Ungewöhnlich für ein Antikrebsmedikament besitzt Ukrain auch einige markante immunologische Eigenschaften (24, 44). In einigen immunologischen Ziel-Effektorzellen-Systemen hat NSC 631570 signifikant die malignotoxische Aktivität von Makrophagen, Lymphozyten und NK-Zellen verstärkt (47). Da sich gleichzeitig die Parameter wie B-Lymphozytenanzahl, die Immunglobulinkonzentrationen, Komplementfaktor und Akutphaseproteine nicht signifikant geändert haben, kann postuliert werden, dass Ukrain den zellulären Teil des Immunsystems moduliert wenngleich der humorale Teil großteils unbeeinflusst bleibt.
Klinische Immunologie
Die Inkubation von Lymphozyten aus dem peripheren Blut gesunder Blutspender mit NSC 631570 hat die Erhöhung der Lymphozyten mit dem T-Helfer-Phänotyp, die Reduzierung der Lymphozyten mit dem T-Suppressor-Genotyp sowie die Steigerung des T-Helfer/T-Suppressor-Verhältnisses zur Folge gehabt (7, 18).
NSC 631570 wurde an 9 Krebspatienten (4 mit Leberkrebs, 4 mit Kopf-Hals-Karzinomen und eine mit Brustkrebs) im fortgeschrittenen Stadium verabreicht. In 3 Fällen haben die Tumore teilweise auf die Behandlung angesprochen, in einem Fall war minimales Ansprechen zu verzeichnen, in 3 Fällen war die Krankheit stabil und in 2 Fällen haben die Tumore auf die Behandlung nicht angesprochen. Nach der Behandlung hat die Anzahl der T-Helfer-Zellen (DC4) gestiegen, sowie die CD4/CD8-Ratio (13).
In 8 onkologischen Patienten wurden immunologische Parameter vor und nach der Therapie mit NSC 631570 verglichen. Es stellte sich heraus, dass NSC 631570 hauptsächlich die Thymus-abhängige Zellen beeinflusst. Die Zahl der Rosetten-formierenden T-Lymphozyten war nach der Behandlung signifikant höher. Es wurden keine signifikanten Änderungen der humoralen Immunparameter beobachtet (22).
In 9 männlichen Bronchialkarzinompatienten wurden Lymphozytensubpopulationen vor und nach der Therapie mit NSC 631570 bestimmt. Die Behandlung führte zum Anstieg der gesamten T-Zellen und reduziertem T-Suppressorenanteil. Die Helfer-Suppressor-Ratio hat sich normalisiert. Es gab kein Anzeichen der Aktivierung von NK-Zellen, T-Helfer sowie B-Zellen. Die Wiederherstellung der zellulären Immunität korrelierte mit dem besseren klinischen Verlauf der Erkrankung (25).
Die Wirkung von NSC 631570 auf die funktionale Aktivität der Monozyten von den 20 Patienten mit Lungenkarzinomen oder Peritonitis wurde mittels Nitroblau-Tetrazoliumchlorid-Test (NBT-Test) untersucht. Die Autoren berichten über die positive Wirkung von NSC 631570 auf die funktionale Aktivität der Makrophagen sowie antioxydante Systeme der Monozyten und Erythrozyten (46).
23 Patienten mit verschiedenen Tumoren wurden mit NSC 631570 behandelt und die Immunparameter wurden vor und nach der Therapie ermittelt. Die Autoren haben den Anstieg von Lymphozytenzahl und Abfall der Blutsedimentationsrate beobachtet. Folgende immunologische Veränderungen wurden außerdem notiert: Anstieg von T-Lymphozyten, T-Helferzellen, NK-Zytotoxizität, phagozytischer Aktivität, Normalisierung der T-Helfer/T-Suppressor-Ratio sowie das Auftreten der großen granulösen Lymphozyten (48, 106).
Ukrain hat sich als wirksam in der Behandlung von rezidivierenden Lungenerkrankungen bei den Kindern aus der Tschernobyl-Region herausgestellt (202).
Die Wirkung auf dendritische Zellen
Dendritische Zellen sind Zellen des Immunsystems, die sich je nach Typ aus Monozyten bzw. Vorläufern der T-Zellen entwickeln. Ihre Funktion ist die Antigenprozessierung und Antigenpräsentation. Durch Ausschüttung entsprechender Cytokine und Expression bestimmter Zelloberflächen-Rezeptoren beeinflussen sie T-Zellen und verstärken so die spezifische zelluläre Immunabwehr.
In den Experimenten mit den Mononuklearen von gesunden Probanden wurde den Einfluss von NSC 631570 auf die phenotypischen sowie funktionalen Eigenschaften dendritischer Zellen untersucht. Am stärksten hat NSC 631570 die Expression von Zelloberflächen-Molekülen CD86 und HLA-DR in der niedrigsten und höchsten von verwendeten Konzentrationen, 0,6 bzw. 10 µg/ml, induziert. Lipopolysaccharid als Standardvergleichsmittel hat ähnliche Steigerung der Molekülenexpression bewirkt.
Als Parameter der funktionalen Aktivität dendritischer Zellen wurden Proliferationsindex der mitinkubierten Lymphozyten verwendet. Nach der Zugabe von NSC 631570 zu den dendritischen Zellen stieg der lymphozytäre Proliferationsindex von 22,6% auf 32,30% (bei der Konzentration von NSC 631570 0,6 µg/ml) bzw. 29,34% (bei 10 µg/ml). Diese Zahlen sind vergleichbar mit dem Wert vom Proliferationsindex 31,82%, welcher bei der Inkubation von Lymphozyten mit dem polyklonalen Aktivator Phytohemagglutinin erreicht wurde.
Die Autoren kommen zum Schluss, dass die mit NSC 631570 inkubierten dendritischen Zellen als äußerst aktive Stimulatoren der Lymphozytenproliferation agieren. Sie postulieren auch, dass NSC 631570 eine wichtige Rolle in der Immuntherapie der malignen Tumore spielen könnte (258).
Experimente in vitro und in vivo
In den Versuchen mit den alloimmunisierten Mäusen hat Ukrain die lytische Aktivität der Milzlymphozyten um das 48fache erhöht. Die lytische Aktivität der mit IL-2 behandelten Zellen sowie der peritonealen exsudativen Lymphozyten wurde ebenfalls erhöht, wenn Ukrain zum Inkubationsmedium zugegeben wurde (17, 66).
Die Lymphozyten der Menschen sowie der Meerschweinchen wurden bei der Inkubation mit NSC 631570 stärker stimuliert als mit PHA. In Ratten bewirkte NSC 631570 einen deutlichen Anstieg der Makrophagenanzahl mit der NK-Aktivität. Eine ähnliche stimulierende Wirkung auf die Makrophagen wurde auch klinisch beobachtet (49).
In den Versuchen an Mäusen CBA und Ratten Wistar haben die Wissenschafter gezeigt, dass Ukrain die Makrophagen stimuliert. Als Marker dieser Aktivität wurde das Enzym Chitotriosidase, ein Bestandteil der angeborenen Immunität verwendet (168).
Immunologische Eigenschaften von Ukrain (NSC 631570)
Ukrain moduliert das natürliche Abwehrsystem gegen die Entstehung von Krebs.
In einer Studie an intakten und thymus-ektomierten Mäusen wurde gezeigt, dass Ukrain die endokrine Funktion des Thymus verstärkt. Bei den thymus-ektomierten Mäusen ist es nach Ukrain-Gabe zur verstärkten Produktion von den Substanzen mit der Chymosin-ähnlichen Aktivität. Mehrmalige Verabreichung von Ukrain führte zum 2fachen Anstieg der T-Zellen im Blut, 4,5fachen Anstieg der großen Granulozyten und zur Erhöhung der NK-Aktivität von Splenozyten. Die Produktion von Interferon und Antikörpern nach der Antigenverabreichung wurden auch erhöht (180).
Die Wirkung von bekannten Immunmodulatoren Interferon-gamma, Ukrain und Kermesbeeremitogen (pokeweed mitogen) auf die selektive Anreicherung des mit 99mTc markierten Tumornekrosefaktors-alpha (TNF-α) in intramuskulär implantierten Tumoren wurde bei den Mäusen BALB/c untersucht. Bei der Verwendung von Ukrain (NSC 631570) wurde die höchste Annreicherung von TNF-α im Tumorgewebe erzielt, gefolgt von IFN-γ und Kermesbeeremitogen (104).
In den Experimenten an Mäusen BALB/c und F1(BALB/c x C57BL/6J) wurde herausgefunden, dass NSC 631570 die allergische Sensibilisierung der Tiere gegen Ovalbumin unterdrückt, was sich in der geschwächten IgE-Reaktion und verminderten Histaminfreisetzung äußerte. Die Inkubation des Ovalbumins mit NSC 631570 führte zur verminderten Antigenität des Proteins (84).
Die immunmodulierende Wirkung von Ukrain wurde in einigen in vivo Studien untersucht. Mehrmalige subkutane Injektionen von NSC 631570 an Mäusen, welche mit der doppelten LD50 von E. coli, S. aureus oder Influenzavirus infiziert wurden, haben die Überlebensrate der Tiere signifikant erhöht (60, 87, 89).
Bei der Inkubation von Lymphozyten mit Phytohemagglutinin und NSC 631570 wurde erhöhter Einbau von 3H-Thymidin in die Zellen beobachtet. Die Autoren weisen auf eine starke kooperative Wirkung von NSC 631570 und Phytohemagglutinin hin (76).
Mit Hilfe der Zellenproliferationsmethode wurde die mitogene Wirkung von Ukrain und Phytohemagglutinin (PHA) auf menschliche mononukleare Zellen des peripheren Blutes (PBMC) untersucht. Es wurde festgestellt, dass sogar eine kurze Vorbehandlung der Zellen mit Ukrain einen starken Synergieeffekt auf die PHA-Mitogenese hat. Als Folge waren die Zellstimulationswerte bei der kombinierten Stimulation viel höher als bei PHA allein (65).
In den Versuchen mit murinen (CC57 Black/6) Makrophagen und G-Aktin von Kaninchen wurden die Effekte von NSC 631570 und Sanguinarin auf die phagosom-lysosomale Verschmelzung und auf den Zytoskelett untersucht. Beide Substanzen haben eine stimulierende Wirkung auf die phagosom-lysosomale Verschmelzung ausgeübt. Der Gehalt an F-Aktin in den murinen Makrophagen hat sich unter dem Einfluss von NSC 631570 verdoppelt. Außerdem haben beide Substanzen die Polymerisation des G-Aktin aus Kaninchenmuskeln induziert. Alle Effekte waren dosis-abhängig. Die Autoren legen nahe dass Sanguinarin und NSC 631570 möglicherweise den intrazellulären Membrantransport beeinflussen (231).
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