Thieme: Krebs und Ernährung · Knasmüller: Krebs und Ernährung – Herstellung: Fr. Holzer –...

Knasmüller: Krebs und Ernährung – Herstellung: Fr. Holzer – Projektmanager Fr. Dürr – Status: Druckdaten – Stand: 07.04.14 – Seite 1


Krebs und ErnährungRisiken und Prävention – wissenschaftliche Grundlagen und Ernährungsempfehlungen

Herausgegeben von Siegfried Knasmüller

Unter Mitarbeit von

Miroslav MišíkWolfram ParzefallKarl-Heinz Wagner

159 Abbildungen

Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York


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Printed in Germany

Zeichnungen: BITmap, MannheimUmschlaggestaltung: Thieme VerlagsgruppeUmschlaggrafik: Martina Berge, Bad König unter Verwen-dung von Abbildungen von © ag visuell – Fotolia.com, © f9photos – Fotolia.com, © mates – Fotolia.com, Andrea Danti – Fotolia.com Redaktion: Dr. Antje Merz-Schönpflug, EitelbornSatz: Fotosatz Buck, Kumhausengesetzt aus Adobe InDesign CS5Druck: Grafisches Centrum Cuno, Calbe

ISBN 978-3-13-154211-3 1 2 3 4 5 6Auch erhältlich als E-Book:eISBN (PDF) 978-3-13-170581-5

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VorwortAnerkannten Untersuchungen zufolge sind in den westlichen Industrieländern Ernährungsfaktoren für etwa 35 % aller Krebstoten verantwortlich; dies entspricht im EU-Raum ca. 460.000 Todesfällen pro Jahr. Ernährungsfaktoren lösen damit eine etwa ebenso hohe Krebsmortalität aus wie der Faktor Rauchen und verursachen im Vergleich zum Straßenverkehr eine ca. 16-fach höhere Anzahl an Todesfällen (28.000 Verkehrstote im Jahr 2012).

In der Bevölkerung ist das Wissen um die Zu-sammenhänge zwischen der Auslösung von Krebs und falscher Ernährung kaum vorhanden. Die Ur-sachen für den derzeitigen Informationsmangel sind vielfältig: Zum einen sind die Medien vor allem an einfach zu transportierenden Botschaf-ten interessiert. Diese können von der Forschung angesichts der komplexen Zusammensetzung der menschlichen Ernährung und der vielfältigen molekularen Prozesse, die der Krebsprävention durch Nahrungsinhaltsstoffe zugrunde liegen, nicht geliefert werden. Zum anderen klären die Lebensmittelproduzenten die Verbraucher nicht ausreichend über etwaige gesundheitsschädliche Effekte ihrer Produkte auf, da sie vor allem an Gewinnmaximierung interessiert sind. Vielmehr werden die Verbraucher dazu verführt, möglichst viele und teure Lebensmittel zu konsumieren.

Mit wachsender Besorgnis registrieren Ernäh-rungswissenschaftler in der Bevölkerung Fehl-ernährung und deren Folgeerscheinungen. So tritt z. B. vermehrt Übergewicht auf, das einen wichtigen Risikofaktor für Krebs darstellt. Gleich-zeitig werden zunehmend Lebensmittel verzehrt, die arm an bioaktiven Nahrungsinhaltsstoffen sind. Bioaktiven Nahrungsinhaltsstoffen wiede-rum werden gesundheitsfördernde Effekte, z. B. Schutzeffekte vor Krebs, zugeschrieben. Auffällig ist auch, dass der Verzehr von frischem Obst und Gemüse trotz ihrer mittlerweile ganzjährigen Ver-fügbarkeit in den letzten Jahren nicht wesentlich angestiegen ist.

Ungesunde Ernährung und Übergewicht in Kombination mit einer überwiegend „sessilen“ bewegungsarmen Lebensweise kann zu Lang-zeitschäden führen, wie u. a. zur Auslösung von Diabetes Typ II und zu einem Anstieg des Krebsri-sikos. Nicht nur an den heimischen Herden, auch in Pflegeheimen und in Werks- und Schulküchen, werden aktuelle Forschungsergebnisse nicht ent-sprechend berücksichtigt. Aus Sicht der Forschung

im Bereich Krebsprävention ist die derzeitige Si-tuation teilweise alarmierend.

Es gibt in der Forschung keine allgemein gülti-gen ewigen Wahrheiten. Auch zu Schutzwirkun-gen, die einzelnen Nahrungsmittelinhaltsstoffen zugeschrieben werden, gibt es immer wieder neue Erkenntnisse und bestehende Hypothesen müssen entsprechend geändert werden. Beispielsweise schreibt man derzeit den sekundären Pflanzen-inhaltsstoffen eine höhere Bedeutung hinsicht-lich der Prävention von Krebserkrankungen zu als einzelnen Vitaminen. Aufwendige Humanstudien, u. a. die „European Prospective Study on Cancer“ (EPIC), haben in den letzten Jahren zuverlässige Informationen darüber geliefert, welche Nah-rungsfaktoren die Erkrankungsrisiken erhöhen bzw. senken. Dadurch ist es mittlerweile möglich, für einzelne Gruppen von Nahrungsinhaltsstof-fen (z. B. Ballaststoffe und Spurenelemente) relativ konkrete Ernährungsempfehlungen abzugeben. Die Entwicklung revolutionärer neuer Methoden, insbesondere der -OMICS Verfahren (z. B. Tran-skriptomics, Genomics, Metabolomics) hat dazu beigetragen, dass wir heute die Mechanismen, die den Schutzeffekten der Nahrungsinhaltsstoffe zu-grunde liegen, besser verstehen.

Wir beschreiben in diesem Werk auch die wich-tigsten molekularen Prozesse im Zusammenspiel von Nahrungsinhaltsstoffen und der Krebsauslö-sung bzw. der Krebsprävention. Diese liefern oft plausible Erklärungen für Zusammenhänge, die in Humanstudien gefunden werden. Wir haben bewusst eine kritische Form der Darstellung ge-wählt, um auf Irrtümer aufmerksam zu machen. Es ist uns ein besonderes Anliegen, mit weit ver-breiteten Fehlmeinungen „aufzuräumen“, etwa hinsichtlich der Gefahr von Zusatz- und Süßstof-fen. Im Gegenzug möchten wir auch insbesondere auf unterschätzte Gefahren hinweisen, z. B. auf die Bedeutung von Alkohol und Übergewicht.

Letztendlich soll das Buch dazu beitragen, die Informationslücke hinsichtlich des Zusammen-hangs zwischen Krebs und Ernährung zu schlie-ßen. Wir haben es primär für Allgemeinmedizi-ner, Internisten und Ärzte, die Krebspatienten betreuen, geschrieben, aber auch für Ernährungs-wissenschaftler, Lebensmittelchemiker, Ökotro-phologen und Diätassistenten sowie Studierende dieser Fachrichtungen. Ihnen möchten wir den Einstieg in dieses wichtige Thema erleichtern und


Vorwort

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dabei helfen, die Bevölkerung, insbesondere Risi-kogruppen, durch gezielte Ernährungsstrategien vor Krebs zu schützen.

Das Buch ist in die folgenden Abschnitte geglie-dert:

Die ersten 3 Kapitel beschreiben die Grundla-gen der Krebsentstehung sowie die Methoden, die eingesetzt werden, um Zusammenhänge zwischen malignen Erkrankungen und Ernährungsfaktoren zu untersuchen.

Kapitel 4 beschäftigt sich mit den Risikofak-toren, d. h. mit den einzelnen Gruppen krebsaus-lösender Substanzen in Nahrungsmitteln, sowie der Rolle von Übergewicht und Fett- und Fleisch-verzehr.

Die darauf folgenden Kapitel sind stabilisieren-den Faktoren und Schutzfaktoren gewidmet. Ab-schließend werden Empfehlungen abgegeben, die zu einer Reduktion des Krebsrisikos beitragen können.


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DanksagungAn der Realisierung dieses Buches waren zahl-reiche Kollegen, Mitarbeiter und Freunde betei-ligt, denen ich meinen Dank aussprechen möchte. Allen voran meinen Mitautoren Wolfram Parze-fall für die peniblen Korrekturen und für seine Beiträge, die v. a. die allgemeinen Grundlagen der Krebsentstehung, die Risikofaktoren und die Aus-wahl der weiterführenden Literatur betreffen; Karl-Heinz Wagner lieferte wertvolle Informatio-nen über das Vorkommen von Schutzsubstanzen in Nahrungsmitteln, über die Effekte der Phyto-östrogene und Omega-3-Fettsäuren sowie über chemische Veränderungen von Nahrungsmitteln durch Kochprozesse. Miroslav Mišík führte die Literaturrecherchen durch und sorgte für die Er-stellung der Abbildungen. Bei der Niederschrift des Manuskripts standen mir Anna Heger, Chrysoula Vraka und Bernhard Rainer zur Seite. Sie haben (oft mit Mühe) meine Aufzeichnungen entziffert und anfallende Korrekturen mit großer Sorgfalt durchgeführt. Dem „Thieme Team“ – bestehend aus der Projektmanagerin Yvonne Dürr, der Pro-jektplanerin Heike Tegude und der Herstellerin Marion Holzer – sowie der Redakteurin Antje Merz-Schönpflug danke ich für die wertvolle Be-treuung, Ergänzungen und Verbesserungen be-treffend, und auch für die äußerst konstruktive Hilfe bei der Gestaltung des Buches sowie letzt-endlich für die Geduld im Hinblick auf nachträg-liche Verbesserungen und Verzögerungen der Ab-gabe einzelner Manuskriptteile.

Das Buch wäre nicht ohne die Anregungen und den Input meiner Mitarbeiter und Studenten zu-stande gekommen. Ich danke daher Sabine Fuchs, Reinhard Stidl und Markus Zsivkovits, die sich mit antioxidativen und DNA-protektiven Eigen-schaften von Milchsäurebakterien beschäftigten, Brenda Lacky, Christine Hölzl und Julia Bichler arbeiteten in meiner Gruppe über die Schutz-wirkungen von Kaffee und Kohlsprossen, Chris-

tine Schwab und Maria Uhl über heterozyklische aromatische Amine, Veronika Ehrlich über Pilz-gifte und Schwermetalle, Christoph Buchmann über Benzoxazinoide in Getreiden. Kassie Feka-du, Hans Steinkellner, Bernhard Majer und Maria Uhl erforschten im Rahmen von EU-Projekten die Schutzeffekte von Kohlgemüsen und die Krebs-risiken heterozyklischer aromatischer Amine und anderer nahrungsspezifischer Kanzerogene. Nina Karger untersuchte die Effekte von Grüntee. Besonders wichtig waren die Forschungsarbei-ten und Anregungen von Armen Nersesyan, der ein Experte für humane Biomonitoringverfah-ren ist, sowie von Franziska Ferk, die gemeinsam mit Asima Chakraborty die antioxidativen und krebsschützenden Eigenschaften von Gallussäu-re entdeckten. Gemeinsam mit Christoph Pichler untersuchte Franziska Ferk auch die protektiven Eigenschaften von Xanthohumol im Menschen; weiters entdeckte sie die Schutzwirkungen von Kaffee vor den krebsauslösenden Wirkungen von Aflatoxin.

Auch meinen Lehrern möchte ich danken, Geor-ges Mohn, der an der Universität Leiden tätig war, Herbert Rosenkranz von der Case Western Reserve University in Cleveland sowie David DeMarini, der bei der US-EPA arbeitet. Von den zahlreichen Kollegen, die mich unterstützten, möchte ich na-mentlich Michael Kundi (Med. Uni. Wien) nennen, sowie die viel zu früh verstorbene Beatrix Pool-Zobel (Uni. Jena), Hans-Ruedi Glatt (DIfE Potsdam), Tamara Grummt (UBA, Bad Elster), Ian Johnson (IFR, Norwich) und Michael Fenech (CSIRO, Ade-laide). Letztendlich danke ich Georg Krupitza für die wertvollen Diskussionen im Rahmen einer langjährigen Freundschaft, Beate Enders für die emotionale Unterstützung und Kecki Knasmüller für die fröhliche Zuneigung.

Siegfried Knasmüller


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AnschriftenHerausgeberKnasmüller, Siegfried, Prof. Dr.Universitätsklinik für Innere Medizin Ider Medizinischen Universität WienInstitut für KrebsforschungBorschkegasse 8a1090 WienÖsterreich

MitarbeiterMišík, Miroslav, Dr.Universitätsklinik für Innere Medizin Ider Medizinischen Universität WienInstitut für KrebsforschungBorschkegasse 8a1090 WienÖsterreich

Parzefall, Wolfram, Prof. Dr.Universitätsklinik für Innere Medizin Ider Medizinischen Universität WienInstitut für KrebsforschungBorschkegasse 8a1090 WienÖsterreich

Wagner, Karl-Heinz, Prof. Dr.Universität WienDepartment für ErnährungswissenschaftenAlthanstraße 141090 WienÖsterreich


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AbkürzungenACF Aberrant Crypt FociADH AlkoholdehydrogenaseADI-Werte Acceptable daily Intake ValuesAF-2 α-2-Furyl-5-NitrofuranacrylamidAFB1 Aflatoxin B1AGE Advanced Glycation EndproductsAHF Altered hepatic FociAHH ArylhydrocarbonhydroxylaseAhR Aryl-Hydrocarbon-RezeptorAICR American Institute for Cancer

ResearchAkt Proteinkinase B, PKBALA α-LinolensäureALARA As low as reasonably achievable,

so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar

ALDH AldehyddehydrogenaseALT Alanin-AminotransferaseAMS Accelerator Mass Spectrometry,

Beschleuniger-Massenspektro-metrie

AMS AllylmethylsulfidAMSO AllylmethylsulfoxidAMSO(2) AllylmethylsulfonAOM AzoxymethanAOPP Advanced oxidized Protein Pro-

ductsAP-1 Aktivator-Protein 1APAF-1 Apoptoseprotein-aktivierender-

Faktor-1APC Antigen Presenting Cells, antigen-

präsentierende ZellenAPC Adenomatous Polyposis coli

( Tumorsuppressorgen)APL akute promyeloische LeukämieARE Antioxidanzien-responsives

ElementARNT Ah-Receptor Nuclear TranslocatorAST Aspartat-AminotransferaseATF3 Activating Transcription Factor 3AαC 2-Amino-9H-pyrido[2,3-b]indolB(a)P Benzo(a)pyrenBcl-2 Protein „B-Zell-Lymphom 2“Bcl-xL Protein „B-Zell-Lymphom extra

large“BEN balkanendemische NephropathieBER BasenexzisionsreparaturbFGF Basic Fibroblast Growth Factor,

basischer Fibroblasten-Wachs-tumsfaktor

BfR Bundesinstitut für Risikobewer-tung

BHA ButylhydroxyanisolBHT ButylhydroxytoluolBITC Benzyl-IsothiocyanateBMD10 Benchmark DoseBMDL10 Benchmark Dose LimitBMI Body Mass IndexBMR10 Benchmark ResponsecAMP zyklisches AdenosinmonophosphatCaR extrazellulärer KalziumrezeptorCAT KatalaseCCK CholezystokininCCl4 TetrachlormethanCDK cyclinabhängige KinasecDNA komplementäre DNACFU Colony Forming UnitsCOMT Catechol-O-MethyltransferaseCONTAM EU-Panel on Contaminants in the

Food ChainCOX-2 Cyclooxygenase 2CR Caloric RestrictionCRC KolorektalkarzinomCRP C-reaktives ProteinCTCL Cutaneous T-Cell Lymphoma,

kutane T-Zell-LymphomeCTGF Connective Tissue Growth FactorCTL zytotoxische T-LymphozytenCYP Zytochrom-P450-EnzymeD-A-CH- Referenzwerte für die Nährstoff-Referenz zufuhr der Gesellschaften für werte Ernährung in Deutschland (DGE),

Österreich (ÖGE) und der Schweiz (SGE/SVE)

DADS DiallyldisulfidDAS DiallylsulfidDATS DiallyltrisulfidDBP Vitamin-D-bindendes ProteinDFG Deutsche ForschungsgemeinschaftDGE Deutsche Gesellschaft für

ErnährungDHA DocacosahexaensäureDHF DihydrofolsäureDHFR Dihydrofolat-ReduktaseDIfE Deutsches Institut für Ernäh-

rungsforschungDIO Diet-induced ObesityDio Jod-ThyroxindeiodasenDKFZ Deutsches Krebsforschungs-

zentrum


Abkürzungen

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DMA DesmethylangolensinDMA(V) DimethylarsinsäureDMBA DimethylbenzanthrazenDMH DimethylhydrazinDNA DesoxyribonukleinsäureDNMT DNA-MethyltransferaseDON DeoxynivalenolDPPH 2,2-Diphenyl-1-pikrylhydrazylDRE Dioxin-responsive ElementeDS DesaturasedTMP DesoxythymidinmonophosphatdUMP DesoxyuridinmonophosphatDZ dendritische ZellenEC EpicatechinECG EpicatechingallatEFSA European Food Safety AuthorityEGC EpigallocatechinEGCG EpigallocatechingallatEGF Epidermal Growth FactorEGFR Epidermal Growth Factor ReceptorEH EpoxidhydrolaseEL ElongaseELISA Enzyme-linked Immunosorbent

AssayEPA EicosapentaensäureEPIC European Prospective Investiga-

tion into Cancer and NutritionER ÖstrogenrezeptorERE Östrogen-responsive ElementeERK Extracellular-signal regulated

KinaseFACS Fluorescence activated Cell

SortingFAD Flavin-Adenin-DinukleotidFAO Food and Agriculture Organiza-

tionFAP familiäre adenomatöse PolyposisFB1 Fumonisin B1FDA Food and Drug Administration

(USA)ω-3-FS ω-3-FettsäurenFFQ Food Frequency QuestionnairesFGF Fibroblast Growth Factor, Fibro-

blastenwachstumsfaktorFMN Flavin-Mono-NukleotidFOS FructooligosaccharideFOX Forkhead BoxFRAP Ferric reducing antioxidant PowerFSH follikelstimulierendes HormonFyn Tyrosinkinase FynGALT Gut-associated lymphoid TissueGCL Glutamatcysteinligasen

γGCL γ-Glutamat-Cystein-LigaseGHS Globally harmonized System of

Classification and Labelling of Chemicals

β-Gluc β-GlukuronidaseGMO gentechnisch modifizierte

OrganismenGPx GlutathionperoxidaseGR GlutathionreduktaseGRAS Generally regarded as saveGSE Grape Seed ExtractsGSH GlutathionGSSG oxidiertes GlutathionGST Glutathion-S-Transferaseγ-GT γ-Glutamyl-TransferaseHA heterozyklische aromatische

AmineHAT HistonacetylasenHCC hepatozelluläres KarzinomHDAC HistondeacetylasenHDACI Histon-Deacetylase-Inhibitoren5-HETE 5-HydroxyeicosatetraensäureHGFR Hepatocyte Growth Factor

ReceptorHIF Hypoxia-inducible FactorHIV Human Immunodeficiency Virus,

humanes ImmundefizienzvirusHMEC Human microvascular endothelial

CellsHMF HydroxymethylfurfuralHMG-CoA 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-

Coenzym-AHNA HydroxynonenalHNPCC Hereditary nonpolyposis colorec-

tal CancerHO-1 Hämoxygenase-1HPLC Hochdruckflüssigkeitschromato-

grafieHPRT Hypoxanthin-Guanin-Phosphori-

bosyltransferaseHPV Human Papilloma VirusHR Hazard RatioHRT Hormone Replacement Therapy,

HormonersatztherapieHUVEC Human umbilical Vein endothelial

Cells8-OHdG 8-HydroxydesoxyguanosinI3C Indol-3-carbinolIARC International Agency for Research

on CancerIBD Inflammatory Bowel DiseaseIFN Interferon


Abkürzungen

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IGF Insulin-like Growth FactorIGF-1R Insulin-like Growth Factor 1

ReceptorIGFBP Insulin-like Growth Factor-

binding ProteinIKK IκB-KinaseIL InterleukiniNOS induzierbare Stickstoffmonoxid-

synthaseIPCS International Program on Chemi-

cal SafetyIQ 2-Amino-3-methylimidazo[4,5-f]

chinolinISF IsoflavoneITC IsothiocyanateIκBα Nuclear Factor of kappa Light

Polypeptide Gene Enhancer in B-Cells Inhibitor alpha

JAK1 Janus Kinase 1JNK c-Jun-N-terminale KinasenKeap1 Kelch-like ECH-associated

Protein 1KG KörpergewichtKI KonfidenzintervallLAB Lactic Acid Bacteria, Milchsäure-

bakterienLAR LariciresinolLC-MS Flüssigkeitschromatografie-

MassenspektrometrieLD50 letale Dosis für 50 % = Dosis, bei

der 50 % der untersuchten Tiere sterben

LF Lacrymatory Factor, tränen-reizender Faktor

LH luteinisierendes HormonLOX LipoxygenaseLP LipidperoxidationLPS LipopolysaccharideμM MikromolarMAK maximale Arbeitsplatzkonzen-

trationMAM MethylazoxymethanolMAPK Mitogen-activated Protein Kinase,

Mitogen-aktivierte Protein-kinasen

MAT MatairesinolMcl-1 Induced myeloid Leukemia Cell

Differentiation ProteinMDA MalondialdehydMDR Multiple Drug ResistanceMeIQ 2-Amino-3,4-dimethylimidazo-

[4,5-f]chinolin

MeIQx 2-Amino-3,8-dimethylimidazo-[4,5-f]chinoxalin

MEK1 Threonin und Tyrosin erkennende Kinase

6-O-MGMT 6-O-Methylguanin-DNA-Methyl-transferase

MHC Major Histocompatibility Com-plex, Haupthistokompatibilitäts-komplex

miRNA Micro-RibonukleinsäureMKK4 Mitogen-activated Protein Kinase

Kinase 4MMA(V) MonomethylarsonsäureMMP MatrixmetalloproteinaseMNU Nitrosomethylurea, Nitrosome-

thyl harnstoffMOE Margin of ExposureMPK5 mitogenaktivierte Proteinkinase 5mRNA Messenger-Ribonukleinsäure,

Boten-RibonukleinsäureMTD Maximal tolerated Dose, maxima-

le tolerierte DosisMTF-1 metallresponsiver Transkriptions-

faktor-1MTHFR Methylentetrahydrofolat-Reduk-

tasemVDR membranständiger Vitamin-D-

RezeptorMYH MutY-Homolog-GlycosylaseNADPH Nicotinamid-adenin-dinukleotid-

phosphatNAT N-AcetyltransferaseNBMA Nitroso-benzyl-methylaminNDBA NitrosodibutylaminNDEA NitrodiethylaminNDMA NitrosodimethylaminNER NukleotidexzisionsreparaturNFκB Nuclear Factor kappa BNK-Zellen natürliche KillerzellenNMBA 4-(N-Methyl-N-nitroso)-butter-

säureNMU NitrosomethylureaNNK 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-

pyridyl)-1-butanonNOAEL No observed adverse Effect LevelNOEL No observed Effect LevelNPIP N-NitrosopiperidinNPRO NitrosoprolinNPYR N-NitrosopyrrolidinNQO-1 NAD(P)H-Dehydrogenase

( quinone 1)NRC National Research Council


Abkürzungen

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Nrf2 Nuclear Factor E2-related Factor 2NSAID Non steroidal anti-inflammatory

Drugs, nichtsteroidale Antirheu-matika

NSP Non Starch Polysaccharides, Nicht-Stärke-Polysaccharide

NTP National Toxicology Program (USA)OAT O-AcetyltransferaseOECD Organisation for Economic

Co-operation and Development, Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung

OGG1 8-Oxoguanin-DNA-GlycosylaseOR Odds RatioORAC Oxygen Radical Absorbing

CapacityOTA Ochratoxin Ap38 MAPK p38-mitogenaktivierte Protein-

kinasenPA Proanthocyanidine2D-PAGE zweidimensionale Polyacrylamid-

GelelektrophoresePAK polyzyklische aromatische Koh-

lenwasserstoffePARP Poly(ADP-ribose)-PolymerasePCB polychlorierte BiphenylePCDD polychlorierte DibenzodioxinePCDF polychlorierte DibenzofuranePCNA Proliferating Cell Nuclear AntigenPDGF Platelet-derived Growth FactorPEITC Phenethyl-IsothiocyanatPGE Pomegranate Extract, Granat-

apfel-ExtraktPGE2 Prostaglandin E2PhIP 2-Amino-1-methyl-

6-phenylimidazo[4,5-b]pyridinPI3K Phosphoinositid-3-KinasePIN PinoresinolPKB Proteinkinase B, AktPKC Proteinkinase CPLA2 Phospholipase 2PLTP Phospholipid-TransferproteinPOD PeroxidasePPAR-γ Peroxisome Proliferator-activated

Receptorγppb parts per billion, Teile pro

MilliardePSA Prostata-spezifisches AntigenPTWI Provisional tolerable weekly IntakePUFA Polyunsaturated fatty Acids,

mehrfach ungesättigte FettsäurenRÄ Retinol-Äquivalent

Raf1 Proto-Oncogene Serine/Threonin Protein Kinase

RAR Retinoic Acid ReceptorRBP Retinol-binding ProteinRDA-Werte Recommended daily AllowanceRKI Robert Koch InstitutRNA RibonukleinsäureROS Reactive Oxygen Species, reaktive

SauerstoffspeziesRR relatives RisikoRT-PCR Real-Time Polymerase Chain

ReactionRXR Retinoid X Receptor, 9-cis-

RetinolsäurerezeptorSAC S-Allyl-CysteinSAH S-Adenosyl-HomocysteinSAM S-Adenosyl-MethioninSAMC S-AllylmercaptocysteinSCE Sister-Chromatid ExchangeSCF Scientific Committee on FoodSCFA Short Chain Fatty Acids, kurz-

kettige FettsäurenSCGE Single Cell Gel Electrophoresis,

Comet-Assay, Einzelzell-Gelelekt-rophorese

SEC SecoisolariciresinolSERM Selective Estrogen Receptor

ModulatorsSFM 5-(Sulfoxymethyl)-2-furfuralSHBG Sexual Hormon-binding GlobulinSLRL Sex-linked recessive lethal TestSMR standardisierte MortalitätsrateSNP Single Nucleotide PolymorphismsSOD SuperoxiddismutaseSPF spezifiziert pathogenfreiSTAT3 Signal Transducer and Activator of

Transcription 3SULT SulfotransferaseSYR SyringaresinolTÄ Tocopherol-ÄquivalentTAA totale antioxidative AktivitätTAC totale antioxidative KapazitätTBARS Thiobarbituric Acid Reactive

Substances, Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen

TCDD 2,3,7,8-TetrachlordibenzodioxinTCDF 2,3,7,8-TetrachlordibenzofuranTCM traditionelle chinesische MedizinTCR T-Zell-RezeptorTD50-Wert: toxische Dosis einer Substanz, die

bei der Hälfte der Individuen eine definierte Wirkung auslöst


Abkürzungen

13

TDI Tolerable daily Intake, tolerable tägliche Aufnahme

TEAC Trolox-equivalent anti oxidant Capacity

TEF ToxizitätsäquivalenzfaktorTEQ ToxizitätsäquivalenteTF TheoflavinTGF-β TransformingGrowthFactorβ,

TumorGrowthFactorβTHF TetrahydrofolsäureTh-Zellen T-HelferzellenTIMP1 Tissue Inhibitor of Metalloprotei-

nase 1TLR Toll-like-RezeptorenTNF-α TumornekrosefaktorαTPA 12-0-Tetradecanoylphorbol-13-

acetatTQ ThymochinonTRAIL Tumor Necrosis Factor-related

Apoptosis-inducing LigandTrp-1 3-Amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido

[4,3-b] indolTrp-2 1Methyl-3-amino-5H-pyrido

(4,3-b) indol

TrxR ThioredoxinreduktasenTS Thymidilat-Synthaseα-TTP α-Tocopherol-TransferproteinTWI Tolerable weekly IntakeUDPGT Uridindiphosphoglucuronosyl-

TransferaseUDS Unscheduled DNA SynthesisUGT1A1 UDP-Glucuronyltransferase 1A1uPA Urokinase-Typ Plasminogen-

AktivatorVDR Vitamin-D-RezeptorVDRE Vitamin-D-responsive ElementeVEGF Vascular endothelial Growth

Factor, vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor

WCRF World Cancer Research FundWHO WeltgesundheitsorganisationWHR Waist to Hip RatioXN XanthohumolXRE Xenobiotic Responsive ElementZAP-70 Zeta-chain-associated Protein

Kinase 70ZnT Zinktransporter


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Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeine Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.1 Historische Notizen. . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.2 Häufigkeit von Krebser krankungen und Todesfällen . . . . . . . . . . . 25

1.3 Auftreten von Krebserkrankungen und Ernährungsfaktoren – globale Zusammenhänge . 26

1.3.1 Beeinträchtigung der Krebsinzidenz durch Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.3.2 Verschiedene Ernährungsformen . . . . 271.3.3 Änderungen des

Ernährungsverhaltens. . . . . . . . . . . . . . . 28

1.4 Entstehung und Eigen schaften von Krebszellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

1.5 Grundlagen der Risikoabschätzung kanzerogener Noxen. . . . . . . . . 31

1.5.1 Mehrstufenkonzept der Kanzerogenese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.5.2 Gentoxische und nicht gentoxische Kanzerogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.6 Molekulare Mechanismen der Krebsauslösung . . . . . . . . . . . . . . . 33

1.6.1 Metabolische Aktivierung und Detoxifizierung von Kanzerogenen . . 33

1.6.2 Signaltransduktion: intra- und extrazelluläre Kommunikation . . . . . . 36

1.6.3 DNA-Schädigung und ihre Konse-quenzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

1.6.4 Epigenetische Faktoren. . . . . . . . . . . . . . 42DNA-Methylierung und Transkription von Genen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Beeinflussung der DNA-Methylierung durch Nahrungsinhaltsstoffe. . . . . . . . . . . . 42Histonacetylierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

1.6.5 Sauerstoffradikale und oxidative DNA-Schäden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Entstehung und biologische Funk tionen von Sauerstoffradikalen. . . . . . . . . . . . . . . . 46Inaktivierung von Radikalen durch Anti-oxidanzien und Enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . 47Konsequenzen von oxidativem Stress . . . . 48Oxidative DNA-Schäden und Krebs . . . . . . 51

1.7 Immunsystem und Ernährung . . . . . 51

1.7.1 Unspezifische und spezifische Immunreaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

1.7.2 Immunsystem und Krebsentstehung 521.7.3 Beeinflussung des Immunsystems

durch Nahrungsfaktoren . . . . . . . . . . . . 53

1.8 Entwicklung von Tumoren. . . . . . . . . 53

1.8.1 Metastasierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531.8.2 Angiogenese. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Molekulare Mechanismen . . . . . . . . . . . . . . 55

1.9 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

1.10 Weiterführende Literatur . . . . . . . . . 56

2 Methoden und Modelle der Krebsforschung und ihr Einsatz zur Untersuchung von Nahrungsmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

2.1 Vor und Nachteile von Invitro und Invivo Experimenten. . . . . . . . . 58

2.1.1 Versuche mit subzellulären Fraktio-nen und stabilen Zelllinien . . . . . . . . . . 58

2.1.2 Tierversuche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

2.2 Detektion DNAschädigender und protektiver Effekte von Nahrungsmittelinhalts stoffen . . . . . 60

2.2.1 Nachweis von Primär schäden. . . . . . . . 602.2.2 Indikationsverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . 61

Comet-Assay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612.2.3 Mutationstests. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Salmonella/Mikrosomen-Test . . . . . . . . . . . 62

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