Doktor der Medizin - Rostocker Do · PDF fileAus der Klinik für Gynäkologie und...

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Transcript of Doktor der Medizin - Rostocker Do · PDF fileAus der Klinik für Gynäkologie und...

  • Aus der Klinik für Gynäkologie und Geburtshilfe der Universität Rostock

    Untersuchungen zum Einfluss eines Linum usitatissimum-

    Wurzelextrakts auf zwei verschiedene Mammakarzinom-

    Zelllinien im Vergleich mit Genistein, Genistin, Daidzein,

    Daidzin, Secoisolariciresinol, Tamoxifen und 17β-Estradiol

    Inauguraldissertation

    zur

    Erlangung des akademischen Grades

    Doktor der Medizin

    der Medizinischen Fakultät

    der Universität Rostock

    vorgelegt von

    Conrad Alexander Theil

    geb. in Stuttgart

    Rostock

    November 2010

    zef007 Schreibmaschinentext urn:nbn:de:gbv:28-diss2011-0125-6

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  • 2

  • 3

    Dekan: Prof. Dr. med. Emil C. Reisinger

    1. Gutachter: Prof. Dr. med. Volker Briese, Universitätsfrauenklinik Rostock am Kli-

    nikum Südstadt, Südring 81, 18059 Rostock

    2. Gutachter: Prof. Dr. rer. nat. Birgit Piechulla, Institut für Biowissenschaften Uni-

    versität Rostock, Albert-Einstein-Strasse 3, 18059 Rostock

    3. Gutachter: Prof. Dr. med. Udo Jeschke, Klinikum der Universität München, Cam-

    pus Innenstadt, Klinik und Poliklinik für Frauenheilkunde und Geburts-

    hilfe, Maistrasse 11, 80337 München

    verteidigt am 12.07.2011 in Rostock

  • Inhaltsverzeichnis 4

    Inhaltsverzeichnis

    1. Einleitung

    1.1. Mammakarzinom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

    1.1.1. Epidemiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

    1.1.2. Geographische Unterschiede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

    1.1.3. Ätiologie und Einteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

    1.1.4. Pathogenese und Molekularpathologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

    1.2. Pflanzenwirkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

    1.2.1. Sekundäre Pflanzenwirkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    1.2.2. Phytopharmaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    1.2.3. Der Lein (Linum usitatissimum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

    1.3. Steroidale Hormone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

    1.3.1. Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

    1.3.2. Estrogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

    1.3.3. Der Estrogenrezeptor - molekulare Wirkmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

    1.3.4. Selektive Estrogen Rezeptor Modulatoren (SERMs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

    1.4. Phytoestrogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

    1.4.1. Historischer Hintergrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

    1.4.2. Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

    1.4.3. Isoflavone und Lignane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

    1.4.4. Metabolismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    1.4.5. Biologische Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

    1.4.6. Klinische Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

    2. Zielstellung der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

    3. Material und Methoden

    3.1. Pflanzenextrakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

    3.1.1. Pflanzenmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

    3.1.2. Extraktion nach Luyengi et al. (1996) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

    3.1.3. Aufarbeitung des Extrakts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

    3.2. Phytoestrogene und Kontrollsubstanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

    3.2.1. Isoflavone und Lignane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

    3.2.2. Tamoxifen und 17β-Estradiol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

    3.2.3. Aufarbeitung der Phytoestrogene und Kontrollsubstanzen . . . . . . . . . . . . . . .40

  • Inhaltsverzeichnis 5

    3.3. Zellkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

    3.3.1. Mammakarzinom-Zelllinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

    3.3.2. Zellkulturmedien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

    3.3.3. Zellkultivierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

    3.3.4. Ermittlung der Lebendzellzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

    3.4. Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

    3.4.1. Testvorbereitungen und -konditionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

    3.4.2. LDH-Zytotoxizitätstest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

    3.4.3. MTT-Zellvitalitäts/ -proliferationstest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

    3.4.4. BrdU-Zellproliferationstest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

    3.5. Immunhistochemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

    3.6. Pyrolyse-Feldionisations-Massenspektrometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

    3.7. Statistische Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

    3.8. Chemikalien und Materialien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

    4. Ergebnisse

    4.1. Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

    4.1.1. LDH-Zytotoxizitätstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

    4.1.1.1. MCF-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

    4.1.1.2. BT20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

    4.1.2. MTT-Zellvitalitäts/ -proliferationstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

    4.1.2.1. MCF-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

    4.1.2.2. BT20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

    4.1.3. BrdU-Zellproliferationstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

    4.1.3.1. MCF-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

    4.1.3.2. BT20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

    4.2. Immunhistochemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

    4.3. Massenspektrometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

    5. Diskussion

    5.1. Relevante Wirkungen - Vergleich zwischen den Zelllinien . . . . . . . . . . . . . . . . .72

    5.1.1. Linum usitatissimum-Wurzelextrakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

    5.1.2. Phytoestrogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74

    5.1.3. Kontrollsubstanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

    5.2. Interpretation der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

    5.2.1. Expression der Hormonrezeptoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

  • Inhaltsverzeichnis 6

    5.2.2. Beteiligung der Hormonrezeptoren an den Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

    5.2.3. Wirkungen der Phytoestrogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79