Open Access

Im Rahmen einer klinische Studie wurden bei Patienten mit Plattenepithelkarzinomen im Kopf­/Halsbereich Lymphozyten­Subpopulationen phänotypisch und funktionell charakteri- siert sowie deren Aktivierungszustand anhand der Bestimmung des Interleukin­2­Titers und der Konzentration von löslichem Interleukin­2­Rezeptor a (sIL­2Ra) im Plasma gemessen. Hierbei interessierte der Einfluß des Tumors bzw. der Therapieformen wie Operation, Che­ mo­, Bestrahlungstherapie und kombinierte Radio­Chemotherapie auf diese immunologischen Parameter. Die Zusammensetzung der Populationen peripherer Blutlymphozyten wird durch die Größe und Malignität des Primärtumors sowie durch Lymphknotenmetastasen beeinflußt. In der An­ fangsphase, bei einer Tumormalignität G1, ist eine starke Reduzierung der LAK­Zellaktivität zu sehen, was mit suppressiven Faktoren, wie zum Beipiel Prostaglandin­E2, abgesondert von Monozyten, in Verbindung gebracht werden könnte. Der Anteil CD3­positiver Zellen ist im G3­Stadium sehr stark erniedrigt und deutet auf eine Herunterregulierung der zu dem CD3­ Komplex gehörenden e­Kette hin. Weiterhin war bei den HNO­Tumorpatienten der Anteil der CD4­Lymphozyten auffällig erniedrigt, während die Zahl der doppeltpositiven CD4 CD8 ­ Zellen sowie die HLA­DR­Werte erhöht war. Einen Monat nach einem operativen Eingriff ließ sich eine starke Zunahme der CD25­ Expression, besonders auf T­Lymphozyten erkennen. Die Chemotherapie mit Cisplatin, Fo­ linsäure, 5­FU, Fortecortin ­ eine sogenannte Polychemotherapie ­ bewirkte eine starke Erhö­ hung der NK­Zellpopulation und eine höhere Expression des CD25­Markers auf NK­Zellen sowie eine Zunahme der LAK­Zellfunktion. Die Veränderung der NK­Zellpopulation ist wahrscheinlich auf den Einsatz von Cisplatin und 5­FU zurückzuführen. Die Bestrahlungsthe­ rapie bewirkte eine signifikante Abnahme der T­Lymphozyten, besonders der CD4­T­ Helferzellen, bei gleichzeitiger Zunahme der CD4 CD8 ­positiven Zellen. B­Zellen sind g­Strahlen sensitiv, so daß unter Bestrahlung ihr Anteil vermindert wird. Die Erhöhung der NK­Zellpopulation ist wahrscheinlich auf eine Radioresistenz dieser Lymphozytensubpopula­ tion zurückzuführen. Die Radio­Chemotherapie beinhaltet drei Zyklen mit einem Zytostatika­ gemisch: Cisplatin, 5­FU, Folinsäure, Dexametason, Rescuvolin und Fortecortin und an­ schließender Behandlung mit g­Strahlen. Die Daten der vorliegenden Studie zeigen deutlich, daß es unter dieser Radio­Chemotherapie zu einem signifikanten Abfall der CD3­ und CD2­positiven Zellen, besonders der zytotoxi­ schen T­Zellpopulation, sowie zu einer Erhöhung der CD25­exprimierenden Zellen kommt. Die Beziehungen der Zellen untereinander sind unter Operation, Betrahlung­ und Radio­ Chemotherapie nicht verändert, die Chemotherapie verursacht jedoch vermutlich ein Un­ gleichgewicht zwischen T­Helferzellen und Makrophagen bezüglich der Vermehrung von NK­Zellen. Bei Patienten ohne Therapie kam es zu einer Abnahme der CD3­positiven Zellen. Dies unterstützt die Hypothese der Herunterregulierung der e­Kette des CD3­Komplexes unter Tumoreinwirkung. Die Ergebnisse zeigen weiter, daß die alleinige Bestimmung des Interleukin­2 Proteins keine Auskunft über die Wirkung des Tumors auf die Sezernierung dieses Peptids bei einer Tumorlokalisation im Gaumen­ und Zungenbereich gibt. Erst im Verlauf der Erkrankung können Änderungen durch virale Infektionen und der Einfluß verschiedener Therapiemodali­ täten beobachtet werden. Die Konzentration von sIL­2Ra verhielt sich proportional zur Tumorgröße. Dies unterstützt die Hypothese, daß dieser Rezeptor eher vom Tumor abstammt und nicht von den infiltrierten Lymphozyten. Die Konzentration von sIL­2Ra im Plasma war abhängig von der Therapieart. Sie erreichte wesentlich höhere Werte bei Tumorpatienten im Vergleich zu den Probanden. Der niedrigste Spiegel bei Patienten fand sich bei Bestrahlungstherapie (Median = 840 U/ml), die höchsten Werte bei Patienten mit Chemotherapie (Median = 1400 U/ml). Infiltrierende CD3 ­Lymphozyten im Primärtumor, identifiziert mit einen Antikörper gegen die e­Ketten, sind im Vergleich zu metastasierten Lymphknoten signifikant erniedrigt. Unter­ suchungen der peripheren Blutlymphozyten bei Patienten mit Primärtumor ergaben eine signi­ fikante Erhöhung der CD3­Populationen bei gleichzeitiger Erniedrigung des Anteils CD45­ positiver Zellen. Es bestand für CD45­positive Zellen ein signifikanter Zusammenhang zwi­ schen peripheren Blutlymphozyten und tumorinfiltrierenden Lymphozyten.

Die Neubildung von Aromasubstanzen durch Carotinoidabbau ist eine der vielen Veränderungen der Weine während der Flaschenlagerung. In gealterten Weinen entstehen aromawirksame Kohlenwasserstoffe, C13-Komponenten, u.a. TDN aus den Carotinoidsubstanzen der Weinbeeren. TDN, das natürlich in Pflanzenprodukten vorhanden ist, liefert einen wichtigen Beitrag zum typischen Kerosin-ähnlichen Charakter in Flaschen gealterter Rieslingweine. Als TDN-Precursoren sind oft die Carotinoide Lutein und ß-Carotin vorgeschlagen worden. Die TDN-Bildung wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Außer vom Carotinoidgehalt in den Beeren bzw. Mosten, auch von den Traubensorten und -klonen, den verwendeten Hefen und auch durch die Jahrgänge. Andere Aspekte, wie das Vorhandensein von Luteinestern, die Verhältnisse der Carotinoide untereinander, weinbauliche Maßnahmen, wie Entblätterungen, sowie die Gesamtsäure bzw. die pH-Werte der Traubenmaischen, die die TDN-Bildung beeinflussen könnten, wurden ebenfalls mit einbezogen. Die TDN-Bildung während des Weinherstellungsprozesses sowie die TDN-Entwicklung bei der Alterung und dem damit verbundenen Carotinoid-Abbauprozess wurde in dieser Arbeit durch Modellversuche zu klären versucht. Während der Studien wurden Traubenbeeren, Moste und Jahrgangsweine der Sorte Riesling und anderer weißer Sorten verwendet. Der Einfluss von Mikroorganismen auf den TDN-Gehalt wurde durch Verwendung von 9 Hefestämmen (Saccharomyces spp.) und auch bei Spontangärung untersucht. Die Extraktionen der Carotinoide aus Trauben, Mosten und Weinen wurden unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Eine neue Methode musste wegen des hohen Wasser-, Zucker- und Säuregehalt des Mostes und Weines sowie der gärenden Moste verschiedener Dichten entwickelt werden. Für die Analysen der Carotinoide sowie die deren Luteinestern wurden verschiedene HPLC-Verfahren eingesetzt. Als stationäre Phase dienten Säulen LiChroCART 250-4 HPLC Cartridge LiChrospher 100 RP18 (5µm), RP18 125-4 M LiChroCART, sowie eine 250x4,6 mm (5µm) Hypersil Elite C18. Die Säulentemperatur lag bei 28°C. Die Trennungen wurden mit verschiedenen mobilen Phasen durchgeführt. Mit dem Einsatz des Dioden-Array-Detektor wurden verschiedene Wellenlänge zur Messung der einzelnen Carotinoide verwendet. Lutein wurde bei 450(±4) nm bestimmt, während Zeaxanthin, ß-Apo-8'-Carotinal, ß-Carotin und Chlorophyll-b bei 460(±6) nm und Chlorophyll-a bei 440(±4) nm, gemessen wurden. Außerdem wurden auch typische Wellenlängen wie 473(±6) nm für ß-Apo-8'-Carotinal und 662(±4) nm für Chlorophyll-a eingesetzt. Die TDN-Konzentrationen der Proben wurden durch Gaschromatographie/ Massenspektrometrie analysiert. Die mögliche TDN-Bildung unter Berücksichtigung des Carotinoidabbaus wurde außer in Jungweinen auch in Blankweinen nach Zugabe von Reinsubstanzen bzw. Beerenextrakten beobachtet. In den trüben Jungweinen veränderten sich die Mengen aller Farbstoffe während der Gärung. Die bedeutendsten Veränderungen der Carotinoid-Inhaltstoffe fanden nach dem Erreichen der Maximum-Werte der gebundenen ß-Glucosidaseaktivität der Hefen statt. Die größere Aktivität bei Kellertemperatur, die ebenfalls von der Populationszahl abhängt, verursachte auch die größeren Veränderungen des Carotinoidgehaltes. Es wird festgestellt, dass nach der Gärung nur noch die Hälfte der Konzentrationen der Carotinoide und Chlorophylle übrig geblieben ist und die Bildung von TDN bereits während der Gärung stattgefunden hat. Es wurde gezeigt, dass der Lutein- bzw. der TDN-Gehalt in Jungweinen mit der Glucosidaseaktivität der verwendeten Hefen korreliert werden kann. Dass der Zusammenhang zwischen dem Lutein in Mosten und den TDN-Konzentrationen in den Weinen bei den Rieslingklonen deutlicher ist als bei den anderen Sorten, zeigt dass Lutein ein TDN-Precursor ist. Die Verhältnisse von Lutein zu ß-Carotin ist in den Rieslingtraubenbeeren größer als in den Beeren der anderen "Weißen-Sorten". Die TDN-Bildung in Weinen, die aus den Mosten mit niedrigeren pH-Werten gewonnen wurden, war höher als solche aus Mosten mit höherem pH-Wert. Bei den Weinen aus Trauben der entblätterter Rebstocke zeigten höhere TDN-Gehalt, weil solche weinbauliche Maßnahmen die Konzentrationen der gelöster Carotinoide in den Trauben und folgend auch in den Jungweinen erhöht. Lutein, ß-Carotin und Zeaxanthin sind die Carotinoid-Hauptprecursor bei der TDN-Bildung. Beim prozentualen Vergleich deren Verluste während der Gärung und Lagerung ist der bei Lutein bzw. Zeaxanthin grösser als der bei ß-Carotin. Dabei sind die Mengen maßigen Verluste von ß-Carotin höher als bei Lutein und Zeaxanthin. Als TDN-Precursor sind die Carotinoide Lutein bzw. Zeaxanthin labiler als ß-Carotin. Zeaxanthin wurde nur in sehr geringen Mengen in der Traubenbeeren gefunden. Die Reinsubstanzen Lutein bzw. ß-Carotin zeigten auch deutlich ihren Precursor-Charakter in Hinblick auf die potentielle TDN-Bildung. Durch Säurehydrolyse der Reinsubstanzen bei 50oC zeigte es sich, dass normales TDN, TDN+2 und TDN+4 in D2O (2H2O) aus Lutein gebildet wurde. Aus ß-Carotin wurde nur wenig TDN erzeugt.

Die Komplexität des durch 2-Aminoacetophenon (AAP) ausgelösten "Untypischen Alterungstones" (UTA) in Weinen wurde im Zusammenhang mit pflanzenbaulichen und mikrobiologischen Einflussfaktoren diskutiert. Neben einem Überblick über den Stand der Forschung wurde der Wirkzusammenhang zwischen Pflanzen- und Mikroorganismenstress verdeutlicht. Indol-3-essigsäure (IAA) gilt als wesentliche Vorstufe für die Bildung von AAP. Die Funktion und Wirkung des Pflanzenhormons IAA wurde vorgestellt, um die Bildung und den Stoffwechsel in der Pflanze in Verbindung mit der Metabolisierung durch Mikroorganismen zu diskutieren. Die mögliche Bedeutung des Elicitors Jasmonsäure konnte gezeigt werden. Um die Faktoren der typischen Weinentwicklung von denen der atypischen zu trennen, wurden zunächst die Einflüsse verschiedener Rebsorten, Rebsortenklone und der Gärungsbedingungen als substratdeterminierende Faktoren für die Hefen durch Mikrovinifikationen und Modellgärungen auf wertbestimmende Inhaltsstoffe untersucht. Die Zusammenhänge zwischen Umwelt- und Substrateinflüssen einerseits und dem Auftreten des UTA andrerseits wurden untersucht. Zum Schutz der Pflanze vor UV-B-Strahlung wurde ein Absorber in die Laubwand bzw. Traubenzone versprüht. Der Einfluss kurzwelliger energieintensiver Strahlung (UV-B) auf die Bildung fehltonrelevanter Verbindungen wie AAP und Skatol wurde festgestellt. Die in Verbindung mit dem UTA stehenden Substanzen AAP und Skatol konnten durch UV-B-Schutzmassnahmen sowie einer Blattdüngung und einer Argininsupplementierung des Mostes reduziert werden. Die Bildung wertbestimmender Inhaltsstoffe während der Weinbereitung steht im engen Zusammenhang mit pflanzenbaulichen und mikrobiologischen Parametern. Der Wirkungs-zusammenhang zwischen Pflanzen- und Mikroorganismenstress und seine Auswirkungen auf die Bildung von dem "UTA" zuzurechnenden unerwünschten Aromasubstanzen wurde aufgezeigt. Ein Stress-Organismus-Reaktions-Modell für Pflanzen zur Beschreibung von Stressreaktionen auf Umwelteinflüsse und ein Erklärungsansatz des "UTA" wurde erstellt. Vor dem Hintergrund der Beobachtungen wurde eine Stressdefinition für Mikroorganismen entwickelt.