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Z Onkol 2000; 32(1): 17-22
DOI: 10.1055/s-2000-11205
Originalia

Karl F. Haug Verlag, in MVH Medizinverlage Heidelberg GmbH & Co. KG.

Sauerstoff und Selen in der Onkologie

Biochemische und praktische AspekteG. N. Schrauzer1 2
  • 1 Biological Trace Element Research Institute, 11526 Sorrento Valley Rd., Ste. A, San Diego, CA 92121, USA
  • 2 Vortrag im Rahmen des Symposiums ”Selen: Brennpunkt der Forschung und klinischen Anwendung (Schrauzer-Symposium I)“, 33. Medizinische Woche Baden-Baden, 1.Nov. 1999
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Publication Date:
31 December 2000 (online)

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Zusammenfassung

Obwohl zwischen Sauerstoff und Selen synergistische Beziehungen bestehen, werden beide Elemente in der Literatur meist voneinander getrennt diskutiert. Unter Sauerstoffmangel kultivierte Zellen weisen verminderte Zellatmung, beschleunigtes Wachstum, geringere Resistenz gegen mutagene und onkogene Stressfaktoren und erhöhte Membran-Instabilität auf. In Tumorzellen begünstigt Sauerstoffmangel die Angiogenese und Metastasierung und erhöht in der Regel deren Resistenz gegen Strahlen und eine Reihe viel gebrauchter Zytostatika. Selen verbessert die Sauerstoffutilisation unter hypoxischen Bedingungen, wirkt antimutagen, stimuliert das Immunsystem und schützt vor Sauerstoffradikalschädigungen. Sowohl der Sauerstoff als auch das Selen wirken auf Tumorzellen apoptoseauslösend und in höheren Konzentrationen zytotoxisch. An den zur Apoptose führenden Redox-Reaktionen sind Selenoenzyme beteiligt; bei Selenmangel und Hypoxie erfolgt vorwiegend Nekrose statt Apoptose. Die Zufuhr von Sauerstoff stellt dementsprechend eine wertvolle Ergänzung der onkologischen Therapien dar, inhalativ hat sie jedoch schonend zu erfolgen. Eine neue Möglichkeit der Sauerstoffzufuhr stellt die perorale Verabreichung von mit Sauerstoff angereichertem Wasser dar, wodurch eine gleichmäßige Erhöhung des arteriellen Sauerstoffdruckes erzielt wird, ohne daß hierbei Lungen- oder Atemwegsreizungen auftreten können. Vor dem therapeutischen Einsatz von Sauerstoff ist der Selenstatus der Patienten zu bestimmen und, falls erforderlich, durch Substitution zu optimieren.

Summary

Although synergistic interactions exist between oxygen and selenium, both elements are as a rule discussed separately in the literature. Cells grown under hypoxic conditions exhibit diminished cellular respiration, accelerated growth, diminished resistance against mutagenic and carcinogenic stress factors and increased membrane instability. Hypoxic tumor cells show increased tendency to undergo angiogenesis and to metastasize. Hypoxic tumor cells are as a rule also more resistant to radiation and common cytostatatic drugs. Selenium improves the utilisation of oxygen under hypoxic conditions, has antimutagenic properties, stimulates the immune system and protects against oxygen radical damage. Oxygen and selenium are known to induce apoptosis, both exhibit cytotoxicity at higher concentrations. Selenoenzymes participate in the redox reactions leading to apoptosis; under hypoxic conditions and/or in selenium deficiency, cells undergo necrosis rather than apoptosis. While supplying extra oxygen is a valuable complementary measure in the therapy of tumor patients, oxygen by inhalation has to be supplied under with due care to prevent irritations of the lungs and of the respiratory tract. The peroral administration of water saturated with oxygen provides a new means of steadily increasing the arterial oxygen pressure Prior to oxygen administration, the selenium status of the patients should be determined and optimalized if necessary.

Schlüsselwörter

Sauerstoff - Sauerstoffradikale - Selen - Selenoenzyme - Hypoxie - Sauerstoff-Selen-Therapie - Sauerstoffwasser - perorale Sauerstofftherapie

Keywords

Oxygen - oxygen radicals - selenium - selenoenzymes - hypoxia - oxygen-selenium-therapy - oxygen water - peroral oxygen therapy according.

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Danksagung

Anschrift für die Verfasser:

Prof. Dr. G. N Schrauzer

Biological Trace Element Research Institute

11526 Sorrento Valley Rd., Ste. A

San Diego, CA 92121, USA

Phone: 001 858 794 0210

Fax: 001 858 794 0212

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