Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Analyse der zytotoxischen Wirkung von Vitamin D3 auf Kolorektal-, Brust- und Gebärmutterhalskrebszelllinien

Shruthi N, Prashanthkumar MV, Venugopalreddy B, Suma MN und Subba Rao VM

Obwohl epidemiologische Belege auf eine mögliche Rolle von Vitamin D bei der Vorbeugung und Behandlung von Krebs hinweisen, ist nicht genau bekannt, wie Vitamin D das Wachstum von Krebszellen hemmt. Neuere Studien haben gezeigt, dass 1,25-(OH)2D die Proliferation von Krebszellen durch Bindung an den Vitamin-D-Rezeptor (VDR) hemmt. Der Vitamin D-VDR-Komplex wiederum (a) reguliert die Zellzyklushemmer p21 und p27 hoch, (b) fördert die Apoptosemediatoren Caspase-3 und 7, Bad, p53 und PTEN, (c) stoppt Zellen in der Seneszenzphase, (d) fördert die Zelldifferenzierung und (e) hemmt die IGF-Signalgebung. Außerdem reduziert Vitamin D reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und verhindert so die Progression von Krebszellen. Es ist derzeit jedoch nicht bekannt, ob der durch Vitamin D verursachte Krebszelltod durch seine Wirkung auf ROS vermittelt wird, die die Nrf2-Signalgebung zerstören. Außerdem ist nicht bekannt, ob ein Glukoseentzug die Wirksamkeit von Vitamin D verbessert, da ein Überschuss an Glukose die Bildung von ROS in Krebszellen fördert. Daher wurde zunächst die Wirksamkeit von Vitamin D hinsichtlich der Hemmung des Wachstums der Zelllinien HCT116, HeLa und MCF-7 ermittelt. Als nächstes wurde die Wirkung von Vitamin D auf die Expression und Aktivität von Nrf2 in Anwesenheit und Abwesenheit von Glukose untersucht. Die Daten zeigten, dass Vitamin D das Wachstum von HCT116-, HeLa- und MCF-7-Zellen dosisabhängig hemmte, wobei die Wirksamkeit gegenüber HCT116 stärker war. Vitamin D verringerte die Expression von Nrf2 und NQO1, wenn HCT116-Zellen in einem glukosefreien Medium behandelt wurden. Aber trotz einer erheblichen Verringerung der Zelllebensfähigkeit wurde keine Änderung der Nrf2-Expression beobachtet, wenn die HCT-116-Zellen mit Vitamin D behandelt wurden, das in DMEM mit hohem Glukosegehalt (4,5 g/l) gelöst war. Daher kommt man zu dem Schluss, dass die in Gegenwart von Glukose beobachtete Hemmung des Zellwachstums durch Vitamin D zumindest nicht durch eine Nrf2-Modulation in HCT116-Zellen vermittelt wird.