Was als wirkliches Medikament gegen Radioaktivität NICHT funktioniert, habe ich ja schon mal bei diversen Gelegenheiten hier aufgegriffen. Aber da stellt sich dann natürlich die Gegenfrage: Gibt es denn irgendwelche Medikamente, die gegen Radioaktivität helfen? Die Antwort darauf ist wieder einmal ein wenig zufriedenstellendes “Jein” und anhand eines Papers[2] werde ich einmal demonstrieren, warum das so ist.

Das entsprechende Paper kommt von M. Rosen et. al. und ist schon vor einigen Jahren in PNAS erschienen, was mir jetzt erstmal nicht viel sagt (da ich ja eben Physiker und kein Biologe bin), aber anscheinened eher ein durchschnittlicher Artikel bzw. Journal ist, das nicht unbedingt viel Aufmerksamkeit erregt (Anm. naja, wahrscheinlich ist die Aufmerksamkeit nur nicht zu mir durchgedrungen (siehe Kommentar #2)). In den Versuchen wurden Ratten mit 5-13 Sv an radioaktiver Strahlung (haupts. Gamma) bestrahlt und dann mit DIM (3,3`-Diindolylmethane) behandelt. In meinen anderen Artikeln spreche ich meistens von µSv oder mSv und tatsächlich haben hier die Ratten das Tausend- oder Millionenfache der Dosis abbekommen, die normalerweise bei Arbeiten mit ionisierender Strahlung auftreten und somit eine akute Strahlenkrankheit bekommen.

Durch die Behandlung mit DIM konnten eine Menge der Ratten vorerst überleben. Bei der Bestrahlung mit 9 Sv haben ohne das Medikament nur 20% der Ratten die ersten 20 Tage überlebt, während mit dem Medikament 80% die ersten 20 Tage überlebt haben. Das ist auch schon recht gut mit Menschen vergleichbar, denn bei 9 Sv ist die Sterblichkeitsrate bei Menschen ohne Behandlung nahezu 100% nach 14 Tagen.

Dosis_Effekt_BeziehungAber so hohe Dosen sind ein besonderer Wirkmechanismus, der sog. deterministische Effekt (blaue Kurve), der direkte Auswirkungen hat, da Zellen eben so stark geschädigt werden, dass sie quasi direkt (also innerhalb von Tagen) absterben. Dies geschieht hauptsächlich dadurch, dass der Zellstoffwechsel nicht mehr richtig funktioniert, da die dafür notwendigen komplizierten Moleküle (DNA, Proteine, etc.) geschädigt wurden und die natürlichen Reparaturmechanismen der Zelle überlastet sind. An diesem Punkt greift auch das “Medikament” DIM ein, indem es (Achtung, gefährliches Halbwissen) eine Proteinreaktion namens PP2A hemmt und so die Reparaturmechanismen der Zellen wesentlich beschleunigt. Dadurch wird dann sowohl die Funktion der Makromoleküle wieder hergestellt (bzw. bewahrt), als auch der intrazelluläre Stress durch freie Radikale gesenkt.

Bringt das jetzt irgendjemandem etwas? Naja, eigentlich nicht wirklich, denn so hohe Strahlendosen haben maximal ein paar der Liquidatoren bei Tschernobyl abbekommen und sonst nur einzelne Agenten, die mit radioaktiven Substanzen ermordet wurden. Schon in Fukushima hat keiner der Arbeiter eine ähnlich hohe Dosis erleiden müssen. Außerdem heißt das kurzfristige Überleben der Strahlenkrankheit ja nicht, dass der stochastische Effekt (rote Kurve) nicht auch noch irgendwann in der Zukunft zuschlägt und nach 10 Jahren Krebs auslöst.

Wieso schreibe ich dann das Ganze? Nun ja, weil der Wirkmechanismus (Schädigung der DNA und erhöhter ROS) auch Auswirkungen auf den stochastischen (also den Langzeit-) Effekt hat. Das wird auch direkt klar, wenn man sich verdeutlicht, woher das Wundermittel gegen Radioaktivität kommt, denn DIM wird hauptsächlich in Kreuzblütlern gefunden, also Blumenkohl, Rotkohl, Pak Choi, Wasabi etc. pp. Diese stehen seit langem in Verdacht den oxidativen Stress in der Zelle zu senken und so gegen viele Umweltgifte zu helfen und durch das “Ankurbeln der zelleigenen Reparaturmechanismen” zu einem längeren Leben zu verhelfen.

Da kann ich mich dann auch schon wieder relaxt zurücklehnen, denn an dem vermeintlichen Jungbrunnen der humanen Zellbiologie forschen so viele Leute herum, dass sich da nicht auch noch die Strahlenbiologen einmischen müssen und entspannt abgewartet werden kann, bis wir die Arbeitsweisen in dem Gebiet so gut verstanden haben, dass wir da vernünftige Aussagen treffen können.

Also zusammenfassend kann man sagen, dass Radioaktivität selbst auf dem Niveau hauptsächlich in den Zellstoffwechsel eingreift und genauso bekämpft werden kann wie jedes andere “Umweltgift” auch, das dasselbe tut. Soweit ich das herausfinden konnte, arbeiten wohl mehrere Gruppen daran, die Behandlung mit DIM zur Unterstützung einer Strahlentherapie einzusetzen, um so die Schädigung der gesunden Zellen zu reduzieren und die Heilungschancen zu erhöhen. Ich bin mal sehr gespannt, was dabei herauskommt und bis dahin überlege ich mir, vielleicht mehr Rotkohl zu essen. Nicht wegen dem Schutz vor Strahlung, aber ewig leben, ohne dafür einen Cyborgkörper zu brauchen, wäre schon toll 😉

 

http://www.wissenschaft.de/leben-umwelt/gesundheit/-/journal_content/56/12054/2318041/Pflanzenstoff-sch%C3%BCtzt-vor-t%C3%B6dlichen-Strahlensch%C3%A4den/

Kommentare (9)

  1. #1 gedankenknick
    31. Mai 2017

    Danke für den Artikel. Man lernt nicht aus…

  2. #2 strahlenbiologe
    31. Mai 2017

    PNAS ist schon ziemlich gut als Journal 😉
    Das Paper hatte schon ein bisschen für Aufsehen gesorgt damals. Kam auch glaube ich ein Artikel bei Spiegel Online oder so raus. Wir hatten damals auch Anfragen von Journalisten die um eine Einschätzung gebeten hatten.
    Noch kleine Korrektur, der Hauptgrund warum man nach einigen Tagen stirbt noch einer Hochdosisbestrahlung liegt darin, dass die bestrahlten Zellen in der G1-Phase des Zellzyklusses arretieren. Das ist vor allem für den Darm und das Blutsystem schlecht, da man dort eine recht hohe Zellteilungsrate findet. Darmepithelzellen teilen sich quasi täglich, damit die Darmwand intakt bleibt. 2-3 tage ohne Zellerneuerung und der Darm wird löchrig –> Sepsis.

  3. #3 gedankenknick
    1. Juni 2017

    @Strahlenbiologe 2-3 tage ohne Zellerneuerung und der Darm wird löchrig –> Sepsis.

    Das bekommt man leider auch ganz klassisch ohne Strahlung hin. Sogar “rein pflanzlich und aus biologischem Anbau”. http://www.apotheke-adhoc.de/nachrichten/nachricht-detail/colchicin-toedliche-ueberdosierung-gicht-hyperurikaemie-purinreiche-ernaehrun/?t=1 Überdosierungen von Colchicin mit Todesfolge gibt es regelmäßig – auch in D. Der Wirkstoff aus der Herbstzeitlose hemmt die Tubulinkettenbildung und unterbricht damit einerseits den Bewegungsapparat der Leukozyten, andererseits aber auch die Zellteilung aller anderen Zellen. Da braucht es dann nicht mal eine Sepsis, im Zweifelsfall gibt es ein Multiorganversagen. Ein wirksames Antidot ist mir nicht bekannt…

  4. #4 Tobias Cronert
    1. Juni 2017

    @strahlenbiologe: Mal wieder vielen Dank für die Erklärung und Ergänzungen vom armen Physiker tief in Biologen- und Medizinerterritorium.

  5. #5 Karl Mistelberger
    4. Juni 2017

    > Naja, eigentlich nicht wirklich, denn so hohe Strahlendosen [5 – 13 Sv] haben maximal ein paar der Liquidatoren bei Tschernobyl abbekommen und sonst nur einzelne Agenten, die mit radioaktiven Substanzen ermordet wurden.

    Ein bisschen spezifischer sollte diese Aussage doch sein. 2×15 Sv werden routinemäßig bei der Behandlung des Morbus Dupuytren eingesetzt. Einem theoretischen Risiko steht die Erfahrung an der Uni-Klinik Erlangen gegenüber, die trotz massenhafter Bestrahlungen während mehrerer Jahrzehnte keinen einzigen Fall registrierte:

    http://www.dupuytren-online.de/downloads/Krebsrisiko_durch_Strahlentherapie_des_Morbus_Dupuytren.htm

    Die Hände sind gegenüber Strahlendosen also sehr robust.

  6. #6 strahlenbiologe
    4. Juni 2017

    Strahlentherapien bei Tumoren verwenden idR Dosen zwischen 60-70Gy, aber halt fraktiorniert. Die Angaben von Tobias beziehen sich auf Ganzkörperbestrahlungen und einer einzigen Dosisapplikation. Bei diesen Begebenheiten sind seine Angaben korrekt. Hände sind perse nicht strahlenresistenter,man plant bei therapeutischen Strahlentherapien halt so, dass maximale erwünschte Wirkung gegen minimalen Nebenwirkungen steht. Bei deinem beispiel mit Morbus Dupuytren haben die Zellen Zeit die Strahlenschäden zu reparieren, da die Maximaldosis pro Tag 3Gy beträgt. Hände sind also pauschal nicht robuster, die negativen Folgen einer Strahlentherapie aber durch das gewäghlte Therapieregime so reduziert dass da erstmal nicht so viel passiert.

  7. #7 Karl Mistelberger
    5. Juni 2017

    Ein Hinweis auf Ganzkörperbestrahlung und Einmal-Dosis fehlte im Artikel. Eine Dosis, die unter diesen Bedingungen innerhalb drei Tagen zu 100% Todesfällen führt wird andererseits in der Therapie fraktioniert und lokal routinemäßig ohne auffällige Nebenwirkungen und Spätfolgen angewandt.

    Tatsächlich reagieren die verschiedenen Gewebearten unterschiedlich empfindlich auf Bestrahlung. Die Haut der Hände sollte wegen der hohen Zellteilungsrate eigentlich sehr empfindlich sein. Vor der Behandlung habe ich mich deshalb schon gefragt, ob es eine gute Idee ist, wenn die Hände ungefähr die Hälfte der Strahlungsdosis abkriegen, die einen Tumor vollständig eliminiert.

  8. […] Nucular (ScienceBlogs): Echtes Medikament gegen Strahlung, am Beispiel Diindolylmethane (DIM) […]

  9. #9 Tobias Cronert
    6. Juni 2017

    Uuups Endschuldigung. Für mich war das irgendwie selbstverständlich, dass hier vom ganzen Körper gesprochen wird. Ich bin bei so Sachen öfter mal Betriebsblind.

    Als ich hier anfing zu schreiben hatte ich mir vorgenommen schon im ersten Monat einen Artikel zu den mikroskopischen Auswirkungen von Strahlung auf verschiedene Gewebearten zu schreiben. Das habe ich immer noch nicht getan und der Anfang liegt in mehreren Rohfassungen auf meinem Rechner herum. Die Wirkungsweisen sind halt recht komplex und eben auch nicht mein Kernthema… vielleicht wird es ja noch was und bis dahin bin ich dem Strahlenbiologen immer sehr dankbar für Hilfe und Ergänzungen.