Die zelltoxische Wirkung von AVEMAR, einem medizinischen Nahrungsergänzungsmittel, wurde erstmalig an einer Vielzahl humaner Tumorzelllinien systematisch untersucht. Die einzelnen Tumorzelllinien reagierten sehr unterschiedlich auf die Inkubation mit AVEMAR. So weisen vier der zwölf Tumorzelllinien (33 %) einen EC50-Wert von mehr als 50 mg/ml auf und waren somit resistent gegenüber AVEMAR, während fünf der zwölf Tumorzelllinien (42 %) einen EC50 Wert von <10 mg/ml aufweisen. Für drei Zelllinien wurde ein EC50-Wert zwischen >10 und <25 mg/ml nachgewiesen. Zwischen der Wachstumsgeschwindigkeit der Zellen und ihrer Empfindlichkeit gegenüber dem AVEMAR-Effekt war kein Zusammenhang zu erkennen; ebenso wurde ausgeschlossen, dass der AVEMAR Effekt auf einer unspezifischen Wirkung beruht. Zur weiteren Untersuchung wurden vier der zwölf Zelllinien ausgewählt: BxPC-3 (EC50: 4,9 +/- 0,42 mg/ml); 23132/87 (EC50: 9,3 +/- 0,28 mg/ml); HT-29 (EC50: 15,35 +/- 0,21 mg/ml) und HRT-18 (EC50: 21,3 +/- 0,42 mg/ml). Die Wirkung von 10 mg/ml AVEMAR auf diese vier Zelllinien war nach einer Inkubationsdauer von 24 Stunden: zelltoxisch (BxPC-3), zytostatisch (23132/87 und HT-29) und schwach zytostatisch (HRT-18). Insbesondere für HRT-18 war der zytostatische Effekt von AVEMAR begrenzt und bereits nach 48 Stunden in Kultur ohne AVEMAR nicht mehr zu beobachten. Im Gegensatz dazu war der zelltoxische Effekt von AVEMAR auf Zellen der Linie BxPC-3 extrem rasch (<24 Stunden) und absolut irreversibel. Dieser zelltoxische Effekt ähnelt der Wirkungsweise von 2,6-Dimethoxy-1,4-Benzochinonen, wobei nicht geklärt ist, ob reaktive Sauerstoffspezies oder andere Formen von Radikalen, z.B. Stickstoffradikale, entstehen. Diese Vermutung wird dadurch gestützt, dass ausschließlich Glutathion, welches als Radikalfänger an zahlreichen enzymabhängigen Reduktionsreaktionen beteiligt ist, die zelltoxische Wirkung von AVEMAR kompensieren konnte. Katalase, die die Detoxifikation von Wasserstoffperoxid katalysiert, zeigte in Gegenwart von AVEMAR keine Wirkung, war aber in Gegenwart von Benzochinonen wirksam. Da bei oxidativem Stress auch Wasserstoffperoxid entsteht, scheint die zelltoxische Wirkung von AVEMAR bei BxPC-3 nicht auf Auslösung von oxidativem Stress zu beruhen, sondern auf der Induktion von Radikalen bzw. toxischen Metaboliten anderer Art. Der bei den Tumorzelllinien 23132/87 und HT-29 beobachtete, weniger aggressive zytostatische Effekt von AVEMAR basiert nicht auf der Induktion freier Radikale, da Glutathion ohne Wirkung war. Mit der Zytostase einhergehend war eine deutliche Verringerung des intrazellulären ATP-Gehalts um bis zu 60 % bei 10 mg/ml bzw. 100 % bei 50 mg/ml AVEMAR. Zusätzlich zur Wirkung von AVEMAR wurden weitere Weizenprodukte auf mögliche zelltoxische bzw. zytostatische Effekte getestet und zwar Weizenkeimlinge, handelsübliches Weizenmehl vom Typ 405 und Weizenlektine. Interessanterweise wurde je nach Zelllinie auch für diese Weizenprodukte ein zelltoxischer Effekt in vitro nachgewiesen. AVEMAR weist zelltoxische und zytostatische Effekte auf. Beide Effekte werden nicht über oxidativen Stress vermittelt. Die zelltoxische Wirkung von AVEMAR wird durch Nicht-Sauerstoffradikale bzw. toxische Metabolite vermittelt. Damit wurde der postulierte Hauptmechanismus von AVEMAR - nämlich die Induktion von oxidativem Stress durch Benzochinone - nicht bestätigt. AVEMAR stellt ein nebenwirkungsarmes, gut verträgliches und günstiges Nahrungsergänzungsmittel dar. Die vorliegende Arbeit, aber auch klinische Studien haben eine Wirksamkeit von AVEMAR gegenüber Tumoren gezeigt. Da zahlreiche onkologische Patienten sehr motiviert sind, neben der Chemo- und Radiotherapie, weitere Maßnahmen gegen ihr Krebsleiden zu ergreifen, sind Empfehlungen von Supportivprodukten, deren zugrunde liegenden Mechanismen weitestgehend aufgeklärt sind und für die ein wissenschaftlicher Nachweis ihrer Wirksamkeit vorliegt, sicherlich ein zu begrüßender Schritt zur ganzheitlichen Betreuung onkologischer Patienten. / The cytotoxic effect of the medical nutriment AVEMAR was investigated on a variety of different human cancer cell lines. The cells of the investigated cell lines reacted very differently to AVEMAR. Four of the twelve (33%) tested cell lines showed an EC50 value above 50 mg/ml and were therefore resistant against AVEMAR, while five of them (42%) showed an EC50 value below 10 mg/ml. Three cell lines showed an EC50 value between 10 and 25 mg/ml. There was no correlation between the growth rate of the cells and the cytotoxic effect of AVEMAR; although there was no evidence that the AVEMAR effect was based on an unspecific protein effect. Four of the twelve tested cell lines were chosen for further investigation: BxPC-3 (EC50: 4,9 +/- 0,42 mg/ml); 23132/87 (EC50: 9,3 +/- 0,28 mg/ml); HT-29 (EC50: 15,35 +/- 0,21 mg/ml) and HRT-18 (EC50: 21,3 +/- 0,42 mg/ml). The observed effect of AVEMAR after an incubation of 24 hours was: cytotoxic (BxPC-3), cytostatic (23132/87 and HT-29) and weakly cytostatic (HRT-18). The cytotoxic effect of AVEMAR was limited, especially for HRT-18, and was no longer present after 48 hours in cell cultures without AVEMAR. In contrast, the cytotoxicity of AVEMAR was fast (<24 hours) and absolutely irreversible on the cell line BxPC-3. The characteristics of the AVEMAR-induced cytotoxicity are similar to the cytotoxic effect induced by 2.6-dimethoxy-1.4-benzoquinones, although there is no proof for the existence of reactive oxygen species or other radicals (e.g. nitrogen radicals). This assumption is based on the significant protective effect of the unspecific radical scavenger glutathione against AVEMAR, which plays a part in many enzyme-dependent redox reactions. Catalase, which is able to detoxicate hydrogen peroxide, showed no protective effect in the presence of AVEMAR, but strong protective effects in the presence of benzoquinones. Since hydrogen peroxide is also formed under oxidative stress, the cytotoxic effect of AVEMAR does not seem to be caused by triggering oxidative stress, but rather by the induction of radicals or toxic metabolites of another kind. The less aggressive cytostatic effect of AVEMAR observed in 23132/87 and HT-29 cells is not based on the induction of free radicals. Evidence for this is the missing protective effect of glutathione. Besides the observed cytostatic effect, a marked reduction in the intracellular content of ATP of up to 60% at a concentration of 10mg/ml AVEMAR, and 100% at 50 mg/ml could be shown. In addition to the effects of AVEMAR, the cytotoxic effects on other wheat products such as wheat germs, wheat flour type 405, and wheat lectins were investigated. Interestingly, depending on the tested cell lines, cytotoxic effects for these wheat products could be shown in vitro. AVEMAR shows both cytotoxic and cytostatic effects, which are not mediated by oxidative stress. The cytotoxic effect of AVEMAR is mediated by radicals or toxic metabolites other than reactive oxygen species. Hence, the postulated main mechanism of AVEMAR – which was the induction of oxidative stress – could not be confirmed. AVEMAR represents a well-tolerated, inexpensive dietary supplement with few side effects. The anti-cancer effect of AVEMAR was shown in this paper, as well as in many in vitro, in vivo and clinical studies. The majority of cancer patients are open to alternatives to radio- and chemotherapy for fighting their disease. This is why the recommendation of supportive products, whose underlying mechanisms are widely solved and whose efficacy is scientifically proven, would be a welcome step towards the holistic treatment of cancer patients.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:6747 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Karaaslan, Ferdi |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_ohne_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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