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Background: Very recently a gene marker panel that allows the mutational analysis of APC, CTNNB1, B-RAF and K-RAS was conceived. The aim of the present study was to use the 4-gene marker panel covering the Wnt and Ras-Raf-MEK-MAPK signalling pathways to determine the percentage of sporadic colorectal carcinomas (CRC) carrying at least one of the four above-mentioned genes in a mutated form alone and/or in combination with microsatellite instability (MSI) and to compare the sensitivity of the gene marker panel used in this study with that of gene marker panels previously reported in the scientific literature. Methods: CTNNB1 and B-RAF were screened by PCR-single-strand conformation polymorphism analysis and K-RAS gene mutations by restriction fragment length polymorphism analysis. For the mutational analysis of the APC gene mutation cluster region (codons 1243–1567) direct DNA sequencing was performed. The U.S. National Cancer Institute microsatellite panel (BAT25, BAT26, D2S123, D5S346 and D17S250) was used for MSI analysis. Results: It could be shown that about 80% of early stage CRC (UICC stages I and II) and over 90% of CRC in the UICC stage IV carried at least one mutated gene and/or showed MSI. No significant increase in the gene mutation frequencies could be determined when comparing tumours in the UICC stage I with those in UICC stage IV. Conclusions: When compared with previously published gene marker panels the 4-gene marker panel used in the present study shows an excellent performance, allowing to detect genetic alterations in 80–90% of human sporadic CRC samples analyzed.
Aggravation by prostaglandin e-2 of interleukin-6-dependent insulin resistance in hepatocytes
(2009)
Hepatic insulin resistance is a major contributor to fasting hyperglycemia in patients with metabolic syndrome and type 2 diabetes. Circumstantial evidence suggests that cyclooxygenase products in addition to cytokines might contribute to insulin resistance. However, direct evidence for a role of prostaglandins in the development of hepatic insulin resistance is lacking. Therefore, the impact of prostaglandin E-2 (PGE(2)) alone and in combination with interleukin-6 (IL-6) on insulin signaling was studied in primary hepatocyte cultures. Rat hepatocytes were incubated with IL-6 and/or PGE(2) and subsequently with insulin. Glycogen synthesis was monitored by radiochemical analysis; the activation state of proteins of the insulin receptor signal chain was analyzed by western blot with phosphospecific antibodies. In hepatocytes, insulin-stimulated glycogen synthesis and insulin-dependent phosphorylation of Akt-kinase were attenuated synergistically by prior incubation with IL-6 and/or PGE(2) while insulin receptor autophosphorylation was barely affected. IL-6 but not PGE(2) induced suppressors of cytokine signaling (SOCS3). PGE(2) but not IL-6 activated extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) persistently. Inhibition of ERK1/2 activation by PD98059 abolished the PGE(2)-dependent but not the IL-6-dependent attenuation of insulin signaling. In HepG2 cells expressing a recombinant EP3-receptor, PGE(2) pre-incubation activated ERK1/2, caused a serine phosphorylation of insulin receptor substrate 1 (IRS1), and reduced the insulin-dependent Akt-phosphorylation. Conclusion: PGE(2) might contribute to hepatic insulin resistance via an EP3-receptor-dependent ERK1/2 activation resulting in a serine phosphorylation of insulin receptor substrate, thereby preventing an insulin-dependent activation of Akt and glycogen synthesis. Since different molecular mechanisms appear to be employed, PGE(2) may synergize with IL-6, which interrupted the insulin receptor signal chain, principally by an induction of SOCS, namely SOCS3.
This paper provides an overview of analytical techniques used to determine isoflavones (IFs) in foods and biological fluids with main emphasis on sample preparation methods. Factors influencing the content of IFs in food including processing and natural variability are summarized and an insight into IF databases is given. Comparisons of dietary intake of IFs in Asian and Western populations, in special subgroups like vegetarians, vegans, and infants are made and our knowledge on their absorption, distribution, metabolism, and excretion by the human body is presented. The influences of the gut microflora, age, gender, background diet, food matrix, and the chemical nature of the IFs on the metabolism of IFs are described. Potential mechanisms by which IFs may exert their actions are reviewed, and genetic polymorphism as determinants of biological response to soy IFs is discussed. The effects of IFs on a range of health outcomes including atherosclerosis, breast, intestinal, and prostate cancers, menopausal symptoms, bone health, and cognition are reviewed on the basis of the available in vitro, in vivo animal and human data.
Background Canine primary immune-mediated hemolytic anemia (IMHA) is associated with a high-mortality rate. C- reactive protein (CRP) is the most important acute-phase protein in dogs and may have value as a marker of prognosis or response to treatment in IMHA. Objective The objectives of this study were to evaluate serum CRP concentration in dogs with primary IMHA at presentation and during treatment, to assess potential differences based on survival time, and to compare CRP with other laboratory parameters of inflammation and prognosis. Methods Inclusion criteria for primary IMHA were anemia (PCV < 0.30 L/L), a positive Coombs' test or persistent autoagglutination of erythrocytes, and the exclusion of underlying diseases by other diagnostic tests. Dogs were divided into 2 groups based on survival: dogs that were still alive 14 days after start of treatment (group 1) and dogs that died or were euthanized before day 14 (group 2). Serum CRP concentration, a CBC, and a biochemistry profile were performed on days 0, 3, 8, and 14. Serum CRP also was determined in 25 clinically healthy dogs. Results CRP concentration in the 25 clinically healthy dogs ranged from 0- 8.9 mu g/mL (median 2.2 mu g/mL). Thirty dogs were diagnosed with primary IMHA, 24 in group 1 and 6 in group 2. On day 0, CRP concentration in dogs in both groups (median 224 mu g/mL) was increased above the reference interval. In group 1 dogs, median CRP concentration was 242 mu g/mL on day 0, 69 mu g/mL on day 3, 35 mu g/mL on day 8, and 2 mu g/mL on day 14. In group 2 dogs, median CRP concentration was 194 mu g/mL on day 0, 119 mu g/mL on day 3, and 41 mu g/mL on day 8; only 1 dog in group 2 survived to day 8. There was a significant correlation between CRP and total WBC concentrations on days 0 and 3 (r=-.598, P=.003). Conclusions Serum CRP concentration was markedly increased in dogs with primary IMHA. CRP concentration did not differ based on patient survival, but might be a marker for long-term monitoring of these patients.
Chronic kidney disease and type 2 diabetes mellitus as factors influencing retinol-binding protein 4
(2009)
The influence of a commercial production process for dehydrated potato flakes on the content of free phenolic compounds, total phenolics, and glycoalkaloids in potatoes during the subsequent processing steps was determined. Processing byproducts, such as potato peel (steam peeling), mashed potato residues, and side streams (blanching and cooking waters), have also been investigated. A high-performance liquid chromatography (HPLC) method was developed to separate and quantify caffeic acid, gallic acid, ferulic acid, p-coumaric acid, p-hydoxybenzoic acid, protocatechuic acid, vanillic acid, catechin, and three isomers of caffeoylquinic acid: chlorogenic, neochlorogenic and cryptochlorogenic acid. Determination of the glycoalkaloids a-solanine and alpha-chaconine was performed by using a high- performance thin-layer chromatography (HPTLC) method. The deliverables reveal that processing potatoes to potato flakes remarkably diminishes the content of the analyzed compounds, mainly due to peeling and leaching. The influence of thermal exposure is less significant. About 43% of the initial phenolic acids and 10% of the glycoalkaloids remain after processing. The results of the total phenolic content assay by Folin-Ciocalteu reagent are proportional to the content of phenolic compounds determined by HPLC. Steam peeling has a higher influence on glycoalkaloid losses compared to that on phenolics. The highest amounts of phenolic compounds and glycoalkaloids were found in peeling byproduct. During processing, the amount of chlorogenic acid decreased, whereas the concentration of neochlorogenic acid increased due to isomerization. The impact of the results on potato processing technology is discussed.
Die Bedeutung Eisen-Schwefel-Cluster-assoziierter Mechanismen für Mutagenese und Kanzerogenese
(2009)
Die funktionelle Bedeutung des Coxsackie- und Adenovirus Rezeptors (CAR) im kolorektalen Karzinom
(2009)
Der Coxsackie- und Adenovirus Rezeptor (CAR) ist als Bestandteil von Tight Junctions (TJ) an interzellulären Adhäsionsprozessen beteiligt und scheint eine wichtige Rolle in der Karzinogenese zu spielen. Diese ist jedoch insbesondere bei Entstehung von Darmkrebs weitgehend unklar. Ziel der Arbeit war es daher, die funktionelle Bedeutung, mögliche Interaktionspartner sowie die Expressionsregulation von CAR im kolorektalen Karzinom zu analysieren. In den Zelllinien CaCo2, Colo205, DLD1, HCT116, HT29, SW480 und T84 konnte die Expression von CAR (mRNA und Protein) nachgewiesen werden. Nach stabiler CAR-Überexpression durch Transfektion von CARcDNA in DLD1, HCT116 und SW480 wurde das Zellwachstum gehemmt und eine Abnahme von Migration und Invasion induziert. Eine stabile CAR-Inhibition nach Transfektion von CARsiRNA führte in diesen Zelllinien zum Anstieg der Proliferation sowie zu verstärkter Migrations- und Invasionsaktivität, die in DLD1 mit morphologischen Änderungen einhergingen. Eine Genexpressionsanalyse der Zelllinie DLD1 mit CAR-Inhibition identifizierte α-Catenin als das am stärksten regulierte Gen. Obwohl keine direkte Interaktion beider Proteine detektiert werden konnte, führte eine stabile Re-Expression von α-Catenin in DLD1 mit stabiler CAR-Inhibition zu einer deutlichen Reduktion von Proliferation, Migration und Invasion sowie zu einem Rückgang der zellmorphologischen Änderungen. Um den Einfluss von Differenzierung auf die Regulation der CAR-Expression zu untersuchen, erfolgte eine Behandlung aller Zelllinien mit Natriumbutyrat. Dies führte in fünf der sieben Zelllinien zu einer Aktivierung des CAR-Promotors sowie zu einer gesteigerten Expression und Immunoreaktivität von CAR an der Zelloberfläche. Die Zelllinie CaCo2 zeigte nach spontaner Differenzierung durch 21-tägiges Wachstum post Konfluenz ebenfalls eine verstärkte CAR-mRNA-Expression sowie eine erhöhte CAR-Präsenz an der Zelloberfläche. Die gewonnenen Daten konnten die funktionelle Bedeutung von CAR für die Kolonkarzinogenese sowie den Einfluss von α-Catenin auf diese Funktion deutlich machen. Es wurde gezeigt, dass die Expressionsregulation sowie die subzelluläre Verteilung von CAR durch den zellulären Differenzierungsstatus beeinflusst werden kann.
Der ubiquitär exprimierte, multifunktionale Glucosetransporter GLUT8 gehört zur Klasse III der Familie der passiven Glucosetransporter, die aus insgesamt 14 Proteinen besteht. Die fünf Mitglieder der Klasse IIII unterscheiden sich strukturell leicht von den Mitgliedern der Klasse I und II (Joost und Thorens, 2001). GLUT8 besitzt ein N-terminales Dileucin-Motiv, das Teil eines [DE]XXXL[LI] Motivs ist, welches für die Sortierung des Transporters in späte Endosomen und Lysosomen verantwortlich ist (Augustin et al., 2005). Da bis heute kein Signal identifiziert wurde, das eine Translokation des Transporters zur Plasmamembran auslöst, wird eine intrazelluläre Funktion von GLUT8 vermutet (Widmer et al., 2005). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die intrazelluläre Funktion des Transporters in der Regulation der Glucosehomöostase des Körpers durch Analyse einer Slc2a8-knockout-Maus untersucht. Die homozygote Deletion des Transporters erbrachte lebensfähige Nachkommen, die sich augenscheinlich nicht von ihren Wildtyp-Geschwistern unterschieden. Allerdings wurde bei Verpaarungen heterozygoter Mäuse eine verminderte Anzahl an Slc2a8-/--Nachkommen beobachtet, die signifikant von der erwarteten Mendel’schen Verteilung abwich. Da Slc2a8 die höchste mRNA-Expression in den Testes aufwies und die Überprüfung der Fertilität mittels verschiedener homozygoter Verpaarungen eine Störung der weiblichen Fortpflanzungsfähigkeit ausschloss, wurden die Spermatozoen der Slc2a8-/--Mäuse eingehender untersucht. Als Ursache für die verringerte Anzahl von Slc2a8-/--Geburten wurde eine verminderte Prozentzahl motiler Slc2a8-/--Spermien ermittelt, die durch eine unzureichende mitochondriale Kondensation in den Spermien bedingt war. Diese Veränderung war mit einem reduzierten mitochondrialen Membranpotential assoziiert, was eine verminderte ATP-Produktion nach sich zog. Somit scheint GLUT8 in den Spermien an einem intrazellulären Transportprozess beteiligt zu sein, der einen Einfluss auf die oxidative Phosphorylierung der Mitochondrien ausübt. Im Gehirn wurde Slc2a8 besonders stark im Hippocampus exprimiert, der in der Regulation von körperlicher Aktivität, Explorationsverhalten, Erinnerungs- und Lernprozessen sowie Angst- und Stressreaktionen eine Rolle spielt. Außerdem wurde GLUT8 im Hypothalamus nachgewiesen, der unter anderem an der Regulation der Nahrungsaufnahme beteiligt ist. Die Slc2a8-/--Mäuse zeigten im Vergleich zu ihren Slc2a8+/+-Geschwistern eine signifikant gesteigerte körperliche Aktivität, die zusammen mit der von Membrez et al. (2006) publizierten erhöhten Zellproliferation im Hippocampus auf eine Nährstoffunterversorgung dieses Areals hindeutet. Die Nahrungsaufnahme war in Abwesenheit von GLUT8 nicht verändert, was zusammen mit dem nur geringfügig niedrigeren Körpergewicht der Slc2a8-/--Mäuse eine Funktion von GLUT8 im Glucose-sensing der Glucose-sensitiven Neurone des Gehirns ausschließt. Das leicht reduzierte Körpergewicht der Slc2a8-/--Mäuse ließ sich keinem bestimmten Organ- oder Gewebetyp zuordnen, sondern schien durch eine marginale Gewichtsreduktion aller untersuchten Gewebe bedingt zu sein. Zusammen mit den erniedrigten Blutglucosespiegeln und der anscheinend gesteigerten Lebenserwartung zeigten die Slc2a8-/--Mäuse Symptome einer leichten Nährstoffunterversorgung. GLUT8 scheint daher am Transport von Zuckerderivaten, die während des lysosomalen/endosomalen Abbaus von Glykoproteinen anfallen, beteiligt zu sein. Die so wiederaufbereiteten Zucker dienen dem Körper offenbar als zusätzliche Energiequelle.