Auswirkung von Pflanzenauszügen auf Estrogenrezeptoren in U-2 OS/ ERalpha und ERbeta- sowie hFOB/ERalpha-Zellen unter besonderer Berücksichtigung der Extrakte aus Morinda citrifolia (Noni)

Abstract

Zusammenfassung

Die zentrale Fragestellung der vorliegenden Arbeit war die Erfassung der Auswirkung unterschiedlicher Pflanzenextrakte, insbesondere von Morinda citrifolia, auf die Induktion des Enzyms Alkalische Phosphatase bzw. auf die Expression von Markergenen in ausgewählten Zelllinien. Als zu untersuchende Gene wurden der vWF (von Willebrand Faktor), IL-6 (Interleukin-6) und AP (alkalische Phosphatase) gewählt. Als Zelllinien wurden die experimentell erprobten und in der Literatur beschriebenen Zelllinien hFOB/ERalpha9 und U-2 OS/ERalpha und ERbeta eingesetzt. Die Eignung dieser Zelllinien wurde durch Monroe et al., 2003) und Effenberger et al., 2005) erarbeitet und belegt. Für die Erfassung der Morinda citrifolia (Noni) Wirkung wurden verschiedene Extrakte eingesetzt, deren physikochemischen Charakteristika unter Verwendung neuer Resultate zu bioaktiven Inhaltsstoffen von Noni gruppiert wurden. Im Alkalischen Phosphatase Assay zeigte sich bei allen ethanolischen Extrakten bei ERalpha positiven Zellen ein steigernder Effekt auf die AP-Aktivität, bei den hFOB Zellen jedoch nur in den geringsten Konzentrationen. Bei den wässrigen Extrakten gab es z.T. leichte Steigerungen in der AP-Aktivität. Die unpolare Hexanfraktion zeigte auch bei ERalpha positiven Zellen einen stark aktivierenden Effekt. In der Realtime RT-PCR sind die Ergebnisse nicht eindeutig. Bei den Extrakten sind die Reaktionen in den unterschiedlichen Konzentrationen nicht gleichmäßig. Grundsätzlich weisen alle Extrakte eine verändernde Wirkung auf, es kommt jedoch nicht in allen Konzentrationen zu einer Steigerung der Genexpression. Diese Diskrepanz wird zurückgeführt auf die mögliche Interaktion der potentiell bioaktiven Stoffe und deren unterschiedliche Wirkung auf die Testzellen. In jedem Fall enthalten die unpolaren Extrakte, hergestellt über Hexanextraktion, eine ausgeprägte Wirkung, so dass von diesem Befund ableitbar ist, dass Komponenten wie zum Beispiel Sitosterin unter anderem die Estrogenrezeptoren besetzen ohne dass in diesen Extrakten noch weitere, zum Teil hemmende Stoffe, ihre Wirkung entfalten können. Bei den Ethanolextrakten sind die Resultate nicht so eindeutig. Von daher müssen Interaktionswirkungen postuliert werden. Dementsprechend kann als Ausblick abgeleitet werden, dass die estrogenen Wirkungen aus Morinda citrifolia nach Fraktionierung sehr viel deutlicher zutage treten können.

Summary This study presents the action of extracts prepared from Morinda citrifolia (Noni) and other phytoestrogen containing plants on the induction of alkaline phosphatase and on the expression of estogene marker genes in selected test cell lines (U2 OS ERalpha, U2 OS ERbeta and hFOB ERalpha9). The investigated genes are vWF (von Willebrand Factor), IL-6 (interleukin-6) and AP (alkaline phosphatase). The cell lines used are the well described test systems hFOB/ERalpha9 and U-2 OS/ERalpha and ERbeta. It has previously been shown by Monroe D. et al. and Effenberger K. et al. that these cell lines are suitable to serve as sensitive marker systems. Several extracts have been used to test and describe the influence of Morinda citrifolia (Noni). The extracts were grouped according to their physicochemical characteristics. In the Alkaline Phosphatase (AP) Assay the ethanol extracts reveal an enhancement of the AP-activity with ERalpha positive cell lines. Similar effects were observed also in the hFOB cells, but only at low concentrations. Aqueous extracts led partially to slight enhancements of AP-activation. The non-polar hexane-extracts led to a strong activation with ERalpha cells. In the realtime RT-PCR the results are not so easy to interpret, because with all extracts used the reactions varied with the concentrations applied. Basically all extracts lead to changes, but the application is not in all cases correlated to an enhancement of the gene expression. In some cases gene expression was reduced by the extracts. This discrepancy might be due to the potentially diverse and antidromic action of the sum of bioactive extract components on the test cells. In any case the non polar extracts, produced by hexane treatment, reveal an expressed action on the cells. From these results it can be unequivocally deduced, that compounds as for example sitosterin interact with positions at the estrogen receptor and thus, other potentially inhibiting compounds are not able to interfere. With ethanolic extracts these results are less pronounced. The interpretation of the experimental outcome again needs to postulate interactions of bioactive ingredients. As a perspective it must be deduced from the actual state of the results, that the positive medical effects of Morinda citrifolia will be seen much more precisely when selected fractions of bioactive compounds are tested.