Ginseng-Proteine – Ein Schlüssel für den Antifatigue-Effekt von Amerikanischem Ginseng
Kürzlich erregte eine Studie Aufsehen, die an der renommierten Mayo-Klinik, Rochester, USA, angefertigt wurde. In einer Multicenter, doppelblinden und randomisierten Studie wurden insgesamt 364 Probanden, d.h. Patienten, die eine Krebserkrankung überlebt haben und an Fatigue litten, mit 2000 mg Amerikanischem Ginseng (Panax quinquefolius) gegen Placebo über 8 Wochen behandelt. Dabei konnte ein Effekt gegen krebsassoziiertes Fatigue nachgewiesen werden.
Bisher wurde dieser Effekt den Ginsenosiden RB1 und RG 1 zugeordnet. Nun ist es chinesischen Wissenschaftlern gelungen, mit Proteinen aus dem Amerikanischen Ginseng einen weiteren Kandidaten als Wirkträger für den Antifatigue-Effekt zu identifizieren.
Das Fatigue-Syndrom
Fatigue (Erschöpfungssyndrom) kann die Lebensqualität von Tumorpatienten ganz erheblicheinschränken.Tumorzellenkönnen Zytokine produzieren, die an der Pathogenese des Erschöpfungssyndroms beteiligt sind. Ferner sind es die Nebenwirkungen der Chemotherapeutika, die als Ursache für das Krebs-assoziierte Fatigue Syndrom, miteinemSymptomenspektrum, gelten.ZeitweiseleidenfastalleKrebspatienten darunter. Die Zahl nimmt unter einer Chemotherapie zu. Für ein Viertel der Patienten ist die tumorbedingte Fatigue ein Langzeitproblem.(2) Beim colorectalem Krebs, der in den USA jedes Jahr 50.000 Todesopfer gefordert, hat dieChemotherapie dieÜberlebensratedeutlichverbessert.Zur Anwendung kommenOxaliplatin, Irinotecan und Fluorouracil (5-FU). Dies sind Zytostatika, die zahlreiche Nebenwirkungen haben und das soziale Leben lähmen und die Physis der Patienten stark beeinträchtigen, inklusive dem Fatigue-Syndrom. 80-96% der Chemotherapie-Patienten leiden am Krebs-assoziierte Fatigue-Syndrom, miteinemSymptomenspektrum, gelten.ZeitweiseleidenfastalleKrebspatienten darunter. Die Zahl nimmt unter einer Chemotherapie zu. Für ein Viertel der Patienten ist die tumorbedingte Fatigue ein Langzeitproblem.(2) Beim colorectalem Krebs, der in den USA jedes Jahr 50.000 Todesopferfordert,hatdieChemotherapie dieÜberlebensratedeutlichverbessert.Zur Anwendung kommenOxaliplatin, Irinotecan und Fluorouracil (5-FU). Dies sind Zytostatika, die zahlreiche Nebenwirkungen haben und das soziale Leben lähmen und die Physis der Patienten stark beeinträchtigen, inklusive dem Fatigue-Syndrom. 80-96% der Chemotherapie-Patienten leiden am Krebs-assoziierte Fatigue- das voneiner ständigen und außergewöhnlichen Müdigkeit, Schwäche, abnehmender physischer Leistungsfähigkeit und dem Zwang zu häufigen Pausen geprägt ist. Es gibt bisher keine Standardtherapie, sondern nur eine symptomatische Behandlung. Bisher sind Methylphenidat, Corti-costeroide, anabole Steroide, L-Carnithin, Modafinil und Amantidin eingesetzt worden. Doch es gibt nur wenige placebokontrollierte Studien und die Substanzen, bei denen Studien bestehen, zeigten sich als wenig hilfreich bzw. wiesen keine Praktikabilität auf.(10)
Die Ginseng Wurzel
Die Ginsengwurzel (Panax ginseng) gehört hinsichtlich ihrer pharmakologischen Effekte in die Gruppe der Adaptogene, d.h. sie steigert die Fähigkeit zur Abwehr von Stressoren und vermittelt eine bessere Anpassung an außergewöhnliche Belastungen. In China erfreut sich die getrocknete Wurzel seit Jahrtausenden einer großen Beliebtheit, die die „kollabierten Lebensgeister“ stärkt, die Energie bei körperlicher und geistiger Ermüdung steigert, sowie belebt, erfrischt und widerstandsfähigmacht. Diese Indikationen sind nahezu deckungsgleich mit dem, was in der Neuzeit als „Fatigue“ Eingang in die medizinische Nomenklaturgefunden hat. Im nördlichen und mittleren Teil von Nordamerika ist Panaxquinquefolius beheimatet, der Amerikanische Ginseng.
Hinsichtlich der adaptogenen Effekte der Ginseng-Wurzel konnte an Versuchstieren, isolierten Organen und kultivierten Säugetierzellen durch Behandlung vor und während der Exposition gegenüber physikalischen(z.B.Bestrahlung),biologischen (z.B. Infektionen mit Viren und Tumorbelastung), chemischen (AlkoholundTetra-chlorkohlenstoffvergiftung) und psychischenexogenenStressoren(u.a.Licht und Temperaturstress) eine Vergrößerung der Fähigkeit des getesteten Modellsystemzur Resistenz gegenüber den schädlichen Stressoren mithilfe von Ginseng nachgewiesenwerden.Diesepharmakologischen Effekte werden unter anderem auf eine Aktivierung der Achse Nebennierenrinde-Hypophyse-Hypothalamus zurückgeführt. Diskutiert werden ferner die Aktivierung entgiftender Enzymsysteme und eine immunmodulatorische Wirkung. In der internationalen medizinischen Literatur wird umfangreich über Antiermüdungserscheinungenund eineLeistungssteigerung berichtet: Dazu gehören eine signifikante Erhöhung der Sauersoffaufnahmekapazität, eine deutliche Verringerung des Serumlaktatspiegels, eine Verkürzung der Erholungszeit nach körperlicher Belastung, eine Verringerung der HerzfrequenznachBelastung,einepositive Wirkung auf das Allgemeinbefinden. Ginseng senkt den Blutglukosespiegel, senkt deutlich den Cholesterinspiegel und erhöht die Leukozytenzahl und das Gesamtserumprotein.(1)
Ginsengderivate besitzen interessante antikanzerogene Effekte unter anderem aufgrund des Einflusses auf die Neovascularisation und die Angiogenese beeinflussenden Faktoren von Endothelzellen. Krebszellen brauchen für ihr Wachstum und für die Bildung von Metastasen Sauerstoff und Nährstoffe, die über die Bildung neuer Blutgefäße zugeführt werden. Über vielfältige Mechanismen hemmen Ginsenosid Rb1 und 20(R) -Rg 3 die Neubildung der Blutgefäße. Für diese Inhaltsstoffe konnte auch eine Hemmung der „Multidrug-Resistance“ nachgewiesen werden – mit einer Erhöhung der Wirksamkeit gegenüber Krebs-Chemotherapeutika in resistenten Krebszelllinien.(2)
Amerikanischer Ginseng (z.B. Panaxplus) hat antiproliferative Effekte bei Brustkrebs und wird hinsichtlich der Wirkung gegen Colonkrebs untersucht.(10)
Die Studie
Die Auswahl der Mediziner der Mayo-Klinik fiel zugunsten des Amerikanischen Ginsengs, da Forschungsergebnisse eine sehr geringe Toxizität nachgewiesen haben. So wurde nur von Schlaflosigkeit unter der Anwendung berichtet. Der Amerikanische Ginseng, der verwendet wurde, unterlag einer strikten Anbaukontrolle, so dass Pestizidfreiheit garantiert werden konnte. Ferner gab es Erkenntnisse bezüglich der Interaktion des Amerikanischen Ginsengs mit verschiedenen Zytostatika (5/10), was für eine Supplementierung während einer Chemotherapie bei Krebserkrankungen nicht unbedeutend ist.
Inhaltsstoffe von Ginseng
Die Ginsengwurzel (Kraftwurzel, Lebensverlängerungswurzel, Panaxwurzel, Samwurzel, Schinsengwurzel), kommt als „Weißer Ginseng“ in den Handel, wenn die Wurzel gebleicht und geschält wurde, oder als „Roter Ginseng“, wenn die frisch geerntete Wurzel vor der Trocknung mit gespanntem Wasserdampf behandelt wurde. Hauptinhaltsstoffe sind Triterpene (0,8- 8,6%, Durchschnittsgehalt 2-3%). Fast 200 verschiedene Substanzen konnten im Koreanischen Ginseng identifiziert werden, darunter Ginsenoside, Polysaccharide, Polyacetylene, Peptide und Aminosäuren. Im Amerikanischen und im Notoginseng sind es mehr als 100.(3) Das Ginsenosid-Spektrum zwischen weißem und rotem Ginseng ist unterschiedlich, weil sich durch die Wärmebehandlung einige Saponine verändern. Als wichtigste Ginsenoside gelten Rb 1, Rb2, RC und Rd, die zur Panaxdiolgruppe gehören sowie Rg1 und Re, die zur Panaxtriol-Gruppe gehören.
Es gibt verschiedene Spezies der Ginsengwurzel, die bedeutendsten sind der Asiatische Ginseng bzw. Koreanische Ginseng (Panax ginseng Meyer, Panax notoginseng) und der Amerikanische (Panax quinquefolius), gehörend zur Familie der Araliaceae. Alle Spezies haben ein komplexes Gemisch von Inhaltsstoffen, von denen die Ginsenoside die wichtigsten sind.(4)
Die Ginsengwurzel enthält Saponine vom Dammaran-Typ, Ocotillol-Typ und OleananTyp. Die Dammaran-Ginsenoside werden nicht durch Dampfbehandlung in die Ginsenoside RG 3, Rg 5 und RK 1 verändert, sondern auch durch die intestinale Flora in die Ginsenoside Rh1 sowie Proto und Panaxatriol metabolisiert. Diese Metaboliten sind nonpolar, pharmakologisch aktiv und werden leicht aus dem Gastrointestinaltrakt resorbiert, so dass aufgrund der individuell variierenden intestinalen Flora die Konzentration der bioaktiven Wirkstoffe des Ginsengs stark variieren.(3)
Lange Zeit galten die Ginsenoside als die Inhaltsstoffe, die für den Antifatigue-Effekt verantwortlich waren. In einer Studie von Wang konnten die für die Anti-Fatigue Wirkung verantwortlichen aktiven Inhaltsstoffe näher identifiziert werden. Nur die Ginsenoside Rb1 und RG 1 konnten die Aktivität von Mäusen erhöhen, ein Effekt der mit der Anti-Fatigue-Wirkung beim Menschen gleichgesetzt wird. Ohne diese beiden Inhaltsstoffe war Ginseng inaktiv.
Neuerdings konnten Proteine aus dem Amerikanischen Ginseng (z.B. Panaxplus) isoliert werden, deren Molekulargewicht zwischen 8-66 KD lag. Diesen Proteinen wird eine Beteiligung am Antifague-Effekt zugeordnet, wie die Ergebnisse zweier Studien belegen: Mäuse wurden in vier Gruppen aufgeteilt. Die Kontrollgruppe erhielt über 28 Tage destilliertes Wasser, die anderen Gruppen erhielten 125, 250 und 500 mg/kg Amerikanischer Ginseng-Proteine. Der Antifatigue-Effekt wurde per Schwimm-Test bzw. durch verschiedene biochemische Parameter bestimmt.
Das Ergebnis war, dass die Ginseng-Proteine signifikant den Laktat-Spiegel, den Blut-Harnstoff-Spiegel senkten und der hepatische Glykogenspiegel anstieg. Die Ginseng-Proteine senkten ferner den Malondialdehyd-Spiegel und erhöhten den Glutathion-Peroxidase und Superoxiddismutase-Spiegel als Kritereien für ein besseres Management für oxidativen Stress und einer Antifatigue-Aktivität.(13) Multicenter, doppelblind und randomisierte Studie
In einer Multicenter, doppelblinden und randomisierten Studie wurden insgesamt 364 Probanden, d.h. Patienten, die eine Krebserkrankung überlebt haben und an Fatigue litten, mit 2000 mg Amerikanischem Ginseng (Panax quinquefolius) gegen Placebo über 8 Wochen behandelt. Hintergrund der Studie war, den Effekt von Amerikanischem Ginseng gegenüber Krebs-assoziierten Fatigue zu testen. Die Häufigkeit liegt bei Patienten nach einer Chemotherapie zwischen 59 und 96%, bei Patienten nach Bestrahlung zwischen 65 und 100%. Fatigue kann ca. 5-10 Jahre nach Diagnose und Therapie anhalten und mit einer erheblichen Einschränkung der Lebensqualität einhergehen, so die Mediziner der Mayo-Klinik.
Der verwendete Amerikanische Ginseng besaß einen Ginsenosid-Gehalt von 5%, wobei Rb1 das dominierende Ginsenosid war mit 24,000 ppm, RG1 war mit 3,230 ppm vertreten.(10) Ginseng wies keine schwerwiegenden Nebenwirkungen und keinen Hemmeffekt auf das Cytochrom P450-System auf. Amerikanischer Ginseng zeigte keine Interaktionen mit Tamoxifen, Doxorubicin, Cyclophosphamid, Paclitaxel, 5-Fluorouracil und Methotrexat. Es trat sogar ein Synergieeffekt gegenüber MCF-7 Brustkrebszelllinien hinsichtlich der Wachstumshemmung auf.
750 mg des Wisconsin-Ginseng zeigte keinerlei Effekt auf die Fatgue-Symptome, erst die beiden höchsten Dosen mit 1000 bzw. 2000 mg/Tag zeigten Wirksamkeit.
Nach 8 Wochen konnte eine statistisch signifikante Verbesserung der Fatigue-Symptome bei den Ginseng-Probanden (n=138 gegenüber Placebo (n=133) festgestellt werden (J Natl Inst Aug, 2013; 105(16):1230-1238).
Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen der Ginseng-und Placebo-Gruppe bei Studienbeginn. Der primäre Endpunkt war die Veränderung des Ausgangswertes in der allgemeinen Unterskala der „Multidimensionalen Fatigue Inventory-Short Form (MFSI-SF)“. Das Ergebnis der Studie war, dass nach 4 Wochen (P=.02) und 8 Wochen (P=.01) eine signifikante Verbesserung der Müdigkeit zu verzeichnen war. Gegenüber Placebo zeigten deutlich mehr Patienten eine Verbesserung der Fatigue-Symptome (> 30%).
Hinsichtlich des Wirkungsmechanismus von Wisconsin-Ginseng wird eine direkte Interaktion durch Aktivierung zentraler intrazellulärer Steroidrezeptoren diskutiert.(11) Ferner wird eine Regulierung der GABAergen Neurotransmission(6) bzw. Neuroprotektion in verschiedenen Gehirnbereichen(7) in Erwägung gezogen.
Toxizität, Nebenwirkungen und Interaktionen
Ginsenoside besitzen als Saponine in vitro nach intravenöser Anwendung eine hämolytische Wirkung. Infolge geringer Bioverfügbarkeit ist das Vergiftungsrisiko als sehr gering zu beurteilen. Bei Mäusen liegt die LD 50 für einzelne Ginsenoside zwischen 300 und 1300 mg/kg KG.(8) Präparate aus P.ginseng und P.quinquefoliu werden durchgängig als nebenwirkungsarm bezeichnet. Als leichte reversible unerwünschte Nebenwirkungen können Kopfschmerzen, Schlafstörungen und gastrointestinale Unverträglichkeiten auftreten.(9) Die FDA bewertet P.quinquefolius als „GRAS (generally recognizes as save)“.
In der Literatur sind Arzneimittelinteraktionen zwischen Ginsengpräparaten und MAO-Inhibitoren, Warfarin und Antidiabetika (9/12) beschrieben.
Die ABDA-Datenbank beschreibt einen wirkungsabschwächenden Effekt von Ginseng gegenüber Warfarin und Phenprocoumon und empfiehlt bei Kombination eine engmaschige Überwachung der Gerinnungsparameter.
Fazit:
Mit dem Amerikaischen Ginseng konnte das Arsenal von Therapiestrategien gegen das krebsassoziierte Fatigue-Syndrom erweitert werden. Die Effekte des Amerikanischen Ginsengs erreichten nach 4 bzw. 8 Wochen einen Effekt gegen Placebo und in einem Dosierungsbereich von 1 bis 2 g/Tag. Verträglichkeit und Kombinierbarkeit mit vielen Chemotherapeutica geben Anlass zur Hoffnung, dass vielen Krebspatienten geholfen werden kann. Mit den Ginseng-Proteinen konnten Wirkträger identifiziert werden, die Prototypen für weitere neue Arzneistoffe sein könnten.
Da unser Arsenal an Therapiestrategien gegen das Fatigue-Syndrom sehr begrenzt ist, sollten die Studienergebnisse aus den USA hinsichtlich der Wirkungen von Ginseng bei Fatigue nicht nur das Interesse von Naturheilkundlern finden.
Die gute Verträglichkeit und die beschriebene Effektivität von Ginseng machen die Wurzel zu einem interessanten Kandidaten zur Therapie von Krebs-assoziertem Fatigue.
Autor:
Jens Bielenberg, Apotheker
Raphael-Apotheke
Bahnhofstr. 53, 25364 Westerhorn
Literaturhinweise
1) Reuter, Hans D.: Phytopharmaka in der Apotheke. Gustav Fischer Verlag Jena –Stuttgart 1996 S.202
2) Nag SA, et al.: Ginsenosides as Anticancer Agents: in vitro and in vivo activities, structure-activity relatioships, and molecular Mechanisms of action. Front
Pharmacol 2012; 3:25
3) Kim DH.: Chemical diversity of Panax ginseng, Panax quiquefolius, and Panax notoginseng. J Ginseng research 2012, 38(1):1-15
4) Barton D, et al.: Wisconsin Ginseng (Panax quinquefolius) to improve cancer-related Fatigue: a randomized, double-blind trial. J Natl Inst Aug, 2013; 105(16):1230-1238
5) Xie JT, Maleckar SA, Yuan CS.: Is ginseng free from advers effects ? In: Yuan CS Bieber E, editors Complementary and alternative medicine. CRC Boca Raton:2003 chapter 17
6) Yuan C, Attele AS, Wu JA, Liu D.: Modulation of American ginseng on brainstem GABAergic effects in rats
7) Lian XY, Zhang Z, Stringer H.: Protectiv effects of ginsneg components in a rodent model of neurodegeneration. Ann neurol 2005; 57(5): 642-648
8) Sticher O.: Pharmakognosie, Phytopharmazie. Hänsel R& Sticher O. pp 943-989 (Springer Verlag-Heidelberg)
9) Coon J, Ernst E.: Panax ginseng: a systemic review of adverse effects and drug interactions. Drug Saf 2002, 25, 276-344
10) Barton d, et al.: Pilot study of panax quinquefolius (American ginseng) to improve cancer related fatigue:a randomized, double blind, dose finding evaluation;NCCTG trial N03CA. Support care Cancer 2010;18(2):176-187.i
11) Attele AS, Wu JA, Yuan C.: Ginseng pharnacology. Biochem Pharmacol 199;58:1685-93
12) American ginseng (Panax quinquefolius) reduces postprandial glycemia in nondiabetic subjects and subjects with type 2 diabetes. mellitus. Arch Intern med 2000; 160-7:1009-1013
13) Qi B, et al.: Anti-fatigue effects of proteins isolated from Panax quinquefolium. J Ethnopharmacol 2014 ,153(2):430-4.