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Krebsprävention-Antioxidantien, Selen und Jod
Roland GärtnerMedizinische Klinik Innenstadt
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Antioxidantien und Krebs
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Antioxidantien und Krebs
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Antioxidantien und Krebs• Experimentelle und epidemiologische Untersuchungen
ließen vermuten, dass eine höhere Dosen als normalerweise mit der Nahrung aufgenommene Antioxidantien Krebs verhindern können (Schrauzer 1977, Peto 1981, Willcox 2004)
• Zahlreiche Interventionsstudien wurden daher durchgeführt mit dem Ziel den Effekt einer zusätzlichen Supplementation mit antioxidativen Vitaminen zu untersuchen
• Gastrointestinale Karzinome sind mit am häufigsten (Garcea 2003, Sharma 2004, Grau 2006)
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Cochrane Collaboration 2008
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Bjelakowski et al.Jama 2007
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Bjelakowski et al.Jama 2007
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Krebs-Prophylaxe mit Antioxidantien
• Bisher gibt es trotz zahlreicher prospektiver, Placebo-kontrollierter Untersuchungen keinen Hinweis darauf, dass eine erhöhte Zufuhr von antioxitativ wirksamer Vitamine Karzinome verhindert werden können oder die Mortalität hierdurch beeinflusst werden kann.
• Hohe Dosen an ß-Carotin, Vitamin A oder E sind möglicherweise sogar schädlich
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Antioxidantien
• Enzymatisch– Superoxyd-Dismutase
• O2- > H2O2
– Catalase• H2O2 > H2O + O2
– Glutathionperoxidase• GSH + H2O2 > GSSG +
H2O
• Nicht-enzymatisch– Vitamin C– Vitamin E– Vitamin A/ß-Caroten– Glutathion– N-acetylcystein
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Nutritional Selenium Pharmacological
SeMet SeCyst
H2Se
SeCyst
Selenoproteins:GPx, Deiodases,, Trx-R
Selenoprotein P etcUrine:(CH3)3 Se
Lung :CH3SeCH3
Na2SeO4
Reduction= pro-oxidative
+ GSH/NADPH
Unspec. incorpoIn proteins
ATPAMP + P
UGAtRNAsec
H2SePO3
Gärtner J Lab Med 2006anti-oxidative
Excretion:
Selenium metabolism
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Selen ist ein essentielles Spurenelement...
- Selenocystein, die 21. genomische Aminosäure – steht im Zentrum einer Reihe von Enzymen, die für die Homöostase des zytosolischen, nukleären und plasmatischenRedoxsystemes verantwortlich sind- Selenoenzyme modulieren Immunfunktion
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Selenoproteins – functions
GPx Maintenance of the redox potential in plasma and cytosol
TrxR maintenance of redox potential in nucleus, regulation transcription factors i.e NFkB and Cytokine-expression
Selenoprotein P: transport of selenocystein prevents endothelium from peroxidation and activation
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Selen kann Prostata-Karzinomzellen redifferenzieren
Seo, Y.R., Kelley, M., Smith, M L. Selenomethionine regulation of p53 by a ref-1-dependent redox mechanism. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002
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Mean Plasma Selenium levels in Europe,measured since 1990 and optimal level
required for max GPx activityRayman M. Lancet 356:233-241 (2000)
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Selen
• Eine Substitution mit 200 µg Selen/d scheint nach den bisherigen Untersuchungen die Inzidenz von HCC zu verhindern und auch Prostatkarzinome, besonders bei den Probanden mit den niedrigsten Selen-Plasma-Spiegeln
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Derzeitige Studien zur Prävention von Prostata-Karzinom
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Jod und Brustkrebs
• Mammagewebe exprimiert NIS
• Brustkrebs 5-mal seltener in Gegenden mit hoher Jodzufuhr (Japan vs Europa)
• Algenextrakt verhindert experimentellen Brustkrebs bei Kaninchen und Ratten
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Iodolactones synthesized in vitro
Gärtner et al 1996
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Effect of different iodolactones on apoptosis in thyroid follicles
Gärtner et al 1996
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Iodide
T4/T3
organification
δ−IodlaktoneInhibition- Proteinekinase C- Proliferation
- apoptosis
2-IHDAInhibition- adenylatecyclase- TPO- NADPH-Oxidase
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Mammacarcinome häufigerassoziiert sowohl mit MNGals auch mit AIT
Jodmangel assoziiert mit Mammacarcinomen
, 2005
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Mammakarzinom und Schilddrüse
Mammakarzinom und Struma 10 %Alterkorr. Kontrollen 5 %
T0 Struma 28,5 %T1 40,3 %T2 38,2 %T3-T4 63,6 %
Smyth PPA et al JCEM 1996
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Growth inhibition of MCF 7 cell with iodine and δ-iodolactone
Growthinhibition with Potassiumiodide (KI) and Lugol´s
Solution (LL)
0
50
100
150
0 1 10 100
µM
Cel
lgro
wth
in %
KI
LL
Growthinhibition with δ-Iodolactone
020406080
100120
0 2 5
µM
Cel
lgro
wth
in %
δ-Iodolactone* *
* * ***
* p< 0.05
Gärtner et al. ETA 2007
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Incidence of apoptotic cells (MCF 7)
% of apoptotic cells
0
510
1520
2530
3540
45
control KI 20 I2 20 d-IL 5 µM
Gärtner et al. ETA 2007
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Schilddrüsenzelle Brustdrüsenzelle
NISIGF1-RTSH-R
NISEGF-RPRL/Oxy-R
J_
J_
J_
J_
J_
J_
Tg-J
Jodlakton
Lakt
oper
oxid
ase
Jod-Kasein
Jodlakton
Milch
J_
J+
J+
T3/T4
H2O
2
J+
ThOXTPOH2O2
J+
J+
J+
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• Frauen mit bioptisch gesichertem Mamma-Karzinom
• 2-5 Wochen vor Operation Behandlung mit 5 mg Lugol´scher Lösung /Tag oder Placebo
• Proliferationsrate 0,46 + 0,19 vs 1,61 + 0,39• Bax/Bcl2 Quotient und Apoptoserate signifikant
erhöht unter Jod• p53 unverändert• TSH und FT4 unverändert
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Schlußfolgerung• Bisherige Datenlage lässt den Schluss zu, dass es einen
möglichen Zusammenhang zwischen Jodmangel und Brustkrebs gibt
• Forschung auf diesem Gebiet muss intensiviert werden• Eine ausreichend hohe Jodprophylaxe mit 500-1000 µg
Jod pro Tag könnte dazu beitragen die Inzidenz von Brustkrebs zu vermeiden.
• Eine adjuvante Jodtherapie bei Mammakarzinom scheint möglicherweise sinnvoll zu sein und muss in kontrollierten Studien untersucht werden (Sekundär-Prophylaxe)