Warburg-Hypothese

Die Warburg-Hypothese ist eine Hypothese zur Krebsentstehung. Sie geht auf den Nobelpreisträger, Biochemiker und Arzt Otto Warburg (1883–1970) zurück.

Bei seinen Beobachtungen an Krebszellen stellte er ungewöhnlich hohe Laktatwerte in diesen fest, Milchsäure ist jedoch ein typisches Gärungsprodukt.

Hypothese

Warburg hatte 1924 aus diesen Beobachtungen eine Hypothese zur Krebsentstehung entwickelt. Diese besagt, dass Krebszellen bevorzugt ihre notwendige Energie aus der anaeroben Vergärung (Milchsäuregärung) von Traubenzucker gewinnen und daher Sauerstoff nicht unbedingt für das Krebswachstum notwendig sei. Eine Störung der Funktion der Mitochondrien in Krebszellen sei der Hauptgrund für das Auftreten von Krebs. Krebszellen würden Traubenzucker hauptsächlich vergären und nicht verbrennen.

Für ein mögliches Wachstum benötigen Tumorzellen Energie. Die Geschwindigkeit des Wachstums hängt vom Stoffwechsel dieser Zellen sowie einem optimalen Milieu für ihr Wachstum ab. Zellen von Tieren gewinnen ihre Energie sowohl in den Mitochondrien durch die oxidativen Abbau von Traubenzucker, andererseits aber auch durch Milchsäuregärung, bei der Traubenzucker in Abwesenheit von Sauerstoff vergoren wird.

Die Warburg-Hypothese konnte bis vor kurzem weder bewiesen noch widerlegt werden. Auf sie berufen sich einige alternativmedizinische Verfahren zur Behandlung von Krebs, so zum Beispiel die Cellsymbiosis-Therapie von Heinrich Kremer oder die Diätempfehlungen von Johanna Budwig und das in klinischen Studien befindliche Tumormedikament KARAl (KARAL besteht im Wesentlichen aus Hydroxymethylfurfural).^[1]

2006 wurde eine Arbeit Jenaer Forscher veröffentlicht, die die Warburg-Hypothese stützt.^[2][3] In ihrer Arbeit konnten die Forscher bei einer Form des Dickdarmkrebses bei Versuchstieren zeigen, dass eine erzwungene Weichenstellung hin zur aeroben Verbrennung von Traubenzucker das Krebswachstum hemmt. Sie setzten dazu das Protein Frataxin ein, das sie mit Hilfe der Gentechnik in Mitochondrien einschleusten. In einem zweiten Versuch förderten sie die anaerobe Vergärung des Traubenzuckes und stellen umgekehrt ein vermehrtes Tumorwachstum fest. Ähnliche Ergebnisse konnte eine Darmstädter Gruppe zeigen.^[4]

Der Warburg-Effekt könnte Ausgangspunkt für zukünftige glykolysehemmende Medikamente zur Therapie von Krebs sein.^[5] So konnte mehrfach belegt werden, dass durch entsprechende Medikation die Energieversorgung (= Glykolyse + Glutaminolyse) von Tumorzellen inhibiert und dadurch der Warburg-Effekt revidiert werden konnte.^[6][7].

Siehe auch

• Transketolase-like-1

Referenzen

1. ↑ KARAL (2-oxyglutaric acid, 5-hydroxy-methyl-furfural and organic bound selenium)
2. ↑ Tim J. Schulz, René Thierbach, Anja Voigt, Gunnar Drewes, Brun Mietzner, Pablo Steinberg, Andreas F. H. Pfeiffer und Michael Ristow: Induction of Oxidative Metabolism by Mitochondrial Frataxin Inhibits Cancer Growth: Otto Warburg Revisited. In: Journal of Biological Chemistry 281, 2006, S. 977–981.
3. ↑ René Thierbach, Tim J. Schulz, Frank Isken, Anja Voigt, Brun Mietzner, Gunnar Drewes, Jürgen-Christoph von Kleist-Retzow, Rudolf J. Wiesner, Mark A. Magnuson, Hélène Puccio, Andreas F. H. Pfeiffer, Pablo Steinberg und Michael Ristow: Targeted Disruption of Hepatic Frataxin Expression Causes Impaired Mitochondrial Function, Decreased Life Span and Tumor Growth in Mice. In: Human Molecular Genetics 14, 2005, S. 3857–3864.
4. ↑ Coy, S. Langbein u. a.: Frataxin Inhibts Cancer Growth: Otto Warburg Revisited. In: British Journal of Cancer Vol. 94, S. 578–585.
5. ↑ Pelicano H u. a.: Glycolysis inhibition for anticancer treatment. In: Oncogene 25, 2006, S. 4633–4646.
6. ↑ S. Müllner, H. Stark, E. Eigenbroth, S. Mazurek u. a.: From target to lead synthesis. In: Proteomics in drug Research Weinheim 2006, S. 187–207.
7. ↑ E. Michelakis u. a.: A mitochondric-K+ channel axis is suppressing cancer and its normalization promotes apoptosis and inhibits cancer growth.

Literatur

• Thierbach R, Schulz TJ, Isken F, Voigt A, Mietzner B, Drewes G, von Kleist-Retzow JC, Wiesner RJ, Magnuson MA, Puccio H, Pfeiffer AF, Steinberg P, Ristow M. Targeted disruption of hepatic frataxin expression causes impaired mitochondrial function, decreased life span and tumor growth in mice. Hum Mol Genet. 2005 Dec 15;14(24):3857-64. PMID 16278235
• Matoba S, Kang JG, Patino WD, Wragg A, Boehm M, Gavrilova O, Hurley PJ, Bunz F, Hwang PM: p53 regulates mitochondrial respiration. Science. 2006 Jun 16;312(5780):1650-3. PMID 16728594

Weblinks

• Sabine Behrends : Späte Anerkennung für einen Querdenker. Berliner Zeitung, 11. Februar 2006