
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