Einleitung: In früheren Studien konnten wir zeigen, dass der Histondeacetylase-Inhibitor Butyrat
die Expression verschiedener Transkriptionsfaktoren induziert (Wächtershäuser A et
al., Biochem Biophys Res Commun; 272(2):380–5, 2000). Ziel dieser Versuche war es
nun, die Rolle von PPARγ in der Butyrat-induzierten Wachstumshemmung und Differenzierung
von Caco-2 Zellen zu ermitteln.
Methoden: Caco-2-Zellen wurden unter Standardbedingungen kultiviert. Die Zellproliferation
wurde mittels BrdU-Einbau, die Zellzahl mittel Kristallviolettassay bestimmt. PPARγ-mRNA
wurde durch kompetitive Multiplex PCR quantifiziert, PPARγ-Protein mittels Western
Blot Analyse. Zur Aktivitätsbestimmung der SSAT wird radioaktiv markiertes Substrat
zum Zelllysat gegeben und die Freisetzung von [Acetyl-14C]-Spermidin gemessen. Zur
Hemmung der PPARγ-vermittelten Funktionen wurde eine dominant-negative Mutante in
Caco-2 Zellen transfiziert.
Ergebnisse: Butyrat [2mM] steigert selektiv die PPARγ-Expression auf mRNA- und Proteinebene,
ohne dabei PPARα- oder PPARβ zu beeinflussen. Butyrat führte weiterhin zu einer signifikanten
Hemmung von absoluter Zellzahl und Zellproliferation (<0.001) nach 2 Tagen. Dieser
Effekt konnte durch die kombinierte Behandlung mit dem PPARγ-Liganden Ciglitazon [50µM]
noch verstärkt werden. Zudem steigerte Butyrat [2mM] die SSAT-Aktivität signifikant
(<0.05) nach 24h Inkubation. Dieser Versuch wurde auch in den transfizierten PPARγ-Mutanten-Zellen,
sowie transfizierten Nullvektor-Zellen als Kontrolle durchgeführt. Während in den
Nullvektorzellen die gleichen Effekte wie in den Wildtyp-Caco-2 zu beobachten waren,
führte die Butyrat-Behandlung in den PPARγ-Mutanten-Zellen zu einer rückläufigen SSAT-Aktivität.
Schlussfolgerung: Alle bisherigen Studien zeigen erstmals, dass die Butyrat-induzierte Aktivitätssteigerung
des Polyamin-abbauenden Enzyms Spermin/Spermidin-Acetyltransferase über die Expressionsteigerung
des Transkriptionsfaktors PPARγ vermittelt wird.
