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Zellbiologische und analytische Untersuchungen zu Lektinen und Triterpenen der Mistel (Viscum album L.)

Mulsow, Katharina - Freie Universität Berlin (2016)


Die Nachfrage nach alternativen Behandlungsmöglichkeiten für verschiedenste Krebserkrankungen steigt aufgrund der vielfachen Nebenwirkungen der klassischen Therapie stetig an. Wässrige Mistelpräparate (Viscum album L. (Santalaceae)) werden bereits vielfach als komplementäre Behandlungsmethode eingesetzt.

Zu den Hauptinhaltsstoffen zählen die Mistellektine, die zu der Gruppe der Ribosomeninaktivierenden Proteine Typ-II gehören und aufgrund ihrer N-Glykosidase-Aktivität das hauptsächlich wirksame zytotoxische Prinzip der Anwendung darstellen. Des Weiteren sind zahlreiche lipophile Substanzen in der Mistel vorhanden, von denen vor allem die Triterpensäuren, hauptsächlich Oleanolsäure, aufgrund ihrer antitumoralen und antiinflammatorischen Eigenschaften von besonderem Interesse sind. Eine Kombination beider Stoffklassen könnte dementsprechend eine Bereicherung auf den Arzneimittelmarkt im Bereich der adjuvanten Tumortherapie sein. Die Quantifizierung der Mistellektine konnte mithilfe zweier etablierter ELISA-Methoden sowohl im wässrigen als auch im serumhaltigen Medium erfolgen. Die Triterpensäuren, vor allem Oleanolsäure, konnten mit einer validierten GC / FID-Methode ebenfalls im lösungsmittel- und im serumhaltigen Milieu bestimmt werden.

Der A-Ketten-ELISA ermöglichte zudem die Ermittlung der intrazellulären Mistellektin-Konzentration in Leukämie- und Sarkom-Zellen. Eine Aufnahme von Mistellektinen wurde in jeder kultivierten Tumorzelllinie detektiert. Bei der Osteosarkomzelllinie 143B konnte jedoch eine Mistellektin-Aufnahme erst durch den Zusatz des Triterpensäure-haltigen Extraktes nachgewiesen werden. Eine unterschiedliche Konzentration an Oleanolsäure spielte bezüglich der Mistellektinaufnahme jedoch keine Rolle.

Die kombinierte Gabe der hydrophilen und lipophilen Stoffgruppen wurde durch den Zusatz von 2-Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin ermöglicht, der für die Solubilisierung der stark lipophilen Triterpensäuren verantwortlich ist. Eine methanolische Lösung des Triterpensäuren-Extraktes lieferte das gleiche Ergebnis wie der solubilisierte Triterpensäure-Extrakt. Die Formulierung als Liposomen (verkapselter Triterpenextrakt) ermöglichte zwar auch eine Aufnahme der Mistellektine, die aber deutlich geringer ausfiel als der Effekt des in Methanol gelösten bzw. mit 2-Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin solubilisierten Triterpensäure-Extrakts.

Die Formulierung von Mistellektinen in Liposomen bewirkte eine geringere Aufnahme durch die kultivierten Tumorzellen, die allerdings rezeptor-unabhängig verläuft. Zusätzlich konnte festgestellt werden, dass bei der Gabe des wässrigen Viscum-Extraktes ein höherer Anteil an Mistellektin aufgenommen wurde als bei der Gabe des Mistellektin-Standards.

Bei den Untersuchungen bezüglich der Zytotoxizität konnte mithilfe sowohl eines Endpunktassays als auch einer Echtzeitanalyse mittels Impedanzmessung der wässrige Viscum-Extrakt als toxischer eingestuft werden als der Mistellektin-Standard. Die jeweiligen Kombinationen mit dem Triterpensäure-haltigen Extrakt führten jedoch schließlich zu keiner signifikant erhöhten Zytotoxizität, verglichen mit den Einzelkomponenten. Die Verkapselungen der Einzelkomponenten waren ebenfalls nicht stärker zytotoxisch.

Mithilfe der konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie wurde der Verlauf von fluoreszenzmarkiertem Mistellektin-Standard innerhalb der Zelle verdeutlicht, die Lokalisation in Endosomen, Vesikelverschmelzungen und Bläschenbildung in der Zelle wurden beobachtet. Die Lyse von Vesikeln durch den Zusatz von triterpensäurehaltigen Extrakten konnte punktuell hervorgerufen und beobachtet werden.


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