@article{OttoHahlbrockEichetal.2016,
  author    = {Otto, Christoph and Hahlbrock, Theresa and Eich, Kilian and Karaaslan, Ferdi and J{\"u}rgens, Constantin and Germer, Christoph-Thomas and Wiegering, Armin and K{\"a}mmerer, Ulrike},
  title     = {Antiproliferative and antimetabolic effects behind the anticancer property of fermented wheat germ extract},
  series = {BMC Complementary and Alternative Medicine},
  volume    = {16},
  journal   = {BMC Complementary and Alternative Medicine},
  number    = {160},
  doi       = {10.1186/s12906-016-1138-5},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146013},
  year      = {2016},
  abstract  = {Background Fermented wheat germ extract (FWGE) sold under the trade name Avemar exhibits anticancer activity in vitro and in vivo. Its mechanisms of action are divided into antiproliferative and antimetabolic effects. Its influcence on cancer cell metabolism needs further investigation. One objective of this study, therefore, was to further elucidate the antimetabolic action of FWGE. The anticancer compound 2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone (DMBQ) is the major bioactive compound in FWGE and is probably responsible for its anticancer activity. The second objective of this study was to compare the antiproliferative properties in vitro of FWGE and the DMBQ compound. Methods The IC\(_{50}\) values of FWGE were determined for nine human cancer cell lines after 24 h of culture. The DMBQ compound was used at a concentration of 24 μmol/l, which is equal to the molar concentration of DMBQ in FWGE. Cell viability, cell cycle, cellular redox state, glucose consumption, lactic acid production, cellular ATP levels, and the NADH/NAD\(^+\) ratio were measured. Results The mean IC\(_{50}\) value of FWGE for the nine human cancer cell lines tested was 10 mg/ml. Both FWGE (10 mg/ml) and the DMBQ compound (24 μmol/l) induced massive cell damage within 24 h after starting treatment, with changes in the cellular redox state secondary to formation of intracellular reactive oxygen species. Unlike the DMBQ compound, which was only cytotoxic, FWGE exhibited cytostatic and growth delay effects in addition to cytotoxicity. Both cytostatic and growth delay effects were linked to impaired glucose utilization which influenced the cell cycle, cellular ATP levels, and the NADH/NAD\(^+\) ratio. The growth delay effect in response to FWGE treatment led to induction of autophagy. Conclusions FWGE and the DMBQ compound both induced oxidative stress-promoted cytotoxicity. In addition, FWGE exhibited cytostatic and growth delay effects associated with impaired glucose utilization which led to autophagy, a possible previously unknown mechanism behind the influence of FWGE on cancer cell metabolism.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Karaaslan2012,
  author    = {Karaaslan, Ferdi},
  title     = {Untersuchungen zum antikanzerogenen Potential von Benzochinonen: Oxidativer Stress als Ausl{\"o}ser zelltoxischer Effekte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-79063},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die zelltoxische Wirkung von AVEMAR, einem medizinischen Nahrungserg{\"a}nzungsmittel, wurde erstmalig an einer Vielzahl humaner Tumorzelllinien systematisch untersucht. Die einzelnen Tumorzelllinien reagierten sehr unterschiedlich auf die Inkubation mit AVEMAR. So weisen vier der zw{\"o}lf Tumorzelllinien (33 \%) einen EC50-Wert von mehr als 50 mg/ml auf und waren somit resistent gegen{\"u}ber AVEMAR, w{\"a}hrend f{\"u}nf der zw{\"o}lf Tumorzelllinien (42 \%) einen EC50 Wert von <10 mg/ml aufweisen. F{\"u}r drei Zelllinien wurde ein EC50-Wert zwischen >10 und <25 mg/ml nachgewiesen. Zwischen der Wachstumsgeschwindigkeit der Zellen und ihrer Empfindlichkeit gegen{\"u}ber dem AVEMAR-Effekt war kein Zusammenhang zu erkennen; ebenso wurde ausgeschlossen, dass der AVEMAR Effekt auf einer unspezifischen Wirkung beruht. Zur weiteren Untersuchung wurden vier der zw{\"o}lf Zelllinien ausgew{\"a}hlt: BxPC-3 (EC50: 4,9 +/- 0,42 mg/ml); 23132/87 (EC50: 9,3 +/- 0,28 mg/ml); HT-29 (EC50: 15,35 +/- 0,21 mg/ml) und HRT-18 (EC50: 21,3 +/- 0,42 mg/ml). Die Wirkung von 10 mg/ml AVEMAR auf diese vier Zelllinien war nach einer Inkubationsdauer von 24 Stunden: zelltoxisch (BxPC-3), zytostatisch (23132/87 und HT-29) und schwach zytostatisch (HRT-18). Insbesondere f{\"u}r HRT-18 war der zytostatische Effekt von AVEMAR begrenzt und bereits nach 48 Stunden in Kultur ohne AVEMAR nicht mehr zu beobachten. Im Gegensatz dazu war der zelltoxische Effekt von AVEMAR auf Zellen der Linie BxPC-3 extrem rasch (<24 Stunden) und absolut irreversibel. Dieser zelltoxische Effekt {\"a}hnelt der Wirkungsweise von 2,6-Dimethoxy-1,4-Benzochinonen, wobei nicht gekl{\"a}rt ist, ob reaktive Sauerstoffspezies oder andere Formen von Radikalen, z.B. Stickstoffradikale, entstehen. Diese Vermutung wird dadurch gest{\"u}tzt, dass ausschließlich Glutathion, welches als Radikalf{\"a}nger an zahlreichen enzymabh{\"a}ngigen Reduktionsreaktionen beteiligt ist, die zelltoxische Wirkung von AVEMAR kompensieren konnte. Katalase, die die Detoxifikation von Wasserstoffperoxid katalysiert, zeigte in Gegenwart von AVEMAR keine Wirkung, war aber in Gegenwart von Benzochinonen wirksam. Da bei oxidativem Stress auch Wasserstoffperoxid entsteht, scheint die zelltoxische Wirkung von AVEMAR bei BxPC-3 nicht auf Ausl{\"o}sung von oxidativem Stress zu beruhen, sondern auf der Induktion von Radikalen bzw. toxischen Metaboliten anderer Art. Der bei den Tumorzelllinien 23132/87 und HT-29 beobachtete, weniger aggressive zytostatische Effekt von AVEMAR basiert nicht auf der Induktion freier Radikale, da Glutathion ohne Wirkung war. Mit der Zytostase einhergehend war eine deutliche Verringerung des intrazellul{\"a}ren ATP-Gehalts um bis zu 60 \% bei 10 mg/ml bzw. 100 \% bei 50 mg/ml AVEMAR. Zus{\"a}tzlich zur Wirkung von AVEMAR wurden weitere Weizenprodukte auf m{\"o}gliche zelltoxische bzw. zytostatische Effekte getestet und zwar Weizenkeimlinge, handels{\"u}bliches Weizenmehl vom Typ 405 und Weizenlektine. Interessanterweise wurde je nach Zelllinie auch f{\"u}r diese Weizenprodukte ein zelltoxischer Effekt in vitro nachgewiesen. AVEMAR weist zelltoxische und zytostatische Effekte auf. Beide Effekte werden nicht {\"u}ber oxidativen Stress vermittelt. Die zelltoxische Wirkung von AVEMAR wird durch Nicht-Sauerstoffradikale bzw. toxische Metabolite vermittelt. Damit wurde der postulierte Hauptmechanismus von AVEMAR - n{\"a}mlich die Induktion von oxidativem Stress durch Benzochinone - nicht best{\"a}tigt. AVEMAR stellt ein nebenwirkungsarmes, gut vertr{\"a}gliches und g{\"u}nstiges Nahrungserg{\"a}nzungsmittel dar. Die vorliegende Arbeit, aber auch klinische Studien haben eine Wirksamkeit von AVEMAR gegen{\"u}ber Tumoren gezeigt. Da zahlreiche onkologische Patienten sehr motiviert sind, neben der Chemo- und Radiotherapie, weitere Maßnahmen gegen ihr Krebsleiden zu ergreifen, sind Empfehlungen von Supportivprodukten, deren zugrunde liegenden Mechanismen weitestgehend aufgekl{\"a}rt sind und f{\"u}r die ein wissenschaftlicher Nachweis ihrer Wirksamkeit vorliegt, sicherlich ein zu begr{\"u}ßender Schritt zur ganzheitlichen Betreuung onkologischer Patienten.},
  subject      = {Oxidativer Stress},
  language  = {de}
}