1983 · Peel — Die Fettsäure-Acylketten-Zusammensetzung normaler und leukämischer menschlicher Lymphozyten und ihre Modulation durch spezialisierte Hydrierung.
Kurzfassung
Die Fettsäureprofile von Lymphozyten aus Patienten mit chronischer lymphatischer Leukämie (CLL) zeigen ein charakteristisches Muster — höhere Ölsäure, niedrigere Arachidonsäure — konsistent mit anderen Krebszelltypen. Diese In-vitro-Studie versuchte auch, die Membranfluidität durch katalytische Hydrierung von Lymphozytenmembranen mit Hochdruck-Wasserstoffgas zu verändern, stellte jedoch fest, dass die Zellen den Prozess nicht überlebten. (Leukaemia Research, 1983.)
Kommentar
Diese In-vitro-Studie charakterisierte die Fettsäurezusammensetzung von Lymphozyten gesunder Spender und CLL-Patienten und fand ein konsistentes abnormales Muster in Krebszellen. Sie versuchte dann, katalytische Hydrierung zu verwenden — Exposition von Zellen gegenüber Hochdruck-Molekularwasserstoff (9 atm) mit einem Rhodiumkatalysator — um die Membranungesättigtheit zu reduzieren und die Membranfluidität als mögliche Weise zur Beeinflussung des Zellverhaltens zu senken. Die kombinierte Behandlung tötete jedoch alle Zellen. Das Papier stellte fest, dass Zellen entweder Hochdruck-H₂ allein oder den Katalysator allein vertragen können, aber nicht die Kombination unter den getesteten Bedingungen. Dies ist eine grundlegende Krebszellbiologiestudie; das hier verwendete Hochdruck-H₂ ähnelt in keiner Weise dem gelösten molekularen Wasserstoff bei physiologischen Konzentrationen, der therapeutisch eingesetzt wird.
Wichtige Zitate
- „Ein bei den Patienten konsistent abnormales Muster war ein Anstieg des Ölsäure- und ein Abfall des Arachidonsäuregehalts.“ Original (EN): „A consistently abnormal pattern exhibited by the patients was a rise in oleic acid and a fall in arachidonic acid content.“ — charakteristischer Lipid-Fingerabdruck von CLL-Lymphozyten
- „Reaktionsbedingungen für die katalytische Hydrierung bei physiologischer Temperatur und pH wurden etabliert, die eine Reduktion der ungesättigten Spezies bewirken, aber dies konnte noch nicht ohne Abtöten der Zellen erreicht werden.“ Original (EN): „reaction conditions for catalytic hydrogenation at physiological temperature and pH have been established that effect reduction of the unsaturated species, but this has not yet been accomplished without killing the cells.“ — ehrliche Aussage des Misserfolgs: Hydrierung funktionierte chemisch, tötete aber die Zellen
- „Die Lymphozyten sind in der Lage, Wasserstoffgas bei dem erforderlichen hohen Druck (9 atm) oder der alleinigen Exposition gegenüber dem Rhodiumkatalysator standzuhalten … Es bleibt möglich, dass ein zukünftiger Einsatz dieser beiden Mittel in Kombination unter milderen Bedingungen … das Überleben der Zellen ermöglichen wird.“ Original (EN): „the lymphocytes are capable of withstanding hydrogen gas at the requisite high pressure (9 atm.) or exposure alone to the rhodium catalyst … It remains feasible that future use of these two agents in combination under milder conditions … will permit the cells to survive.“ — vorsichtiger Optimismus über zukünftige Verfeinerung — aber keine therapeutische Anwendung erreicht
Unsere Einordnung
Dies ist eine In-vitro-Krebszellbiologiestudie. Das hier verwendete molekulare Wasserstoff ist Hochdruck-H₂-Gas (9 atm) als katalytisches Hydrierungsmittel zur chemischen Modifikation von Zellmembranen — dies unterscheidet sich grundlegend vom gelösten H₂ bei ppm-Konzentrationen, der in der molekularen Wasserstofftherapie eingesetzt wird. Die Studie stellte fest, dass katalytische Hydrierung Lymphozyten unter den getesteten Bedingungen abtötete, was ein negatives Ergebnis für diesen Ansatz darstellt. Es kann kein therapeutisches Fazit für den H₂-Einsatz beim Menschen oder im Tiermodell gezogen werden.
Studiendesign
- Typ: In-vitro-Studie · Zellen: Lymphozyten von 4 gesunden Spendern und 8 CLL-Patienten · H₂-Rolle: Hochdruck-H₂-Gas (9 atm) als katalytisches Hydrierungsmittel mit Rhodiumkatalysator — grundlegend verschieden von therapeutisch gelöstem H₂
- Ergebnis: CLL-Lymphozyten zeigen konsistent erhöhte Ölsäure und reduzierte Arachidonsäure im Vergleich zu gesunden Kontrollen; katalytische Hydrierung chemisch erfolgreich, tötete aber alle Zellen; Hochdruck-H₂ allein oder Katalysator allein wurde toleriert; Kombination unter getesteten Bedingungen letal
Abstract (deutsche Übersetzung)
Dreißig Fettsäure-Acylketten-Spezies wurden quantitativ in menschlichen normalen peripheren Blutlymphozyten (vier Spender) und in Lymphozyten identifiziert, die im Blut von acht Patienten mit chronischer lymphatischer Leukämie (CLL) zirkulierten. Mit dem Ziel, das Zellverhalten durch Senkung der Membranfluidität zu beeinflussen, wurden Reaktionsbedingungen für die katalytische Hydrierung bei physiologischer Temperatur und pH etabliert, die eine Reduktion der ungesättigten Spezies und bevorzugt der polyungesättigten Formen bewirken, aber dies konnte noch nicht ohne Abtöten der Zellen erreicht werden. Dass die Sättigung ethylenischer Bindungen per se die Todesursache ist, wird durch separate Befunde angezeigt, die zeigen, dass die Lymphozyten in der Lage sind, Wasserstoffgas bei dem erforderlichen hohen Druck (9 atm) oder alleiniger Exposition gegenüber dem Rhodiumkatalysator [Chlorotris(natrium-diphenylphosphinobenzol-m-sulfonat)-rhodium(I)-tetrahydrat] standzuhalten. Es bleibt möglich, dass ein zukünftiger Einsatz dieser beiden Mittel in Kombination unter milderen Bedingungen, um deutlich niedrigere Hydrierungsgrade als die hier berichteten zu erzeugen, das Überleben der Zellen ermöglichen wird. Bezüglich der Fettsäure-Acylketten-Zusammensetzung zeigten die Lymphozyten der meisten Patienten eine Inversion im Niveau von Palmitin- und Stearinsäure. Ein bei den Patienten konsistent abnormales Muster war ein Anstieg des Ölsäure- und ein Abfall des Arachidonsäuregehalts. Diese gleiche Veränderung wurde andernorts in transformierten/neoplastischen Zelltypen nachgewiesen und könnte daher phänotypischen Ausdruck der malignen Veränderung im CLL-Lymphozyten darstellen. Die Fettsäure-Acylketten-Zusammensetzung blieb in Lymphozyten, die nach Kryokonservierung in flüssigem Stickstoff wiederhergestellt wurden, unverändert.
Original-Abstract (englisch)
Thirty species of fatty acyl chain have been quantitatively identified in human normal peripheral blood lymphocytes (four donors) and lymphocytes circulating in eight patients with chronic lymphocytic leukaemia (CLL). Towards the aim of influencing cell behaviour by lowering membrane fluidity, reaction conditions for catalytic hydrogenation at physiological temperature and pH have been established that effect reduction of the unsaturated species, and preferentially the polyunsaturated forms, but this has not yet been accomplished without killing the cells. That saturation of ethylenic linkages per se is the cause of death is indicated by separate findings showing that the lymphocytes are capable of withstanding hydrogen gas at the requisite high pressure (9 atm.) or exposure alone to the rhodium catalyst [chlorotris (sodium diphenylphosphinobenzene-m-sulphonate)-rhodium(I) tetrahydrate]. It remains feasible that future use of these two agents in combination under milder conditions to produce much lower degrees of hydrogenation than those reported here will permit the cells to survive. Concerning fatty acyl chain composition, the lymphocytes from most of the patients exhibited an inversion in the level of palmitic and stearic acid. A consistently abnormal pattern exhibited by the patients was a rise in oleic acid and a fall in arachidonic acid content. This same alteration has been demonstrated elsewhere in transformed/neoplastic cell types and hence it could well represent phenotypic expression in the CLL lymphocyte of malignant change. Fatty acyl chain composition remained unchanged in lymphocytes reconstituted after cryopreservation in liquid nitrogen.
Quelle & Links
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