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Acrolein
• α,β- ungesättigte Aldehyde
• Unvollständige Verbrennung von– Öl
– Holz
– Kohle
– Zigaretten
Roy J et al, Chem Biol Interact, 2009, 181, 154-167
Acrolein
• Menge – abhängig von Glyceringehalt:
– 220µg Acrolein/Zigarette
– Sidestream-smoke
Daher N,, et al. 2010;44(1):8-14.
Herrington JS, Myers C.. J Chromatogr A. 2015.
Goniewicz ML, et al. Tob Control. 2014;23(2):133-139.
Oh AY, Kacker A. Laryngoscope. 2014;124(12):2702-2706.
Acrolein
• Acrolein-gehalt in Shisha 5x höher als bei konventionellenZigaretten.
Daher N,, et al. 2010;44(1):8-14.
Herrington JS, Myers C.. J Chromatogr A. 2015.
Goniewicz ML, et al. Tob Control. 2014;23(2):133-139.
Oh AY, Kacker A. Laryngoscope. 2014;124(12):2702-2706.
Zigarettenrauch
• Hohe Kosten (2,6% des polnischen BIP)
• Vorzeitiger Tod (11min/Zigarette)
• Krankheiten: – obstruktive Lungenerkrankungen,
– Herzinfarkte
– Tumore
Lasocka J, et al. Adv Exp Med Biol 2013;755:179-187.Centers for Disease C, Prevention.MMWR MorbMortal Wkly Rep. 2005;54(25):625-628.
Zigarettenrauch
• Günstige Auswirkungen auf: – Colitis ulcerosa
– Parkinson
– Allergische Sensibilisierung
Zijlstra FJ. Mediators Inflamm. 1998;7(3):153-155Quick M et al. Mov Disord. 2012 Jul;27(8):947-57.Shargorodsky J, et al. Int Forum Allergy Rhinol. 2015;5(6):471-476.Havstad SL, et al. Respirology. 2012;17(7):1068-1072.Vonk JM, et al. J Allergy Clin Immunol. 2004;114(2):270-276.Shargorodsky J, et al. PLoS One. 2015;10(7):e0131957.
AllergoOncology
Turner MC. G.Cancer Immunol Immunother. 2012;61(9):1493-1510.Jensen-Jarolim E, et al.Cancer Immunol Immunother. 2012;61(9):1355-1357.
Immune
Toleranz
Immune
Toleranz
Allergie
Autoimmun-Erkrankungen
Tumore
Parasiten
ToleranzbruchToleranz Induktion
Acrolein in der Allergieentstehung
Geringe Dosen Acrolein verhindern die Entstehungvon Allergie
day 1,213,1427,2841,4255,5669,70,7172
Nasalsensi za onwith
KLH±acrolein
Challengewith
KLH:
i.n. WBP
1-3sensi za onround:5μgKLH±10μgacrolein
i.p.
P A K KA-2000
0
2000
4000
6000
8000
ng/m
l KLH
-spe
cific
IgG
1
********
P A K KA-50
0
50
100
ng/m
l KLH
-spe
cific
IgE
*********
P A K KA-2000
0
2000
4000
6000
8000
ng/m
l KLH
-spe
cific
IgG
2a *******
P A K KA-10000
0
10000
20000
30000
40000
ng/m
l KLH
-spe
cific
IgA *****
*
Antikörper Zytokine
P A K KA0
200
400
600
800
pg/m
l IF
N-γ
*** ****
P A K KA0
200
400
600
800
1000
pg/m
l IL1
0
*** ****
P A K KA0
500
1000
1500
pg/m
l IL5
*** *****
P A K KA0
500
1000
1500
2000
pg/m
l IL1
3
*** *****
Acrolein in der Allergieentstehung
P A K KA32
34
36
38
40
42
Tem
per
atu
re /°
C
****** ***
Lungenfunktion
0 4 8 12 16 20 24 28 320
100
200
300
400
mg/ml
Pen
H a
rea
P
A
K
KA
Lunge
P A K KA0
10
20
30
40
Rat
io F
oxp
3 to
CD
3 ** *
Mehr regulatorische T-Zellen in der Acrolein-exponierten Gruppe
AllergoOncology
Turner MC. G.Cancer Immunol Immunother. 2012;61(9):1493-1510.Jensen-Jarolim E, et al.Cancer Immunol Immunother. 2012;61(9):1355-1357.
Immune
Toleranz
Immune
Toleranz
Allergie
Autoimmun-Erkrankungen
Tumore
Parasiten
ToleranzbruchToleranz Induktion
P A0
100
200
300
mm
3
**
P A19
20
21
22
23
g b
od
ywei
ght
*
Acrolein und Tumore
Acrolein fördert das Tumorwachstum
Tumorwachstum
day 1,213,1427,2841,4255,566781
Nasalsensi za onwith
±acrolein
Tumorimplanta on
Acrolein und Tumore
Acrolein fördert das Tumorwachstum
Mehr regulatorische T-Zellen in Tumoren von Acrolein-exponierten Tieren
P A0
100
200
300
%F
oxp
3/C
D3
*mm
3 tu
mo
r *
Wirkweise von Acrolein
- Protein im Cytosol und Zellkern
- Kontrolliert Zellwachstum und Differenzierung
- Bekannte Liganden(z.B.Dioxine, Biphenyle)
- In Dendritische Zellen führtAktivierung zur Kynurenine
- Generiert regulatorische T-Zellen 0 0.001 0.01 0.1 0.5 1 5 10
0200400600800
1000120014001600180020002200
µg/ml%
AZ
-AH
R-a
ctiv
ity to
med
ium
AcroleinCinnamaldehyde
Arylhydrogencarbon rezeptor
Apetoh L. et al. Nat. Immunol. 11 (2010) 854-861Gandhi R. et al. Nat. Immunol. 11 (2010) 846–853
Wirkweise von Acrolein
Acrolein aktiviert den Arylhydrogen Rezeptor und hemmt den NFkB-pathway
NFκB−nuclear factor ‘kappa-light-chain-enhancer’ of activated B-cells−Kritisch fürEntzündungsreaktionen−Handelt sich nicht um 5 bzw. 7 verschiedene Proteine−Ist konstitutiv in B-Zellen und Dendritische Zellen im Zellkernvorhanden
0 0.001 0.01 0.1 0.5 1 5 100
50
100
150
µg/ml
%N
FκB
act
ivat
ion
Acrolein+LPS
NFκB
Conclusio
Acrolein : •ist in Rauch vorhanden•Schützt in geringen Dosen vor allergischenSensibilierung•Fördert Tumorwachstum
Mechanismus:-Aktivierung des Ah-Rezeptor führt zur Entstehung von regulorischen T-Zellen-Keine Hilfe für B-Zellen zur Antikörper-produktion-Entzündungsreaktionen werden über den NFkB-pathway unterbunden