Warburg-Hypothese
Die Warburg-Hypothese geht auf den Biochemiker, Arzt und Nobelpreisträger Otto Heinrich Warburg (1883–1970) zurück und beschreibt eine Hypothese aus den zwanziger Jahren des 20. Jahrhunderts zur Krebsentstehung, und zum Krebswachstum. Als Warburg-Effekt wird in diesem Zusammenhang ein unterschiedlicher Stoffwechsel zwischen gesunden Körperzellen und Tumorzellen bezeichnet. Der hier gemeinte Unterschied bezieht sich auf die aerobe oder anaerobe Verwertung von Traubenzucker, also die Verstoffwechselung mit oder ohne Sauerstoffverbrauch. Zellen von Tieren gewinnen ihre Energie sowohl in den Mitochondrien durch die Verbrennung von Traubenzucker bei Anwesenheit von Sauerstoff, andererseits aber auch durch anaerobe Glykolyse (Vergärung), bei der Traubenzucker in Abwesenheit oder ohne Beteiligung von Sauerstoff vergoren wird. Nach Warburg wäre die anaerobe Verstoffwechselung Ausgangspunkt der Entstehung von Krebs. Krebs wäre demnach in einem erweiterten Sinne als ein Dysfunktion der Mitochondrien anzusehen. Mitochondrin sind intrazelluläre Organellen, die eine entscheidene Rolle bei der Energieumwandlung der Zelle spielen.
Bei seinen Beobachtungen an Krebszellen stellte Warburg ungewöhnlich hohe Laktatwerte (Milchsäure) fest, Milchsäure ist ein typisches Gärungsprodukt, also einer anaeroben Glukoseverwertung. Warburg's Untersuchungen wurden von der damaligen Rockefeller-Foundation ermöglicht.
Warburg und seine co-Autoren veröffentlichten seine Hypothese 1924 [1].
Als Pasteur-Effekt wird die bevorzugte Verstoffwechselung von Traubenzucker bei Anwesenheit von Sauerstoff bezeichnet. Die aerobe Synthese von ATP ist bioenergetisch effektiver als die anaerobe Glykolyse (Vergärung).
Warburg Effekt und Warburg Hypothese in der Alternativmedizin
In der Alternativmedizin sind Anwendungen die auf den Hypothesen von Warburg aufbauen an der Tagesordung und gelten in den entsprechenden Kreisen als etabliert. Eine typische Anwendung findet sich bei Johanna Budwig und ihrer Öl-Eiweisskost sowie den Trittbrettfahrern dieser Methode.
heutige Bedeutung der Warburg Hypothese
Aus heutiger Sicht der wissenschaftlichen Medizin werden unterschiedliche Formen der Energiegewinnung von Zellen auf das spezifische Milieu bzw einen gesteigerten Glukosebedarf bei nicht ausreichender Sauerstoffverfügbarkeit zurückgeführt und nicht darauf ob die jeweilige Zelle maligne (also krebsartig entartet) ist oder nicht. Für das schnelle Wachstum benötigen Tumorzellen Energie. Die Geschwindigkeit des Wachstums hängt dabei vom Stoffwechsel dieser Zellen sowie einem optimalen Milieu für ihr Wachstum ab. Die anaerobe Vergärung von Traubenzucker wird auch bei gesunden Körperzellen beobachtet.
Bei einer Reihe von Tumorarten konnte wissenschaftlich ein gesteigerter anaerober Stoffwechsel beobachtet werden ohne dass die genauen Hintergründe sicher bekannt wären. Substanzen und Medikamente die die Glykolyse der Tumorzellen hemmen sind daher seit Jahren im Blickfeld der Forschung.
Es gibt zur Zeit (2008) jedoch keine anerkannte praktische Anwendung der Warburg-Hypothese zur Krebsbehandlung. Lediglich tierexperimentelle positive Studienergebnisse liegen derzeit für eine bestimmete Tumorart (Dickdarmkrebs) bei Ratten vor. Ob diese Ergebnisse auch für den menschlichen Organismus relevant sind ist unbekannt.
Das in klinischen Studien befindliche Tumormedikament Karal(R) (Karal besteht im wesentlichen aus Hydroxymethylfurfural) könnte zukünftig in der Krebstherapie ein Rolle spielen.
Literatur
- Warburg O, Posener K, Negelein E: Über den Stoffwechsel der Carzinomzelle, 1924 KWI für Biologie Berlin-Dahlem. [2]
- López-Lázaro M: The warburg effect: why and how do cancer cells activate glycolysis in the presence of oxygen? Anticancer Agents Med Chem. 2008 Apr;8(3)
- Chen Z, Lu W, Garcia-Prieto C, Huang P.: The Warburg effect and its cancer therapeutic implications. J Bioenerg Biomembr. 2007 Jun;39(3):267-74.