Synergistische Zytotoxizität von Artemisinin und Natriumbutyrat bei menschlichen Krebszellen

11-12/2005

Department of Bioengineering, Box 357962, University of Washington, Seattle, WA 98195-7962, USA. Narendra@u.washington.edu

HINTERGRUND: Buttersäure ist eine kurzkettige Fettsäure, die durch eine großflächige Bakterienflora im Darm produziert wird. Gesunden Dickdarmzellen dient sie als Nahrung und sie wirkt bei diesen entzündungshemmend. Das weiteren hat sich bei der Buttersäure gezeigt, dass sie in Krebszellen im Dickdarm und bei vielen anderen Krebszellen die Apoptose einleitet. Artemisinin ist ein Inhaltsstoff aus dem Einjährigen Beifuß (Artemisia annua L.) und es hat sich gezeigt, dass es selektiv Krebszellen in-vitro abtöten konnte und es hat sich bei der Behandlung von Krebs beim Mensch und Tier als effektiv erwiesen. Wir und andere haben festgestellt, dass das Artemisinin-Analoga Dihydroartemisinin (DHA) Krebszellen durch Apoptose abtötet. In der vorliegenden Studie wird die Wirksamkeit einer kombinierten Behandlung von DHA und Buttersäure in niedrigen Dosen zur Abtötung von Krebszellen hin untersucht.

MATERALIEN UND METHODEN: Molt-4-Zellen (eine menschliche lymphoblastoide Leukämie-Zelllinie) und frisch isolierte humane Lymphozyten wurden in einem RPMI-1640 Reinmedium kultiviert, die zuerst mit 12 microM menschlichen Holotransferrin bei 37° C in feuchter Atmosphäre von 5% CO2 für eine Stunde inkubiert wurden, um die Eisen-Konzentration in den Zellen zu erhöhen. Zellen aus jedem Zelltyp wurden dann in 20 Reagenzgläsern verteilt. Diese Reagenzgläser wurden in vier Gruppen mit jeweils fünf Kulturen unterteilt. 0, 5, 10 und 20 microM DHA wurden jeweils zu diesen Anordnungen hinzugegeben und alle Zellen wurden bei 37° C eine Stunde lang inkubiert. Somit wurde ein Versuch mit Kombinationen aus 4 Dosen DHA und 5 Dosen Natriumbutyrat duchgeführt. Die Zellen wurden unmittelbar vor und 24 bzw. 48 h nach der Zugabe von DHA von Natriumbutyrat gezählt.

ERGEBNIS: DHA alleine hat in der Konzentration von 20 microM nach 24 h signifikant die Zahl der Molt-4-Zellen in der Kultur um etwa 40% verringert (p <0,001, im Vergleich zur unbehandelten Kontroll-Zellkultur), wohingegen es unsignifikant die Zahl der gesunden menschlichen Lymphozyten beeinflusst hat. In ähnlicher Weise hat 1 mM Natriumbutyrat alleine nach 24 h die Zahl der Molt-4-Zellen um etwa 32% reduziert (p <0,001, im Vergleich zur unbehandelten Kontroll-Zellkultur), ohne wesentliche schädliche Auswirkungen auf die gesunden menschlichen Lymphozyten. Die Kombination von 20 microM DHA und 1 mM Natriumbutyrat hat alle Molt-4-Zellen nach 24 h abgetötet und sie hatte keinen signifikanten negativen Einfluss auf die gesunden Lymphozyten.

FAZIT: DHA wirkt in Kombination mit Buttersäure bei niedrigen Dosierungen synergistisch. Diese Kombination bietet sich möglicherweise als eine niedertoxische, kostengünstige und wirksame Chemotherapie für Krebs an.

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