Carboxymethylchitosan zur Behandlung von Leberkarzinomen

Das Leberzellkarzinom (hepatozelluläres Karzinom) ist ein solider Tumor, der starke Angiogenese, Fehlregulation des Zellzyklus und Umgehung der Apoptose aufweist. Bei einem Großteil der Patienten wird die Erkrankung zu spät diagnostiziert, weshalb die Karzinome nicht mehr operabel sind und verschiedene Chemotherapeutika zum Einsatz kommen. Aufgrund der zahlreichen Nebenwirkungen bekannter Chemotherapeutika wird an der Anwendung von Naturstoffen und deren synthetischen Analoga intensiv geforscht. Die Autoren der vorgestellten Studie untersuchten den Einfluss von Carboxymethyl Chitosan Oligosacchariden auf das Wachstum von hepatozellulären Tumoren in Mäusen.

Wirkung von Carboxymethyl-Chitosan Oligosacchariden auf die Regulation immunologischer Funktionen und Hemmung von Tumorwachstum

Effects of carboxymethyl chitosan oligosaccharide on regulating immunologic function and inhibiting tumor growth. Zhiwen Jiang, Shuning Wang, Jun Hou, Jinhua Chi, Shuo Wang, Kai Shao, Wanshun Liu, Rongju Sun, Baoqin Han, Carbohydrate Polymers, Volume 250, 2020, 116994, https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116994.

Zur Herstellung von Carboxymethyl Chitosan Oligosacchariden (CM-COS) erfolgte die Carboxymethylierung von Chitosan aus Schneekrabbe (95% Deacetylierungsgrad, Molekulargewicht 195 kDa) mit anschließender enzymatischer Hydrolyse mit Chitosanasen. Die in vitro Zelltoxizität wurde mittels MTT Methode an L-02 (normale Leberzellen) und BEL-7402-Zellen (Hepatom-Karzinom) bei verschiedenen CM-COS Konzentrationen (100, 500 und 2000 µg/ml) untersucht. Die Wirkung von CM-COS auf solide Tumore (H22) wurde in Kunming Mäusen untersucht. Zur Tumorimplantation wurden den Mäusen aseptische H22 Zellen subkutan injiziert und in drei Behandlungsgruppen und eine Kontrollgruppe, mit jeweils 10 Mäusen, eingeteilt. Für 14 Tage wurde den Tieren in den Behandlungsgruppen 50, 100 bzw. 200 mg CM-COS pro kg oral verabreicht. Am 15. Tag wurden die Tiere geopfert und Tumor-, Milz- und Thymusgewebe entnommen und untersucht. Außerdem wurden die VEGF- und MMP-9-Konzentrationen im Serum der Mäuse gemessen. Zusätzlich wurde die in vivo und in vitro Wirkung der CM-COS auf die phagozytierende Kapazität von murinen peritonealen Makrophagenzellen getestet.

Ergebnisse

• Starke Hemmung der Proliferation von hepatozellulären Karzinom Zellen BEL-7402 durch CM-COS in vitro
• Keine Toxizität gegenüber normalen Leberzellen (L-02) in vitro
• Dosisabhängige Hemmung des Wachstums von Hepatoma-22, schnelleres Tumorwachstum in der Kontrollgruppe
• Erhöhung des Milz- und Thymus-Index in Mäusen mit Tumoren
• Herunterregulation von VEGF (Induktion Angiogenese) und MMP-9 (Induktion Metastasierung)
• Induktion der Nekrose von Tumorzellen
• Aktivierung der Expression von Caspase-3 in Tumorgewebe und IL-2 in Milzgewebe
• Erhöhung der in vitro Zellviabilität, phagozytischen Fähigkeiten und der Stickoxid-Produktion von peritonealen Makrophagen der Maus
• Erhöhung der in vivo Phagozytierungskapazität der peritonealen Makrophagen von Kunming-Mäusen

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Carboxymethyl Chitosan Oligosaccharide das Wachstum von Lebertumoren in vitro und in vivo über verschiedene Mechanismen hemmt. Die CM-COS hemmen die Proliferation, induzieren immunologische Funktionen und die Zellapoptose und Nekrose ohne toxisch gegenüber nicht-entarteten Leberzellen zu wirken. Fortführende Studien sind notwendig, um das Potential von Carboxymethyl-chitosan in der Immuntherapie von Krebs weiter zu erforschen.

Quelle: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014486172031167X