Diskussion 78

4 Diskussion 4.1 Zellwachstum und Lebensfhigkeit von Hep G2-Zellkulturen Der Einfluss von cis-9,trans-11 CLA und trans-10,cis-12 CLA auf die Lebensfhigkeit und

auf das Wachstum von Zellkulturen ist konzentrations-, zeitabhngig und zellspezifisch

(IGARASHI AND MIYAZAWA 2001, CANTWELL ET AL. 1999). Es wurde gezeigt, dass CLA das

Zellwachstum von Krebszellen durch eine erhhte Lipidperoxidation hemmt und somit

toxisch auf Zellen wirkt (SCHONBERG AND KROKAN 1995, DEVERY ET AL. 2001). In der

vorliegenden Arbeit hatten cis-9,trans-11 CLA und trans-10,cis-12 CLA in Konzentrationen

bis zu 100mol/l keinen Einfluss auf das Zellwachstum und die Lebensfhigkeit von Hep G2-

Zellen. Die Ergebnisse stimmen mit denen von JUN ET AL. (2000) berein, die ebenfalls in

ihren Versuchen mit Hep G2-Zellen nach 24stndiger Inkubation mit 50, 100 und 250mol/l

cis-9,trans-11 CLA keine Vernderungen in der Lebensfhigkeit dieser Zellen feststellten.

Erst ab einer Konzentration von 500mol/l cis-9,trans-11 CLA war in diesen Versuchen die

Hep G2-Zelllebensfhigkeit signifikant geringer als die der ohne CLA inkubierten Zellen

(JUN ET AL. 2000). LIN ET AL. (2001) konnten keine Beeintrchtigung der Lebensfhigkeit von

Hep G2-Zellen nach 5stndiger Inkubation mit jeweils 1mmol/l cis-9,trans-11 CLA oder

trans-10,cis-12 CLA nachweisen.

Es kann davon ausgegangen werden, dass cis-9,trans-11 CLA oder trans-10,cis-12 CLA in

Konzentrationen bis zu 100mol/l bei 24stndiger Inkubation nicht toxisch auf Hep G2-

Zellkulturen wirkten.

4.2 Morphologie von Hep G2-Zellkulturen In der vorliegenden Zellkulturstudie erschien die morphologische Gestalt, der mit 100mol/l

cis-9,trans-11 CLA oder 100mol/l trans-10,cis-12 CLA 24h inkubierten Hep G2-Zellen,

unregelmig und aufgeblht (Abbildung 3B und 3C), obgleich diese Zellen nicht grer

waren als die Kontrollzellen. Unter dem Lichtmikroskop bei 100-facher Vergrerung waren

nach 24stndiger Inkubation mit jeweils 100mol/l cis-9,trans-11 CLA oder trans-10,cis-12

CLA dunkle Trpfchen in den Hep G2-Zellen zu sehen (Abbildung nicht dargestellt).

Die morphologische Gestalt von Hep G2-Zellen ist denen von humanen Hepatozyten in

Kultur sehr hnlich (BALLET ET AL. 1984, GUGUEN-GUILLOUZO ET AL. 1982). Im Gegensatz

zu Hepatozyten des Menschen oder der Ratte besitzen sie einen groen Nukleus von 8-12m.

Groe Vakuolen, von denen einige nach Anfrben mit lrot als Lipidtropfen identifiziert

werden konnten, wurden im Zytoplasma beobachtet (BOUMA et al. 1989). Mitochondrien,

Lysosomen, Desmosomen, das rauhe endoplasmatische Retikulum, der Golgi Apparat mit

Diskussion 79

mehreren Dictyosomen sowie Gallenkanle, auf beiden Seiten durch tight junctions

abgeschlossen und mit langen Mikrovilli versehen, nicht aber Peroxysomen, konnten auf

elektronenmikroskopischen Aufnahmen von Hep G2-Zellen identifiziert werden (BOUMA ET

AL. 1989). Fettsuren (Linol-, lsure, cis-9,trans-11 CLA, trans-10,cis-12 CLA), die dem

Zellmedium zugesetzt werden, reichern sich in den Lipiden von Hep G2 Zellen an (LIN ET AL.

2001). Gleiche Feststellungen machten auch DOKKO und seine Arbeitsgruppe (1998). Nach

Inkubation von Hep G2-Zellen mit Stearin-, l-, Linol- oder -Linolensure wurden unter

dem Lichtmikroskop zahlreiche intrazellulre Lipidtrpfchen sichtbar.

Die unter dem Lichtmikroskop erkennbaren dunklen Trpfchen in den Hep G2-Zellen

knnten aus Lipideinlagerungen nach Inkubation mit jeweils 100mol/l cis-9,trans-11 CLA

oder trans-10,cis-12 CLA resultieren. Die Lipideinlagerungen knnen auf erhhte

Triglyceridkonzentrationen nach Inkubation der Zellen mit 100mol/l CLA-Isomere (Tabelle

18) zurckgefhrt werden.

4.3 Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung von Ratten Einige Studien zeigten, dass CLA bei ad libitum Ftterung zu vermindertem Futterverzehr

fhren kann (BADINGA ET AL. 2003, BASSAGANYA-RIERA ET AL. 2001). Daher wurde im

Tierversuch dieser Studie ein restriktives Ftterungsregime angewendet. Im Vergleich zur ad

libitum Ftterung ermglichte die restriktive Ftterung eine gleiche Verzehrsmenge bei allen

Tieren.

In der vorliegenden Studie konnten zwischen den verschiedenen Behandlungsgruppen (CLA,

SB, H-SB) keine Unterschiede in der Gewichtsentwicklung der Tiere nachgewiesen

werden. Bei Musen (TERPSTRA ET AL. 2002, ROCHE ET AL. 2002, BELURY AND KEMPA-

STECZKO 1997), Ratten (SZYMCZYK ET AL. 2000) und Hhnern (SZYMCZYK ET AL. 2001)

wurden nach Ftterung mit Diten, welche mehr als 1% CLA enthielten, ein vermindertes

Krperwachstum festgestellt. Der Einfluss von CLA auf das Krpergewicht wird auf

Vernderungen in der Krperzusammensetzung zurckgefhrt (JAHREIS ET AL. 2000). Bei

Ratten und Musen, deren Dit CLA enthielt, wurde trotz gleichbleibender Futteraufnahme

eine verminderte Gewichtsentwicklung beobachtet, die auf einen geringeren Krperfettgehalt

zurckgefhrt werden konnte (STANGL 2000A, WEST ET AL. 1998).

Aufgrund der Untersuchungen, die in der vorliegenden Arbeit durchgefhrt wurden, kann

keine Aussage ber den Gesamtkrperfettgehalt der Ratten getroffen werden; der

Schwerpunkt der Untersuchungen lag auf Leber und Plasma der Tiere.

Diskussion 80

4.4 Lebergewicht von Ratten In der vorliegenden Studie war nach Ftterung mit CLA das Lebergewicht der Ratten erhht.

Ein Anstieg des Lebergewichtes durch CLA in der Dit wurde auch in Musen (TERPSTRA ET

AL. 2002, MINER ET AL. 2001, DELANY ET AL. 1999, WEST ET AL. 1998), Hamstern

(DEDECKERE ET AL. 1999) und Hhnern (BADINGA ET AL. 2003) nachgewiesen. WARREN ET

AL. (2003) stellten in einer Studie an Musen fest, dass nach Ftterung mit einer trans-10,cis-

12 CLA-angereicherten Dit das Lebergewicht anstieg, was mit einem Anstieg der

Leberlipide einherging. In Ratten fhrt eine erhhte de novo Fettsuresynthese zur

Triglyceridanreicherung in der Leber und zu einem Anstieg des Lebergewichtes (BALTZELL

AND BERDANIER 1985, NACE AND SZEPESI 1976).

Somit knnte in der vorliegenden Studie das hhere Lebergewicht von Ratten, deren Dit

CLA enthielt, aus signifikant hheren Triglyceridkonzentrationen in der Leber (Tabelle 32)

dieser Tiere resultieren.

4.5 Einfluss konjugierter Linolsuren (cis-9,trans-11 CLA und trans-10,cis-12 CLA) auf den Lipidstoffwechsel von Hep G2-Zellkulturen und der Rattenleber 4.5.1 Cis-9,trans-11 CLA und trans-10,cis-12 CLA in Lipiden und Lipidfraktionen Es ist bekannt, dass sich CLA-Isomere und deren Metabolite in NL und Phospholipide von

Zellkulturen inkorporieren (EVANS ET AL. 2001, PARK ET AL. 2000, JUN ET AL. 2000, LIU AND

BELURY 1998).

Auch in der vorliegenden Zellkulturstudie zeigte die gaschromatographische Analyse der

Fettsuren einen Einbau von cis-9,trans-11 CLA und trans-10,cis-12 CLA in die Lipide von

Hep G2-Zellen. Bereits nach 0,5stndiger Inkubation mit jeweils 10mol/l cis-9,trans-11

CLA oder trans-10,cis-12 CLA wurden die CLA-Isomere in geringen Konzentrationen, von

0,8 bis 0,9g pro 100g Fettsuren, in den Zelllipiden analysiert. Nach 24stndiger Inkubation

von Hep G2-Zellen mit jeweils 25mol/l cis-9,trans-11 CLA oder trans-10,cis-12 CLA

wurden die CLA-Isomere in moderaten Konzentrationen, von 2 bis 4g pro 100g Fettsuren, in

den Phospholipiden der Zellen nachgewiesen. In der Leber von Ratten und Musen, deren

Dit CLA enthielt, konnten CLA-Isomere in der selben Grenordnung analysiert werden

(HAYEK ET AL. 1999, STANGL 2000A). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass cis-9,trans-11

CLA und trans-10,cis-12 CLA in Lipiden von Hep G2-Zellen nach Inkubation mit jeweils

25mol/l CLA-Isomere in einem physiologischen Bereich lagen. Hingegen wurden nach

Inkubation mit jeweils 100mol/l cis-9,trans-11 CLA oder trans-10,cis-12 CLA sehr hohe

Konzentrationen an CLA-Isomere, von 7 bis 15g pro 100g Fettsuren, in PC und PE

Diskussion 81

analysiert. Die vierfach hhere Konzentration von 100mol/l CLA in den hier durchgefhrten

Versuchen mit cis-9,trans-11 CLA und trans-10,cis-12 CLA wurde gewhlt, um Effekte im

Lipid- und Eicosanoidstoffwechsel von Hep G2-Zellen zu verdeutlichen. Sie wirkt dennoch

nicht toxisch auf Hep G2-Zellkulturen (LIN ET AL. 2001, JUN ET AL. 2000).

Hinsichtlich der Verteilung der CLA-Isomere in Lipidfraktionen von Hep G2-Zellen zeigten

sich in den hier durchgefhrten Untersuchungen Unterschiede. In NL war der Anteil beider

CLA-Isomere hher als der in PC und PE. Die Ergebnisse konnten mit denen einer Studie an

Hep G2-Zellkulturen verglichen werden, in der der Anteil von cis-9,trans-11 CLA in

Triglyceriden hher war als der in Phospholipiden (JUN ET AL. 2000). Die Autoren

schlussfolgerten daraus, dass cis-9,trans-11 CLA bevorzugt als Substrat fr die Synthese von

Triglyceriden verwertet wird und weniger fr die Synthese von Phospholipiden. In PE von

Hep G2-Zellen der vorliegenden Arbeit war der Anteil von cis-9,trans-11 CLA hher als der

von trans-10,cis-12 CLA. Bei 3T3-L1 Preadipocyten bestimmten EVANS et al. (2001) hhere

Konzentrationen an cis-9,trans-11 CLA in Phospholipiden nach Behandlung der Zellen mit

cis-9,trans-11 CLA oder trans-10,cis-12 CLA. Nach Inkubation von Brustkrebszellen mit cis-

9,trans-11 CLA und trans-10,cis-12 CLA wurde das trans-10,cis-12 CLA-Isomer schnell in

Membranphospholipide inkorporiert und auch