Der Warburg Effekt
Bereits 1924 konnte Otto Warburg zeigen, daß Tumorzellen
einen gestörten Zuckerstoffwechsel haben. Sie nehmen
20-30x mehr Glucose auf als gesunde Zellen. Die Krebszellen
verstoffwechseln die Glucose jedoch auch unter aeroben
Bedingungen anaerob und es entstehen große Mengen
an Laktat. Diese Besonderheit des Stoffwechsels von Tumorzellen
spielt heute schon eine große Rolle in der klinischen
Diagnostik maligner Tumore und ist Grundlage der Positronen-Emissionstomograhie
(PET).
Bis heute konnte jedoch der sog. „Warburg-Effekt“ in
seiner biologischen Bedeutung nicht zufriedenstellend eingeordnet
werden.
Biochemische Grundlagen
Man nahm bisher an, daß die Laktatproduktion in den
Tumorzellen wie in den gesunden Zellen über den Embden-Meyerhof-Weg
verläuft. Durch die Entdeckung des Enzyms Transketolase-like 1 (TKTL1) wurde jedoch deutlich, daß es speziell
in Zellen aggressiver Tumoren einen zweiten Abbauweg der
Glucose zu Milchsäure gibt. Tumore vergären Glucose
zu Milchsäure, während gesunde Zellen Glucose
in den Mitochondrien vollständig verbrennen.
Die TKTL1 entzieht dem Embden-Meyerhof-Weg verschiedene
Zwischenprodukte und führt sie dem für die Tumorzelle
viel wichtigeren Pentosphosphatzyklus (PPP) zu. Dieser
Stoffwechselweg dient u.a. der Bereitstellung von Reduktionsäquivalenten
in Form von NADPH und Ribose-5-Phosphat und ist damit für
die stark gesteigerte RNA und DNA Synthese der rasch proliferierenden
Tumorzellen essentiell. Der nicht-oxidative Teil des PPP
wird durch die TKTL1 reguliert.
TKTL1 in malignen Tumoren
Nach aktuellen Untersuchungen ist die TKTL1 in einer ganzen
Reihe bisher getesteter maligner Tumore wie zum Beispiel
Melanomen, Glioblastomen, Mammakarzinomen, Dickdarmkarzinomen,
Harnblasentumoren überexprimiert. Dies deutet darauf
hin, dass der TKTL1 eine Schlüsselrolle im Glucosestoffwechsel
dieser Tumoren zukommt und dass die TKTL1 Überexpression
kein Tumortyp-spezifisches Phänomen darstellt, sondern
ein wichtiges Charakteristikum aggressiver Tumorzellen
ist.
Dem entsprechend wurde in 3 retrospektiven Studien bei
Patienten mit einem Kolonkarzinom, bei Patienten mit einem
Harnblasenkarzinom und bei Patientinnen mit einem Ovarialkarzinom
gezeigt, dass die Anzahl der durch Immunhistochemie nachweisbaren
TKTL1-positiven Tumorzellen eng mit der Überlebensdauer
der Patienten korreliert: das heißt je höher
die Anzahl der TKTL1 positiven Tumorzellen war desto kürzer
war die Überlebenszeit der Patienten.
Therapeutische Konsequenzen
TKTL1-positive Tumorzellen sind abhängig von einer
ausreichenden Glucoseversorgung. Sie können Fette
und teilweise auch Proteine (andere Energiequellen des
Zellstoffwechsels) schlecht oder nicht mehr verwerten
und stoppen oder reduzieren drastisch das Wachstum, sobald
die Glucosezufuhr unterbrochen wird.
Die Stoffwechselsituation dieser aggressiven Tumorzellen
kann man therapeutisch nutzen, indem man die Glucosezufuhr
einschränkt. Dies ist möglich mit Hilfe einer
speziellen „ketogenen“ Diät (www.tavarlin.de |
Fachgesellschaft
für Ernährungstherapie und Prävention
e.V -
FET e.V.).
Es handelt sich dabei um eine glucose- und kohlenhydratarme,
sowie öl- bzw. fett- und proteinreiche Ernährung
mit deren Hilfe den Tumorzellen der Brennstoff Zucker
(Glucose) entzogen wird.
Basis dieses therapeutischen
Ansatzes ist die neben der Verwendung von hochwertigen
pflanzlichen Ölen und Ölextrakten mit nachgewiesener
tumorhemmender Wirkung die Vermeidung von Insulinspritzen
nach Nahrungsaufnahme, da gezeigt werden konnte, dass
der enorme Glucosebedarf aggressiver Tumorzellen nur
durch eine verstärkte insulinunabhängige Glucoseaufnahme
gedeckt werden kann. - Man hungert die Tumorzellen sozusagen
aus. -
Diagnostisches Vorgehen
Mit Hilfe immunhistochemischer Untersuchungen können
wir an Gewebeschnitten maligner Tumore die Anzahl TKTL1-positiver
Tumorzellen bestimmen und somit den Glucosestoffwechsels
eines bestimmten Tumors charakterisieren. Hierzu übersenden
Sie uns in Formalin-fixiertes und in Paraffin eingebettetes
Tumorgewebe, einen Pathologiebefund mit der Tumordiagnose
und dem Datum der Tumorentnahme sowie einen unterschriebenen Untersuchungsauftrag.
Näheres
zum praktischen Vorgehen erfahren Sie im „Leitfaden
für
die Untersuchung von Tumorgewebe auf TKTL1-Expression“.
Für weitere Fragen zur TKTL1, zum persönlichen TKTL1-Befund
und zur TKTL1-Ernährungstherapie steht Ihnen Frau
Dr. Beate Wegener (Tel.: 09001-666801 oder beratung@tavarlin.de zur
Verfügung.
Literatur
Warburg O, Posener K, Negelein E: Über
den Stoffwechsel der Carcinomzelle. Biochem Z 1924; 152:309-344
Krockenberger M, Honig A, Rieger L, Coy J, Sütterlin
M, Kapp M, Horn E, Dietl J, Kammerer U: Transketolase-like
1(TKTL1) expression correlates with subtypes of ovarian
cancer and the presence of distant metastases.
Langbein S, Zerilli M, zur Hausen A, Staiger W, Rensch-Boschert
K, Lukan N, Popa J, Ternullo MP, Steidler A, Weiss C, Grobholz
R, Willeke F, Alken P, Stassi G, Schubert P, Coy JF: Expression
of transketolase TKTL I predicts colon and urothelial
cancer patient survival: Warburg effect reinterpreted. Br J Cancer
2006; 94:578-585
Coy JF, Dressler D, Wilde J, Schubert P: Mutations
in the Transketolase-like Gene TKTL1: Clinical implications
for neurodegenerative diseases, diabetes and cancer. Clin
Lab 2005; 51:257-273
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