Gutachten zur Umweltbiologie

Eine hohe Konzentration von Genistein führt in menschlichen Uterusleiomyomzellen zum Zelltod durch Autophagie

Lysandra Castro, Xioahua Gao, Alicia B. Moore, Linda Yu, Xudong Di, Grace E. Kissling und Darlene Dixon

Eine hohe Konzentration von Genistein führt in menschlichen Uterusleiomyomzellen zum Zelltod durch Autophagie

Genistein, ein östrogenes, aus Soja gewonnenes Isoflavon, könnte eine schützende Wirkung gegen hormonbedingte Krebserkrankungen haben . Wir haben festgestellt, dass eine hohe Konzentration von Genistein die Zellproliferation hemmt und in menschlichen Uterus-Glattmuskelzellen Apoptose auslöst , nicht jedoch in Leiomyomzellen (Myomzellen). Um die unterschiedlichen Zelltodreaktionen von normalen Zellen und Tumorzellen auf eine hohe Genisteinkonzentration besser zu verstehen, haben wir Uterus-Glattmuskelzellen und Uterus-Leiomyomzellen 72 und 168 Stunden lang mit 50 μg/ml Genistein behandelt und auf Mediatoren von Apoptose, Zytotoxizität und Autophagie untersucht. Wir fanden heraus, dass Leiomyomzellen einen erhöhten Schutz vor Apoptose hatten, indem sie nach 72 und 168 Stunden ein erhöhtes Verhältnis von Bcl-2:bak exprimierten; in Glattmuskelzellen war das Bcl-2:bak-Verhältnis nach 72 Stunden jedoch verringert, erholte sich nach 168 Stunden jedoch signifikant. Die extrinsischen Apoptosefaktoren Fas-Ligand und Fas-Rezeptor wurden nach der Behandlung mit Genistein zu beiden Zeitpunkten in den glatten Muskelzellen der Gebärmutter stark exprimiert, wie durch konfokale Mikroskopie nachgewiesen wurde. Dies war in den Leiomyomzellen der Gebärmutter nicht zu sehen; die Zytotoxizität, die durch erhöhte Laktatdehydrogenasewerte angezeigt wurde, war jedoch nach 168 Stunden deutlich erhöht. Eine erhöhte Immunexpression eines Autophagie-/Autophagosom-Markers wurde auch in den Leiomyomzellen beobachtet, obwohl er in den glatten Muskelzellen nach 72 Stunden nur minimal vorhanden war. Ultrastrukturell gab es Hinweise auf autophagische Vakuolen in den Leiomyomzellen; wohingegen die normalen glatten Muskelzellen eine Kernfragmentierung zeigten, die auf Apoptose hindeutet. Zusammenfassend zeigen unsere Daten unterschiedliche Zelltodwege, die durch Genistein in Tumor- und normalen glatten Muskelzellen der Gebärmutter induziert werden, und legen neue Zelltodwege nahe, die für Präventions- und Interventionsstrategien zur Hemmung des Wachstums von Myomzelltumoren in vivo gezielt eingesetzt werden können.