Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Wirkung von Apfelsaft auf die Kolonkarzinogenese und deren Modulation durch Wachstumsfaktoren im Tierexperiment

Fähndrich, Christine

The investigation of parameters which are closely related to tumourigenic processes was conducted in an in vivo animal model to receive information about potential cancer preventive properties of apple juice and of its various components during the initiation of colon carcinogenesis. For this purpose, colon carcinogenesis was induced in Fischer rats by 1, 2-dimethylhydrazine. During a first experiment the animals received cloudy or clear apple juice, whereas in the second intervention study they were given fractions of cloudy apple juice, such as a polyphenolic extract, a cloud fraction or a combination of both. Parameters relevant for tumourigenic processes were examined: the pathohistological investigation of preneoplastic dysplasia (ACF) in the colonic epithelium, proliferation in crypts and the modulation of tumour-associated gene expression (COX-1, COX-2, GST-P, GST-M2, g-GCS). Above that, a potential tumour promoting impact of insulin on the initiation of colon carcinogenesis was tested in this animal model. The results of the studies clearly show, that the intervention with cloudy, but not with clear apple juice, leads to a reduction of ACF progression in the colon and to a decrease of proliferation in the mucosal epithelial layer. These changes are not associated with a change of the expression of  tumour-associated genes mentioned above. The application of the different fractions of cloudy apple juice also showed bioactive properties but which were less distinct than those of the whole juice, whereas the effects of the combined application of polyphenolic and cloud extracts resemble the effects of the whole juice best. Chemical analysis of cloudy apple juice and its fractions led to the identification of pectin and procyanidins (B1 and B2) as two potential anti-cancer substance categories. Both are present in higher amounts in whole cloudy apple juice than in its separate fractions. A promoting effect of insulin on DMH-induced rat colon carcinogenesis could not be proven.

Untersuchungen von an die Tumorentstehung gekoppelten Parametern in einem In-vivo-Tiermodell sollten Aufschluss über die möglichen krebspräventiven Eigenschaften von Apfelsaft und verschiedener Komponenten im Verlauf der Initiation der Kolonkarzinogenese geben. Dazu wurden bei Fischer-Ratten mittels 1,2-Dimethylhydrazin die Kolonkarzinogenese induziert. Während die Tiere in der ersten Intervention naturtrüben und klaren Apfelsaft als Tränke erhielten, wurden ihnen in der zweiten Intervention einzelne Fraktionen des trüben Apfelsaftes verabreicht, wie Polyphenol-Extrakt, eine Trubstoff-Fraktion und eine Kombination aus beiden Komponenten. Anschließend wurden für die Tumorentstehung relevante Parameter untersucht. Dazu gehörte die pathohistologische Untersuchung präneoplastischer Dysplasien (ACF) im Kolonepithel, die Entwicklung der Proliferation in den Darmkrypten und die Modulation der tumorassozierten Genexpression (COX-1, COX-2, GST-P, GST-M2, g-GCS). Darüber hinaus wurde ein möglicher promovierender Einfluss von Insulin auf die Initiation der Kolonkarzinogenese im Tiermodell geprüft. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass in erster Linie die Intervention mit trübem Apfelsaft, nicht jedoch mit klarem Apfelsaft, zu einer Reduktion der Entwicklung von ACF im Kolon sowie zu einer Hemmung der Proliferationsrate im Mucosaepithel führte. Diese Veränderungen gingen nicht mit einer Veränderung der Genexpression der untersuchten tumorassoziierten Gene einher. Die verschiedenen Fraktionen aus dem verwendeten trüben Apfelsaft, zeigten ebenfalls auffällige bioaktive Effekte, die allerdings geringer als die des Saftes waren. Der Wirkung des trüben Apfelsaftes am nächsten kam die Kombination von Polyphenol-Extrakt und Trubstoff-Fraktion. Chemische Analysen des trüben Apfelsaftes und der verwendeten Fraktionen weisen auf zwei Kandidatengruppen mit potentiell antikanzerogener Wirkung hin. Im Einzelnen sind dies die Pektine und die Procyanidine (B1 und B2). Beide Substanzgruppen weisen im trüben Apfelsaft höhere Gehalte auf als in den Einzelfraktionen. Ein promovierender Effekt von Insulin auf die DMH-induzierte Karzinogenese im Rattenkolon wurde nicht nachgewiesen.

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Fähndrich, Christine: Wirkung von Apfelsaft auf die Kolonkarzinogenese und deren Modulation durch Wachstumsfaktoren im Tierexperiment. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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