Neue Erkenntnisse zu den Wirkmechanismen von Amygdalin in der Therapie urologischer Tumore

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1 Neue Erkenntnisse zu den Wirkmechanismen von Amygdalin in der Therapie urologischer Tumore PD Dr. Dr. Eva Jüngel Klinik für Urologie und Kinderurologie

2 Inzidenz in Deutschland Risiko: 51% Männer 43% Frauen (RKI, Stand: ) nach: & Krebs_in_Deutschland/kid_213

3 Wie ist die Prognose? Heilungschance nicht-metastasiertes Stadium Nierenzellkarzinom Prostata: 8 % Blase: 5% - 85 % Niere: 7 % Harnblasenkarzinom pictures.doccheck.com Prostatakarzinom alf3.urz.unibas.ch Fortgeschrittene, metastasierte Stadium PEIR Digital Library eliph.klinikum.uni-heidelberg.de Überleben: Monate => palliativ

4 Amygdalin - cyanogenes Glykosid aus: Aprikosen-, Apfelkernen, bitteren Mandeln & Samen anderer Steinfrüchte

5 Amygdalin Verstoffwechselung β-glucosidase Prunasin D-mandelontrile β-d-glucoside D-mandelonitrile-β-D-gentiobioside C 2 H 27 NO 11 β-glucosidase + Wasser & β-glucosidase => HCN β-d-glucose Benzaldehyde Blausäure Cyanide Rhodanese Thiocyanate C 14 H 17 NO 6 β-glucosidase Mandelontrile

6 Amygdalin Diskrepanz Wissen (toxisches & therapeutisches Potential) <-> häufige Einnahme durch Karzinompatienten => neue Patientendaten fehlen => Bewertung BfArM: bedenklich

7 Eigene Projekte zum Amygdalin - In vitro Zellkulturmodelle -> Wachstumsverhalten -> Metastasierungseigenschaften - In vivo Mausmodelle -> Wachstumsverlauf -> Gewebe & Serum -> molekularbiologische Untersuchungen - Patienten -> Serum: Cyanid-, Thiocyanat-, Lactat-, K + -, Na + -, Cl - -, HCO3 Konzentration sowie ph-, Hb- & methb-wert Wirksamkeit & Toxizität?

8 Studiendesign Harnblasenkarzinomzellen: UMUC3, TCCSupp, RT112 Nierenzellkarzinomzellen: Caki-1, KTC-26, A498 Caki-1 Behandlung: Amygdalin [1 mg/ml] 24h oder 2 Wochen Amygdalin

9 Studiendesign Wachstum Wachstum / Proliferation (MTT / BrdU) Zellzyklusphasen (FACS) Zellzyklus- & Signalproteine (Western Blot) Apoptose (= programmierter Zelltod) aerzteblatt.de Metastasierung Adhäsion an vaskuläres Endothel Adhäsion an extrazelluläre Matrixproteine (EZM) Migration / Chemotaxis Adhäsionsrezeptoren (FACS & Westen Blot) }(funktionelle Assays) Blockadestudien -> funktionelle Relevanz Proteine

10 cell number Tumorzellwachstum - Urothel nach 24h Vorbehandlung Control 1.25 mg/ml 2.5 mg/ml 5 mg/ml 1 mg/ml Control 1.25 mg/ml 2.5 mg/ml 5 mg/ml 1 mg/ml UMUC3 TCCSUP RT Control 1.25 mg/ml 2.5 mg/ml 5 mg/ml 1 mg/ml incubation [h] incubation [h] incubation [h] 24h + Amygdalin => signifikante Inhibition des Wachstums (analog 2 Wochen + Amygdalin) Makarevic et al. 214_1, PLoS One

11 24h 24h amygdalin 2 weeks 2 weeks amygdalin 24h 24h amygdalin 2 weeks 2 weeks amygdalin 24h 24h amygdalin 2 weeks 2 weeks amygdalin BrdU incorporation [OD] Tumorzellproliferation - Urothel UMUC3 TCCSUP RT Makarevic et al. 214_1, PLoS One 24h & 2 Wochen + Amygdalin => signifikante Proliferationshemmung

12 amygdalin amygdalin amygdalin amygdalin % of cell population % of cell population Zellzyklus - Urothel UMUC h TCCSUP 2 Wochen 24h 2 Wochen G2/M S G/G1 Makarevic et al. 214_1, PLoS One 24h & 2 Wochen + Amygdalin => signifikante Inhibition des Zellzyklus

13 Control Amygdalin Control Amygdalin Control Amygdalin Signal Zellzyklus Proteinexpression - Urothel 24h UMUC3 TCCSUP RT112 Cdk1 Cdk2 Cdk4 Cyclin A Cyclin B Cyclin D1 pakt praptor prictor b-actin 24h & 2 Wochen + Amygdalin distinkte Modulationen Zellzyklus-regulatorischer Proteine & Signalmoleküle Makarevic et al. 214_1, PLoS One

14 Metastasierung gesundheit.de

15 cell adhesion to HUVEC [%] cell adhesion to HUVEC [%] cell adhesion to HUVEC [%] Adhäsion an Endothel - Urothel 12 1 UMUC TCCSUP amygdalin-24h 2 amygdalin-24h amygdalin-2 weeks amygdalin-2 weeks incubation [h] incubation [h] RT112 2 amygdalin-24h amygdalin-2 + Amygdalin weeks => signifikante Hemmung.5 1Anheftung 2 an Endothel incubation [h] Makarevic et al. 214_2, PLoS One

16 mygdalin mygdalin bound cells [.25 mm 2 ] amygdalin amygdalin amygdalin amygdalin bound cells [.25 mm 2 ] bound cells [.25 mm 2 ] 8 Adhäsion an Kollagen (EZM-Protein) Urothel 2 24h 2 weeks 24h 2 weeks 6 UMUC3 15 TCCSUP h 2 weeks 4 + Amygdalin RT112 => signifikante 3 Inhibition Adhäsion an Kollagen 2 1 Makarevic et al. 214_2, PLoS One

17 amy-a amy-b amy-a amy-b migrated cells [%] amygdalin-a amygdalin-b amygdalin-a amygdalin-b amygdalin-a amygdalin-b amygdalin-a amygdalin-b migrated cells [%] migrated cells [%] Migration - Urothel h 2 weeks UMUC3 # h TCCSUP 2 weeks h 2 weeks Amygdalin A = keine Weiterbehandlung im Versuch (24h) Amygdalin B = Weiterbehandlung im Versuch (24h) Wochen 4 Amygdalin => in 22 von 3 signifikante Reduktion Migration RT112 Makarevic et al. 214_2, PLoS One

18 24h amygdalin 24h 2 weeks amygdalin 2 weeks amygdalin 24h amygdalin 2 weeks amygdalin 24h amygdalin 2 weeks amygdalin 24h amygdalin 2 weeks bound cells [.25mm 2 ] cell number [%] Metastasierungseigenschaften - Niere Adhäsion an Kollagen (EZM): Chemotaxis: 14 Caki-1 12 Caki-1 KTC-26 A Amygdalin -> Reduktion Adhäsion -> Reduktion Chemotaxis Kontrolle = 1% Juengel et al. 215, Int J Mol Med, im Druck

19 Oberflächenexpression Integrin-Subtypen (Adhäsionsrezeptoren) - Niere n.d. n.d. n.d. % difference Caki-1 b b b Amygdalin-24h amygdalin Amygdalin-2 amygdalin 2 weeks % difference KTC-26 Amygdalin-24h amygdalin Amygdalin-2 amygdalin 2 weeks b b b % difference 4 Amygdalin-24h amygdalin Amygdalin-2 amygdalin 2 weeks A498 Angaben: %-Differenz zur Kontrolle Amygdalin -> signifikante Modulation Integrine (α5 & α6 ) b b b Juengel et al. 215, Int J Mol Med, im Druck

20 anti 5 anti 6 anti 5 anti 6 anti 5 anti 6 cell number [%] Blockadestudie - Urothel Chemotaxis: 12 Caki-1 KTC-26 A Kontrolle = 1% 4 2 Blockade Integrin α5 & α6 -> Reduktion Chemotaxis => involviert Juengel et al. 215, Int J Mol Med, im Druck

21 Zusammenfassung + Amygdalin Wachstum: - Proliferations- & Wachstumsinhibition - Zellzyklusarrest in G1 (Urothel) - Reduktion zellzyklusaktivierender Proteine Amygdalin Metastasierung: - Inhibition der Anheftung an Endothel und Kollagen - Hemmung der Migration (2 von 3, Urothel) / Chemotaxis (Niere) - Modulation Adhäsionsrezeptoren - Beteiligung Integrin ß1 und ß4 -> Adhäsion & Migration (Urothel) - Beteiligung Integrin α5 und α6 -> Chemotaxis (Niere)

22 Schlussfolgerung Amygdalin antitumorale Aktivität in vitro

23 Acknowledgments Brigitta und Norbert Muth Stiftung Königstuhlstr Wiesbaden Tel.: Mail: PD Dr. Dr. Eva Jüngel,