Ernährung und Biomarker der Genotoxizität in der humanen Brust

Abstract

Die Ernährung hat vermutlich einen erheblichen Einfluss auf das individuelle Risiko einer Krebserkrankung. Dabei spielen unter anderem Substanzen eine Rolle, die bei der Zubereitung von Lebensmitteln entstehen. Zahlreiche Untersuchungen haben die Bedeutung der alimentären HAA-Aufnahme und ihrer Erfassung im Zusammenhang mit dem Risiko von Krebserkrankungen aufgezeigt. So konnte z. B. im Rahmen von Fall-Kontroll-Studien aus den USA ein signifikanter Zusammenhang zwischen MeIQx und kolorektalen Adenomen und Lungenkrebs sowie zwischen PhIP und Brustkrebs ermittelt werden. Neben diesen Ernährungsrisikofaktoren sind mit Brustkrebs weitere zahlreiche Risikofaktoren assoziiert und dennoch ist die Ätiologie des humanen Mammakarzinoms bislang nicht genau verstanden.

Ziel dieser Studie ist die Untersuchung und der Vergleich einer alimentären HAA-Aufnahme, molekulargenetischer Veränderungen im Epithelgewebe der Brustdrüse und Rückständen mit genotoxischer Aktivität im Fettgewebe der weiblichen Brust. Hierzu wurden 52 Gewebeproben von Patientinnen gesammelt, bei denen eine chirurgische Mammareduktion durchgeführt wurde. In den zellularen Bestandteilen wurden die DNA-Addukte als molekulargenetisches Korrelat einer Modifizierung der DNA, mittels der empfindlichen 32P-Postlabeling-Methode detektiert und quantitativ bestimmt. Addukte können zu Mutationen und Veränderung der Gene führen und gelten als initiierende Schritt der chemischen Kanzerogenese. Des Weiteren stellen Addukte einen wichtigen Marker für die tatsächlich an der DNA wirksame Dosis dar. Für eine Abschätzung der alimentären HAA-Aufnahme der Patientinnen wurden mittels eines ausführlichen, bebilderten Fragebogens neben den Verzehrsmengen der einzelnen Fleischprodukte, deren Verzehrshäufigkeit sowie die dabei verwendeten Bräunungsgrade und Zubereitungsarten erfasst.

Es wurden Gewebeproben von Patientinnen im Alter von 15 bis 67 Jahren gesammelt. Mit dem Bakterienstamm Salmonella typhimurium YG 1019 im sogenannten Ames-Test wurde die mutagene Aktivität in Extrakten aus dem Brustfettgewebe untersucht. Im Gegensatz zu früheren Untersuchungen mit humanen Brustmilch-Extrakten britischer Patientinnen konnten wir hier keine mutagenen Rückstände in der Lipidfraktion der humanen Brust nachweisen. Aus den Gewebeproben der weiblichen Brust wurden mittels selektiver Hydrolyse das Epithelgewebe (Organoide) angereichert und die DNA isoliert. Mittels 32P-Postlabeling Analyse konnten Adduktlevel zwischen 0,04 und 66,40 Addukte/ 109 Nukleotide ermittelt werden. Im qualitativen Vergleich mit den DNA-Addukten der HAA zeigte sich, dass die Addukte in den humane Brustgewebeproben nicht auf HAA zurückzuführen sind. Die Struktur dieser lipophilen Addukte bleibt zunächst ungeklärt. Die im Patientinnenkollektiv ermittelten Verzehrsmengen für Fleisch und den daraus berechneten Aufnahmemengen an HAA waren ähnlich den Ergebnissen vorheriger Untersuchungen mit deutschen Probanden, sind im internationalen Vergleich aber eher gering. Die durchschnittliche tägliche Gesamtaufnahme wurde mit 193 ng HAA pro Person berechnet wobei der Anteil des PhIP bei 82,4% und MeIQx bei 15,0% lag. Je nach Ernährungsgewohnheiten sind diese Aufnahmemengen individuell höchst unterschiedlich. In der vorliegenden Untersuchung konnten Zusammenhänge zwischen einer fleischreichen Ernährung und der DNA Adduktbildung im humanen Brustgewebe nachgewiesen werden. Diese waren allerdings nur für einen hohen Anteil von Rindfleisch (P=0,03) und weiterverarbeiteten Fleischprodukten (P=0,03) statistisch signifikant. Weiterhin ergaben die Berechnungen, dass lediglich die Aufnahme von MeIQx (P=0,01) und PhiP (P<0,01) aus weiterverarbeiteten Fleischprodukten und Schweinefleisch mit einer erhöhten DNA-Schädigung in Form von kovalenten Addukten einhergeht. Dabei mögen die hier ermittelten Addukte ein Surrogat für unbekannte Substanzen sein, die bei der Erhitzung von Fleisch entstehen. Insgesamt sprechen diese Daten eher für eine untergeordnete Bedeutung der HAA in der Entstehung des Brustkrebses. Die Ergebnisse dieser Studie unterstützen jedoch die These, dass eine Ernährung, die reich an scharf gebratenem Fleisch und vor allem an weiterverarbeiteten Fleischprodukten ist, die Schädigung der DNA in der Brustdrüse fördert und somit möglicherweise das Risiko einer Brustkrebserkrankung erhöht.