Avemar ist ein fermentierter Weizenkeimextrakt mit einem hohen Gehalt an 2,6-Dimethoxy-1,4-benzochinonen. Der ungarische Nobelpreisträger Albert Szent-Györgyi zeigte in den 1980er Jahren für diese Benzochinone, dass sie langlebige Semichinonradikale mit starker zytotoxischer Wirkung in Gegenwart geeigneter Elektronendonoren wie Ascorbinsäure bilden. Weizenkeime stellen eine natürliche Quelle für Benzochinone dar, zudem ist eine zytotoxische Wirkung von Avemar auf Tumorzellen belegt. Ebenso wurde die supportive Wirkung von Avemar für onkologische Patienten gezeigt. In der Literatur wird die zelltoxische Wirkung von Avemar als Ergebnis des hohen Anteils an Benzochinonen diskutiert, wobei dies bislang experimentell nicht eindeutig bestätigt ist. Die Wirkung von Avemar wurde an 12 malignen und 3 benignen Zelllinien in vitro untersucht. Dazu wurden Konzentrationen von 0,1; 1; 10 und 50 mg/mL Avemar nach einer Inkubationszeit von 24 Stunden untersucht. Der Anteil vitaler Zellen wurde mit dem Kristallviolett-Assay bestimmt. Um Aussagen zur Dauer der Avemarwirkung machen zu können, wurde ebenfalls die Vitalität der Zellen in Avemar-freiem Medium nach einer weiteren Kultivierung für 24 bzw. 48 Stunden bestimmt. Die zytotoxische Wirkung von Benzochinonen als Rein- bzw. Referenzsubstanz und als Bestandteil von Avemar wurde miteinander verglichen. Während die Referenzsubstanz für sämtliche getesteten Zelllinien stark zytotoxisch war, wies Avemar unterschiedliche Effekte auf. Der Einfluss von Avemar auf die unter-schiedlichen Zelllinien wurde mit Hilfe der effektiven Konzentration quantifiziert. Dieser EC50-Wert ist die Konzentrationan Avemar, die nach einer Inkubation von 24 Stunden zu einem Effekt bei 50 % der Zellen führt. Eine Konzentration von 50 mg/mL Avemar war für nahezu sämtliche getesteten Zelllinien zytotoxisch, während eine Konzentration von 10 mg/mL Avemar bei 6 von 15 Zelllinien zytotoxisch, bei 8 von 15 Zelllinien zytostatisch und bei 1 von 15 Zelllinienwachstumsverzögernd wirkte. Zu den Zelllinien mit den niedrigsten EC50-Werten von unter 10 mg/mL Avemar gehören die beiden Pankreaskarzinomzelllinien ASPC-1 und BxPC-3 sowie die beiden Mammakarzinomzelllinien MDA-MB-231 und MDA-MB-468. Der zytostatische Effekt von Avemar wurde bei EC50-Werten zwischen 6 und 32 mg/mL Avemar beobachtet. Bei diesen Zellen stagnierte der Anteil vitaler Zellen in der Nachbeobachtung oder nahm kontinuierlich weiter ab. Der wachstumsverzögernde Effekt von Avemar wurde bei der Zelllinie HRT-18 mit einem EC50-Wert von 10,23 mg/mL Avemar beobachtet. Zusätzlich zu den zwölf malignen Zelllinien wurden auch die drei benignen Zelllinien HUVEC, NHDF-p und J 774.3 untersucht. Während HUVEC und NHDF-p einen EC50-Wert von weit über 10 mg/mL aufweisen, reagieren die Zellen der murinen Makrophagenzelllinie J 774.3 mit einem EC50-Wert von 4,9 mg/mL Avemar weitaus empfindlicher auf die Inkubation mit Avemar. Die Wirkung von Avemar auf benignen Zelllinien ist somit nicht eindeutig abzuschätzen. Umso bemerkenswerter sind Daten verschiedener klinischer Studien, die bisher über keine toxischen Nebenwirkungen berichten. Das Wirkmolekül von Benzochinonen sind Semichinonradikale bzw. reaktive Sauerstoffspezies. Um die Bildung von Semichinonradikalen auszulösen, sind Elektronendonoren wie Ascorbinsäure notwendig. Dies gilt für Benzochinone als Referenzsubstanz, nicht aber für Benzochinone in Avemar. Die zytotoxische Wirkung der Benzochinone als Referenzsubstanz wurde durch Zugabe von Katalase bzw. N-Acetylcystein nahezu vollständig aufgehoben. Katalase und N-Acetylcystein zerstören Wasserstoffperoxid, was bestätigt, dass an der zytotoxischen Wirkung von Benzochinonen Wasserstoffperoxid beteiligt ist. Für Benzochinone in Avemar wurde dies nicht beobachtet. Somit wurde erstmals gezeigt, dass Benzochinone mit großer Wahrscheinlichkeit nicht für die zytotoxische Wirkung von Avemar verantwortlich sind. Die Suche nach dem Hauptwirkmechanismus von Avemar darf deshalb als noch nicht abgeschlossen gelten. / Avemar is a fermented wheat germ extract containing 2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinones. The Hungarian Nobel laureate Albert Szent-Györgyi showed in the 1980s for these benzoquinones to form long-lived semiquinone radicals with strong cytotoxic effect in the presence of suitable electron donors such as ascorbic acid. Wheat germs are a natural source of benzoquinones and a cytotoxic effect of Avemar on tumor cells has been already shown. Similarly, the supportive effect of Avemar for cancer patients has been demonstrated. In the literature, the cytotoxic effect of Avemar is discussed as a result of the high proportion of benzoquinones, although this is not yet experimentally confirmed inconclusive. The effect of Avemar was investigated in 12 malignant and 3 benign cell lines in vitro. Cells were incubated with different concentrations of Avemar (0,1; 1; 10 and 50 mg/ml) for 24 hours and cell viability was determined with crystal violet assay. In order to make statements about the duration of the effect of Avemar, also the viability of the cells was determined after a further period of 24 or 48 hours in Avemar-free medium. The cytotoxic effect of benzoquinones as pure substance and as part of Avemar was compared. While the pure substance was strongly cytotoxic to all cell lines tested, Avemar had different effects. The effect of Avemar on the different cell lines was quantified using EC50 values. This EC50 value is the concentration of Avemar that results in an effect in 50% of cells after 24 hours incubation. A concentration of 50 mg/ml Avemar was cytotoxic for nearly all cell lines tested, whereas a concentration of 10 mg/ml resulted in a cytotoxic effect for 6 of 15 cell lines, in a cytostatic effect for 8 of 15 cell lines and in a growth retarding effect for 1 of 15 cell lines. Cell lines with the lowest EC50 values of less than 10 mg/ml Avemar were the two pancreatic cancer cell lines ASPC-1 and BxPC-3 and the two breast cancer cell lines MDA-MB-231 and MDA-MB-468. The cytostatic effect of Avemar was observed at EC50 values between 6 and 32 mg/ml Avemar. In these cells, the proportion of viable cells in the follow-up stagnated or decreased continuously on. The growth retarding effect of Avemar was observed in the cell line HRT-18 with an EC50 value of 10,23 mg/ml Avemar. In addition to the twelve malignant cell lines the three benign cell lines HUVEC, NHDF-p, and J 774.3 were examined. While HUVEC and NHDF-p exhibit an EC50 value of more than 10 mg/ml, the cells of the murine macrophage cell line J 774.3 are more sensitive with an EC50 value of 4,9 mg/ml Avemar. At this time the effect of Avemar on benign cell lines is not clear. All the more remarkable is data of various clinical studies that report so far no toxic side effects. The active molecules of benzoquinones are semiquinone radicals or reactive oxygen species. To trigger the formation of semiquinone radicals, electron donors such as ascorbic acid are necessary. This applies to benzoquinones as pure substance, but not for benzoquinones in Avemar. The cytotoxic effect of benzoquinones as pure substance was almost completely abolished by the addition of catalase or N-acetyl cysteine. Catalase and N-acetyl cysteine are able to destroy hydrogen peroxide, which confirms, that the cytotoxic effect of benzoquinones as pure substance involves hydrogen peroxide. For benzoquinones in Avemar this was not observed. Thus, it is highly probably that benzoquinones are not responsible for the cytotoxic effect of Avemar. This was shown for the first time. The active molecules in Avemar are still unknown. Therefore further investigations are necessary.

Dietary supplements sold for anabolic benefits or performance enhancement often contain substances, which are nonapproved and might lack quality controls. With regard to athletes, the inclusion of substances or methods in the prohibited list of the World Anti-Doping Agency is based on medical or scientific evidence. 5α-hydroxy-laxogenin is a synthetic spirostane-type steroid, which is contained in dietary supplements and advertised as anabolic agent. To date, evidence is missing on anabolic or androgenic activity of 5α-hydroxy-laxogenin. We investigated its androgenic potential in two in vitro bioassays. While no activity was observed in the yeast androgen screen, 5α-hydroxy-laxogenin was able to trans-activate the androgen receptor in human prostate cells in a dose-dependent manner. Interestingly, a biphasic response was observed with antagonistic properties at lower concentrations and agonistic effects at higher concentrations tested. The demonstrated androgenic properties of the higher concentrations demonstrate that further investigations should focus on the safety as well as on potential anabolic effects of 5α-hydroxy-laxogenin. This is of interest with regard to abuse for doping purposes.

The detection of a putative 18-methyl-19-nortestosterone metabolite in a forensic bodybuilder's urine sample collected as part of a criminal proceeding has triggered a follow-up investigation. Four different dietary supplements in the possession of the suspect were examined with regard to possible precursor steroids. This led to the detection of the declared ingredient methoxydienone, which was confirmed by both, GC–MSMS and LC-HRMSMS. As neither 18-methyl-testosterone, nor 18-methyl-19-nortestosterone were detectable in the supplements, the possibility that the metabolite originates from methoxydienone was investigated. For this purpose, the metabolic fate of methoxydienone was studied in vitro using human HepG2 cells and in vivo by a single oral administration. While the 18-methyl-19-nortestosterone metabolite was not generated by HepG2 cells incubated with methoxydienone, it was observed in the urine samples collected at 2, 6, 10 and 24 h after methoxydienone administration. Moreover, the potential binding of methoxydienone as ligand to the human androgen receptor was modelled in silico in comparison with 18-methylnandrolone, for which androgen receptor activation had been shown in an in vitro approach before. In conclusion, we could ascribe the presence of the 18-methyl-19-nortestosterone metabolite in a forensic urine sample to originate from methoxydienone present in dietary supplements. Methoxydienone was observed to slowly degrade by demethylation of the methoxy substituent in liquid solutions. While no compound-specific intermediates were identified that allowed differentiation from other 18-methyl steroids, the 18-methyl-19-nortestosterone metabolite proved to be a suitable marker for reliable detection in doping analysis.