Erfahrungsheilkunde 2003; 52(2): 84-89
DOI: 10.1055/s-2003-37395
Originalia

Karl F. Haug Verlag, in: MVS Medizinverlage Stuttgart GmbH & Co. KG

Synergistische Steigerung des photodynamischen Effektes bei Krebszellen durch elektromagnetische Feldstimulation[*]

Hermann Berg
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Publication Date:
21 February 2003 (online)

Zusammenfassung

Die beiden Krebszellarten U-937 und K-562 wurden durch pulsierende elektromagnetische Felder (PEMF; magnetische Flussdichte B = 8-55 mT, 50 Hz) zur Apoptose und Nekrose angeregt. Daher kommt es während der Kultivierung im Inkubator bei 37°C unter PEMF Einfluss zu starken Proliferationshemmungen.

In der 2. Behandlungsstufe verstärkt der Synergismus von PEMF und Actinomycin-C dessen cytostatische Wirkung beträchtlich.

In der 3. Behandlungsstufe erfolgt die weitere Steigerung durch den photodynamischen Effekt des vom sichtbaren Licht angeregten Actinomycin Chromophors.

Ein zusätzlicher Vergleich der Wirksamkeit zwischen PEMF einerseits und kurzen Elektropulsen mit Platinelektroden (Elektroporation) andererseits wird im Hinblick auf die zukünftige Anwendung diskutiert. Da die noninvasive PEMF-Technik jedoch keine Elektroden benötigt, wird sie besser geeignet sein für eine adjuvante Tumortherapie, nachdem erste Tierversuche anderswo ermutigend verlaufen sind.

Abstract

Two types of cancer cells (U-937 and K-562) were treated by pulsating electromagnet fields (PEMF; magnetic flux-density B = 8-55 mT, 50 Hz) in order to induce apoptosis and necrosis. During cultivation at 37°C in the incubator PEMF application produced a strong inhibition of proliferation.

On the second level of treatment the synergism of PEMF and actinomycin-C increased the cytostatic effect of this drug.

On the third level a further toxic enhancement occurs by the photodynamic effect of visible light exciting the chromophore of actinomycin-C.

A comparison of efficacy between PEMF and a short electro pulse at two platinum electrodes (electroporation) will be discussed in respect to future application. Because the noninvasive PEMF technique needs no electrodes, it will be more suitable for an additional tumour therapy, particularly since the first animal experiences are encouraging.

01 Forschungsprojekt gefördert durch die Gesellschaft für biologische Krebsabwehr e.V., Heidelberg

Literatur

  • 01 Jaroske M., Heller R., Gilbert R.. Electrochemotherapy, Electrogenetherapy/Electrically mediated delivering of molecules to cells and transdermal drug delivery. Totowa; Humana Press 2000
  • 02 Becker R. O.. Heilkraft und Gefahren der Elektrizität. Scherz 1993
  • 03 Berg H.. Photodynamic tumour therapy and cancer multistep therapy.  J. Photochem. Photobiol. B. 1988;  2 399-401
  • 04 Zimmermann U., Neil C.. Electromanipulation of Cells. Boca Raton; CRC Press 1996
  • 05 Berg H., Metzner. Strahlen und Wellen, Einführung in die Radioökologie. Stuttgart; S.Hirzel 1999
  • 06 Andrä W., Nowak H.. Magnetism in Medicine. Berlin; Wiley-VCH 1998
  • 07 Binhi V.. Magnetobiology underlying physical problems. San Diego; Academic Press 2002
  • 08 Reilly J. P.. Electrical Stimulation and Electropathology. Cambridge; Univ. Press 1992
  • 09 Wilson B., Stevens R., Anderson L.. Eds. .The Question of Cancer. Columbus; Battelle Press 1990
  • 10 Stevens G., Wilson W., Anderson L.. Eds. .The melatonin hypothesis (breast cancer and the use of electric power). Columbus; Battelle Press 1987
  • 11 Berg H.. Low frequency electrostimulation of cell metabolism.  Bioelectrochem. and Bioenerg.. 1993;  31 1-26
  • 12 Berg H.. Problems of weak electromagnetic fields in cell biology.  Bioelectrochem. and Bioenerg.. 1999;  48 355-360
  • 13 Zhou A., Liu M., Baciu C., Glück B., Berg H.. Membrane electroporation increases photodynamic effects.  J. Electroanalyt. Chem.. 2000;  486 220-224
  • 14 Hisamitsu T., Narita K., Kasahara T., Seto A., Yu Y., Asano K.. Induction of apoptosis in human leukemic cells by magnetic fields.  Jpn. J. Physiol.. 1997;  47 307-310
  • 15 Dev S., Rabussy O., Widra G., Hofmann G.. Medical applications of electroporation.  IEEE Trans.Plasma.Sci.. 2000;  28 206-223
  • 16 Gollmick F. A., Berg H.. Über den Mechanismus der photosensibilisierten Oxidation des Guanosins durch Thiopyronin.  Photochem. Photobiol.. 1972;  16 447-551
  • 17 Pang L., Baciu C., Traitcheva N., Berg H.. Photodynamic effect on cancer cells influenced by electromagnetic fields.  J. Photochern. Photobiol. B. 2001;  64 21-26
  • 18 Ardenne v M.. Systemische Krebs-Mehrschritt-Therapie. Stuttgart; Hippokrates 1997
  • 19 Williams C., Markov M.. Therapeutic electromagnetic field effects on angiogenesis during tumor growth: a pilot study in mice.  Electro-Magnetobiology. 2001;  20 323-329
  • 20 Tofani S., Barone D., Cintorino M., de Santi M., Ferrara A., Orlassino R., Ossola P., Peroglio F., Rolfo K., Ronchetto F.. Static and ELF magnetic fields induce tumor growth inhibition and apoptosis.  Bioelectromagnetics. 2001;  22 419-428

01 Forschungsprojekt gefördert durch die Gesellschaft für biologische Krebsabwehr e.V., Heidelberg

Korrespondenzadresse:

Prof. Hermann Berg

Laboratorium Bioelektrochemie der Sächsischen Akademie der Wissenschaften (Leipzig) Beutenberg Campus

Beutenbergstr 11

07745 Jena

Email: hbergjena@hotmail.com

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