Fermentierte Weizenkeimextrakt hemmt die Enzyme der Glykolyse und des Pentosephosphatzyklus und induziert Apoptose durch poly-(ADP-Ribose)-Polymerase Aktivierung in Jurkat T-Zell-Leukämie Tumorzellen

Der fermentierte Extrakt aus Weizenkeimen (Avemar) ist eine Mischung aus vielfältigen biologisch aktiven Molekülen mit starker antimetastatischer Aktivität bei verschiedenen malignen Erkrankungen des Menchen. Hier berichten wir über den Effekt von Avemar auf Zellviabilität, -vermehrung, -apoptose, Zellzyklusspektrum, und die Aktivität von Schlüsselenzymen von Glykolyse und Pentosephosphatzyklus, welche den Fluss von Kohlenstoff für die Nukleinsärebiosynthese steuern, auf Jurkat T-Zell-Tumorzellen. Die zytotoxische IC50-Konzentration von Avemar auf Jurkat-Tumorzellen beträgt 0,2 mg/ml. Zunehmende Dosen des Rohpulvers inhibieren die Proliferation dieser Zellen in dosisabhängiger Weise. Bei Konzentration über 0,2 mg/ml hemmt Avemar das Zellwachstum um mehr als 50% (nach 72-stündiger Inkubation), wobei ein sub-G1 Peak auf Flusshistogrammen bei 48h vorausgeht. Die Laserzytometrie von Propidiumiodid- und annexin-V-gefärbten Jurkat-Zellen zeigte, dass der wachstumshemmende Effekt von Avemar mit einer starken Apoptoseinduktion vereinbar ist. Die Hemmung der Z-VAD fmk der Apoptose, zusammen mit einer erhöhten Proteolyse der poly-(ADP-Ribose) weisen daraufhin, dass Caspasen die zellulären Effekte von Avemar vermitteln. Die Aktivität der Glukose-6-Phosphat-Dehydrogenase und Transketolase wurden dosisabhängig vermindert, was mit verringerter 13C-Inkorporation und vermindertem Substratfluss im Pentosezyklus zur RNA-Ribose hin korreliert. Diese Abnahme der Aktivität von Enzymen des Pentosezyklus und des Kohlenstoffflusses hin zu Vorläufern der Nukleinsäurensynthese liefern ein mechanistisches Verständnis der Kontrolle von Zellwachstum und von apoptoseinduzierenden Wirkungen der komplexen natürlichen krebshemmenden Bestandteile, die in fermentiertem Weizenextrakt enthalten sind. Die IC50 von Avemar für biologische Wirkungen an der peripheren Lymphozyten des Blutes ist mit 10,02 mg/ml 50mal höher (als bei Tumorzellen), was das weite therapeutische Fenster und fehlende toxische Nebenwirkungen dieses Ergänzungsmittels in der Krebstherapie begründet.