Zusammenhang zwischen Hypoxie und Krebs

Krebs Hypoxie-Verbindung

Aus Glykolyse: Regulation, Prozesse und Krankheiten
ISBN: 978-1-60741-103-1
Herausgeber: Paul N. Lithaw – 2009 Nova Science Publishers, Inc.

E-Mail: prof-nutrition@sbcglobal.net, www.CambridgeMedScience.org

Kapitel II

Neue Erkenntnisse vom Nobelpreisträger Otto Warburg, MD, PhD
Abstrakt

Jeder wahrhaft gewissenhafte Mensch muss zugeben, dass in den letzten 30 Jahren im „Krieg zur Heilung von Krebs“ unzureichende Fortschritte erzielt wurden. Otto Warburg, MD, Ph.D., zeigte bereits vor Jahrzehnten, dass die Entwicklung von Krebs eine singuläre, primäre Ursache hatte. Jedes Mal, wenn Zellen (und Gewebe) über einen ausreichenden Zeitraum Sauerstoff entzogen wurden, entwickelte sich Krebs. Darüber hinaus zeigte er deutlich, dass das Unterscheidungsmerkmal aller Krebszellen die Zunahme der anaeroben Glykolyse und die gleichzeitige Abnahme der Atmung ist – nicht nur übermäßige Zellteilungen. Die signifikante Zunahme der Glykolyse, die in Tumoren beobachtet wird, ist heute bestätigt, doch nur wenige Onkologen oder Krebsforscher verstehen den vollen Umfang von Warburgs Arbeit und ihre große Bedeutung. Ohne die Nutzung von Warburgs bahnbrechender Entdeckung kann Krebs niemals wirklich geheilt – nur behandelt – werden, wenn auch ineffektiv, denn wenn Krebs nach einer „Remission“ zurückkehrt, was oft der Fall ist, hat der Patient eine hohe Todeswahrscheinlichkeit; Behandlungen sind ineffektiv. Es werden umfangreiche Verweise auf Warburgs Originalforschung gegeben.

Einleitung

Jeder intelligente Narr kann Dinge größer und komplexer machen. Es braucht viel Genie und viel Mut, um in die entgegengesetzte Richtung zu gehen – Albert Einstein, 1879-1955

In diesem Artikel geht es um die unglaubliche Entdeckung des Nobelpreisträgers Otto Warburg, MD, Ph.D., bezüglich der Hauptursache von Krebs – chronische systemische, zelluläre Hypoxie (Sauerstoffmangel) – und des Hauptmerkmals von Krebs – das Verhältnis von Atmung zu Fermentation (anaerobe Glykolyse). Es ist wichtig zu verstehen, dass Dr. Warburg stets tatsächliche, reale Ergebnisse als Grundlage jeder wissenschaftlichen Theorie oder Erklärung verwendete, um die Theorie an die Fakten anzupassen. Leider geschieht dies bei den heutigen Krebsforschern selten. Sie machen es verkehrt herum – sie versuchen, die Fakten ihren genetisch basierten Theorien anzupassen, obwohl ihre fehlgeleiteten Theorien nicht zu den Fakten passen. Eine signifikante glykolytische Aktivität ist eine fundamentale Eigenschaft jeder Tumorzelle.

Nur wenige Onkologen kennen heute Dr. Warburgs bahnbrechende Arbeit in diesem Bereich; es überrascht daher nicht, dass sowohl bei der Krebsprävention als auch bei der deutlichen Verbesserung der Krankheitsbehandlung Fortschritte fehlen. Angesichts der Billionen von Dollar, die in den letzten 4 Jahrzehnten für die Krebsforschung ausgegeben wurden, gab es erstaunlich wenige Errungenschaften im Vergleich zu den großen Fortschritten, die für vergleichbare Summen in anderen Bereichen wie der Mikroelektronik und der medizinischen Bildgebungstechnologie erzielt wurden. Ohne das direkte Verhältnis von Krebs zur anaeroben Glykolyse zu verstehen, befürchte ich, dass onkologische Behandlungen weiterhin nicht die maximale Wirksamkeit erreichen werden. Ich entscheide mich dafür, Warburgs bahnbrechendes Werk, insbesondere „Der Stoffwechsel der Tumoren: Untersuchungen aus dem Kaiser-Wilhelm-Institut für Biologie“ [1], ausführlich zu referenzieren.

Glykolyse und Atmung

In diesem Artikel werden wir den Begriff „Glykolyse“ verwenden, um anaerobe (ohne Sauerstoff) Glykolyse mit dem Endprodukt Milchsäure zu bezeichnen. Beim Menschen kann Energie auf zwei Arten gewonnen werden: durch Glykolyse oder durch Zellatmung. Die Glykolyse ist der erste Schritt bei beiden, obwohl die Glykolyse in keinem ihrer chemischen Reaktionsschritte Sauerstoff benötigt. Wenn ausreichend zellulärer Sauerstoff vorhanden ist und genutzt werden kann, wird Glukose zu Pyruvat oxidiert, das dann in den Krebs-Zyklus eintritt. Bei unzureichendem zellulärem Sauerstoff ist das dominante glykolytische Produkt Laktat. Dieser letztere Prozess ist als anaerobe Glykolyse bekannt. Die Energiegewinnung aus Stearinsäure, der am häufigsten in Triglyceriden im menschlichen Körper vorkommenden Fettsäure, kann nur in den Mitochondrien erfolgen [2]. Die Mitochondrien können jedoch auch Fettsäuremoleküle zu 2-Kohlenstoff-Segmenten von Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA)-Molekülen beta-oxidieren, und das gesamte Fettsäuremolekül wird auf diese Weise abgebaut.

Aus jedem Acetyl-CoA-Molekül, das aus einer Fettsäure abgespalten wird, werden insgesamt 4 Wasserstoffatome freigesetzt, die schließlich in den Mitochondrien zu großen Mengen ATP oxidiert werden – 146 Moleküle aus jedem Molekül Stearinsäure. Dieses Kapitel wird sich nicht auf diesen Stoffwechselweg konzentrieren; Krebs kümmert sich wenig darum. Die Glykolyse findet im Zytoplasma der Zelle statt, nicht in einem spezialisierten Organell wie dem Mitochondrium, und ist der einzige gemeinsame Stoffwechselweg, der in allen Lebewesen vorkommt. Glykolyse ist einfach die Spaltung von Glukose in 2 Moleküle Brenztraubensäure; sie läuft dann über die Fermentation ab, um 2 Netto-ATP-Moleküle zusammen mit Abfallprodukten zu produzieren. Es gibt viele Arten der Fermentation, aber wir werden uns nur mit der Milchsäuregärung befassen, da diese für den Menschen und den Krebsstoffwechsel relevant ist. Die Zellatmung (mit Sauerstoff) produziert keine Milchsäure; das Pyruvat wird vollständig zu CO2 und H2O abgebaut, mit einer wesentlich größeren Kogenerzeugung von Energie als die Glykolyse.

Drei Moleküle O2 werden für jedes Molekül Brenztraubensäure benötigt, und am Ende der Zellatmung entstehen netto 36 Moleküle ATP pro Glukosemolekül, nachdem es im Krebs-Zyklus und der Elektronentransportkette verarbeitet wurde. Die Zellatmung kann auch als aerobe Glykolyse bezeichnet werden. 1910 veröffentlichte Dr. Warburg Folgendes: (1) „Das wichtigste und völlig unerwartete Ergebnis der vorliegenden Untersuchung ist der Beweis, dass die Plasmamembran als solche und nicht etwa, weil Substanzen durch sie ein- oder austreten, eine wichtige Rolle im oxidativen Stoffwechsel der Zelle spielt. (2) In Abschnitt II wurde dies zweifelsfrei bewiesen“ (Hervorhebung hinzugefügt). (Obwohl dieses Experiment mit sich entwickelnden Seeigel-Eiern durchgeführt wurde und die „Plasmamembran“ wahrscheinlich das bezeichnete, was als „Befruchtungsmembran“ bezeichnet wird, ist die Erkenntnis außergewöhnlich.)

Dr. Warburgs Entdeckung zeigt, dass die Zellmembran selbst der Schlüssel zur richtigen physiologischen Funktion ist. Jeder von uns hat ungefähr 100 Billionen Zellen, jede enthält eine (bi-)lipidmembran. Wie Dr. Warburg feststellt, war dieses wichtige Ergebnis – die Membran selbst – „völlig unerwartet“.

Dr. Warburg bewies vor Jahrzehnten in Deutschland, und es wurde von Forschern in den Vereinigten Staaten bestätigt, dass Krebs entsteht, wenn Hypoxie – systemischer Sauerstoffentzug – mit 35 % weniger zellulärem Sauerstofftransfer über einen ausreichenden Zeitraum auftritt.

Wer war der Nobelpreisträger Otto Warburg?

Dr. Warburg promovierte 1906 an der Berliner Universität in Chemie, nachdem er zunächst bei dem großen Chemiker Emil Fisher studiert hatte. Warburg studierte anschließend Medizin und erwarb 1911 seinen Doktor der Medizin an der Universität Heidelberg.

Wie bedeutend ist Otto Warburg?

Die Bedeutung von Dr. Warburgs Arbeit lässt sich aus den Aussagen seiner Kollegen erahnen. 1931 wurde Dr. Warburg der Nobelpreis für „Physiologie oder Medizin“ verliehen. Professor E. Hammarsten vom Königlichen Caroline-Institut, ein Mitglied des Nobelkomitees, sagte in seiner Laudatio zu Dr. Warburg: „Ihre kühnen Ideen, vor allem aber Ihr scharfer Verstand und Ihre seltene Perfektion in der Kunst exakter Messung, haben Ihnen außergewöhnliche Erfolge und der Biologie einen ihrer wertvollsten Beiträge eingebracht.“

1966 sagte Dean Burk vom American National Cancer Institute über Otto Warburg: „Seine Hauptinteressen sind die Chemie und Physik des Lebens. In beiden Bereichen war kein Wissenschaftler erfolgreicher.“

Chronologie der Tumor- und Krebsentdeckungen

• Der Stoffwechsel der Tumoren (1923-1925)
• Der chemische Bestandteil des Sauerstoff übertragenden Atmungsferments
• Entstehung von Krebszellen (1956)
• Produktion des Krebsstoffwechsels in normalen Zellen, die in Gewebekultur gezüchtet wurden (1957-1968)
• Fakultative Anaerobiose von Krebszellen (1962-1965)
• Hauptursache und Prävention von Krebs (1966-1969).

Dr. Warburg war einer der ersten Krebsforscher. Seine Erkenntnisse und Entdeckungen waren unglaublich. Einzigartig war, dass Dr. Warburg trotz seiner frühen Erfolge und Auszeichnungen auch in späteren Jahren weiterhin große grundlegende Entdeckungen machte und eine erstaunlich fruchtbare 60-jährige Forschungskarriere krönte.

Was ist Krebs?

Während ich mit einem Kollegen über die Übel des Krebses diskutierte, erkannte ich, wie ich einfach erklären kann, was Krebs wirklich ist. Zuerst möchte ich festhalten, was er nicht ist. Er ist kein Eindringling in unserem Körper wie eine virale oder bakterielle Infektion. Er ist keine genetische Verzerrung, die darauf abzielt, uns zu töten. Er ist kein böswilliges Genie, das tief in uns begraben darauf wartet, seinen ahnungslosen Wirt anzugreifen. Krebs ist nichts davon.

Krebs ist der Versuch des Körpers, auf zellulärer Ebene zu überleben, indem er zu einem primitiven Überlebensmechanismus zurückkehrt. Überraschenderweise ist es so einfach.

Hypoxie = Krebs

Vor über 80 Jahren bewies Dr. Warburg, dass eine 35%ige Sauerstoffreduktion dazu führte, dass jede Zelle entweder starb oder krebsartig wurde. Ein erstaunliches Experiment der Amerikaner Goldblatt und Cameron aus dem Jahr 1953 bestätigte diese Krebs/Hypoxie-Verbindung zusätzlich [3], die von Warburg wie folgt beschrieben wurde: „…[Goldblatt, ein MD, und Cameron] setzten Herzfibroblasten in Gewebekultur über lange Zeiträume intermittierender Sauerstoffmangel aus und erhielten schließlich transplantierbare Krebszellen. In den Kontrollkulturen, die sie ohne Sauerstoffmangel hielten, entstanden keine Krebszellen“ [4].

Dieses Experiment wurde über einen Zeitraum von 2 Jahren durchgeführt. Die Ergebnisse wurden akribisch tabelliert und die Schlussfolgerungen waren felsenfes. Dr. Warburgs Arbeit wurde in dem Artikel dieser Wissenschaftler ausführlich zitiert, da seine Erkenntnisse zu dieser Zeit sehr bekannt waren. Bemerkenswerterweise verifizierten Goldblatt und Cameron auch Dr. Warburgs Befund (veröffentlicht 1925) [5], dass eine „atmungsbeeinträchtigte“, dazu bestimmte Krebszelle gestoppt werden konnte, wenn sie früh genug mit Sauerstoff versorgt wurde. Im Artikel von Goldblatt und Cameron (S. 527) wurde berichtet:

…Die Dauer und Häufigkeit der Exposition der verschiedenen [normalen] Kulturen gegenüber Stickstoff [Sauerstoffentzug] wurden zunächst stark variiert, um die Zeiträume zu bestimmen, die in größerem oder geringerem Maße eindeutig schädlich sein würden, aber von denen sich die meisten Kulturen nach der Rückkehr zu aeroben [sauerstoffhaltigen] Bedingungen schnell erholten. Dies waren 15 Minuten Stickstoff zweimal in 24 Stunden, an 3 aufeinanderfolgenden Tagen mit einem Intervall von 11 Stunden zwischen den aufeinanderfolgenden Expositionen. Es wurde festgestellt, dass selbst nach einer Stickstoffexposition von einer Stunde, 3 Mal alle 24 Stunden, an 7 aufeinanderfolgenden Tagen, mit einem Intervall von 7 Stunden zwischen den aufeinanderfolgenden Expositionen, eine Genesung noch möglich war, obwohl die Schädigung groß war; die Genesung war jedoch nach solch langen Perioden der Anaerobiose [Sauerstoffentzug] langsamer und unsicherer; und einige Kulturen erholten sich nicht. (Hervorhebung hinzugefügt.)

Die Autoren stellten auch fest, dass, sobald der Schaden an der Zelle zu groß war, keine Menge Sauerstoff die Atmung der Zelle wieder normalisieren würde – sie war für immer zu einem krebsartigen Leben verdammt. 1955 bestätigten zwei weitere amerikanische Wissenschaftler und Ärzte, Malmgren und Flanigan, diese Ergebnisse erneut und veröffentlichten sie in der medizinischen Fachzeitschrift Cancer Research [6]. Ein besonders cleveres und überzeugendes Experiment fügte sich in die lange Liste von Experimenten ein, die eindeutig zeigten, dass bei der Krebsentwicklung immer Sauerstoffmangel vorliegt. Diese Ärzte verwiesen in ihrer Publikation auf Seite 478 auf die Arbeit von Dr. Warburg. Dr. Warburg analogisierte die Ergebnisse von Malmgren und Flanigan mit der Entwicklung von Krebszellen in seinem Vortrag „Prime Cause and Prevention of Cancer“ [7]:

Wenn man Tetanussporen, die nur bei sehr niedrigem Sauerstoffpartialdruck keimen können, in das Blut gesunder Mäuse injiziert, erkranken die Mäuse nicht an Tetanus, weil die Sporen im normalen Körper keinen Ort finden, an dem der Sauerstoffpartialdruck ausreichend niedrig ist. Ebenso erkranken trächtige Mäuse nicht, wenn ihnen Tetanussporen injiziert werden, da auch im wachsenden Embryo keine Region existiert, in der der Sauerstoffpartialdruck ausreichend niedrig ist, um die Sporenkeimung zu ermöglichen. Injiziert man jedoch Tetanussporen in das Blut tumorbeladener Mäuse, erkranken die Mäuse an Tetanus, weil der Sauerstoffpartialdruck in den Tumoren so niedrig sein kann, dass die Sporen keimen können. Diese Experimente demonstrieren auf einzigartige Weise die Anaerobiose [Sauerstoffmangel] von Krebszellen und die Nicht-Anaerobiose [normaler Sauerstoff] von normalen Zellen, insbesondere die Nicht-Anaerobiose von wachsenden Embryonen.

Hinweis: Ratten und Mäuse haben eine viel kürzere Lebensdauer als Menschen, daher treten Ergebnisse, sowohl gute als auch schlechte, viel schneller auf, was sie für medizinische Experimente sehr nützlich macht. Wir werden uns mehr auf die umfassende Anwendung der Physiologie als auf die Biochemie in der Krebs-/Glykolyse-Analyse konzentrieren.

Der Stoffwechsel von Krebszellen

Dr. Warburgs bahnbrechende Arbeit mit dem Titel „Der Stoffwechsel von Karzinomzellen“ wurde 1925 in den Vereinigten Staaten im The Journal of Cancer Research veröffentlicht [5]. Die Arbeit wurde 1924 als Vortrag am Rockefeller Institute gehalten, und ein Großteil dieser Informationen war bereits 1923 in Deutschland veröffentlicht worden. Hier sind einige von Dr. Warburgs glykolytischen Krebserkenntnissen, die alle Onkologen und Krebsforscher kennen sollten: „…Das Ergebnis war nicht das, was wir erwartet hatten… Glukose brachte die Atmung zum Stillstand…“ Hier sollte bemerkt werden, dass krebsartige Tumoren Zucker allen anderen metabolischen Brennstoffen vorziehen und Zucker die normale Atmung stoppte.

Dieser Effekt tritt in normalen Zellen nicht auf. Ferner sagte Warburg: „Im Allgemeinen hat sich gezeigt, dass nur Gewebe mit ungestörter glykolytischer Aktivität eine integrale Eigenschaft der Tumorzelle ist. Die daraus gezogene Schlussfolgerung ist, dass die glykolytische Aktivität eine integrale Eigenschaft der Tumorzelle ist.“ Hier definierte Dr. Warburg die fundamentale Eigenschaft jedes Krebstumors: seine Atmung ist stark beeinträchtigt. Schließlich bemerkte Warburg: „…Das Verhältnis Spaltungsstoffwechsel-Oxidationsstoffwechsel für gutartige Tumoren ist jedoch weit in Richtung des oxidativen Stoffwechsels verschoben. Bösartige Tumoren produzieren drei- bis viermal mehr Milchsäure pro verbrauchtem Sauerstoffmolekül als gutartige Tumoren.“ Hier erhalten wir einen enormen Einblick in den Unterschied zwischen gutartigen und bösartigen Tumoren und ein wichtiges analytisches Werkzeug zur einfachen Messung des Malignitätsgrades.

Otto Warburgs Forschung

Dr. Warburg spielte keine Sprachspiele und verwendete keine Wischiwaschi-Worte bei der Berichterstattung über seine Ergebnisse. Er formulierte seine Erkenntnisse eindeutig, basierend auf extrem gründlichen und akribischen Experimenten. Da er selten einschränkende Worte verwendete, um seine Erkenntnisse zu beschreiben, bieten seine Krebs-Entdeckungen und Ergebnisse scharfe, eindeutige Schlussfolgerungen. Er verbrachte fast 60 Jahre mit der Erforschung von Krebs und wiederholte Experimente bis zu 100 Mal, bevor er sie veröffentlichte. Er zog keine voreiligen Schlüsse und veröffentlichte sie erst, wenn er sich sicher war – deshalb konnte er sie in definitiven Begriffen formulieren. Im Gegensatz zum heute so verbreiteten unverantwortlichen Ton hielt sich Dr. Warburg stets für das verantwortlich, was er veröffentlichte. Bei Warburgs Arbeit gab es keine Notwendigkeit für das allgegenwärtige „neue Forschung zeigt…“, dass die alte Forschung falsch war und einer Korrektur bedurfte.

Deshalb wurde auch praktisch nichts von dem, was er veröffentlichte, später als falsch erwiesen – es lag nicht nur daran, dass er sich sicher war, sondern auch daran, dass seine Schlussfolgerungen auf unangreifbarer Wissenschaft beruhten, die weltweit konsequent wiederholt wurde. Wie bereits erwähnt, verwies Professor E. Hammarsten vom Nobelkomitee bei der Verleihung des Nobelpreises an Dr. Warburg im Jahr 1931 auf Dr. Warburgs „…seltene Perfektion in der Kunst des exakten Messens…“. Die Leute waren sich vielleicht nicht immer mit seinen Erkenntnissen einig, aber wenn sie anderer Meinung waren, hatten sie keine methodische Grundlage für ihre Uneinigkeit. Dr. Warburg warnte uns sogar schon vor Jahrzehnten, dass die Ursache von Krebs nicht in der Genetik gefunden werden würde – dass die Forschung in diesem Bereich wertvolle Zeit verschwenden und viele weitere unnötige Krebstodesfälle verursachen würde.

Krebs ist nicht genetisch bedingt

In seinem 1998 erschienenen Buch „One Renegade Cell: How Cancer Begins“ bietet der Autor Dr. Weinberg eine ausgezeichnete, größtenteils sehr technische Zusammenfassung der letzten Jahrzehnte des „Fortschritts“ im Kampf gegen Krebs [8]. Der Autor ist Professor für Biologie am MIT und ehemaliger Direktor des Onkologischen Forschungslabors am Whitehead Institute in Cambridge, Massachusetts. Das Problem des völligen Versagens moderner Krebsforscher, die Hauptursache von Krebs oder ein gültiges Mittel zur Verhinderung sowohl des anfänglichen Auftretens der Krankheit als auch eines Wiederauftretens nach einer Remission zu finden, liegt in ihrer allmählichen Verschiebung der Konzentration von praktischer Forschung hin zur Erforschung akademischer und theoretischer Fragen. Viele der heutigen Krebsforscher scheinen in einer Traumwelt zu leben, in der Lieblingstheorien jahrelang erforscht werden können, ohne zu echten Lösungen für Krankheiten zu führen. Bezüglich des enormen Aufwands, Krebs genetisch zu erklären, stellte Dr. Weinberg fest: „…Etwas stimmte ganz und gar nicht. Die Vorstellung, dass sich ein Krebs durch die sukzessive Aktivierung einer Reihe von Onkogenen entwickelte, hatte ihren Bezug zur Realität verloren“ [8].

Dr. Weinberg deckt und beschreibt ein Scheitern nach dem anderen von Krebsforschern auf, die weder die Ursache noch eine Heilung für Krebs finden konnten. Genauer gesagt, stellt Dr. Weinberg auf Seite 67 fest, dass krebsverursachende „Gene“ rezessiv sind – nicht dominant, wie alle angenommen hatten! Auf Seite 90 enthüllt er, dass „[w]eniger als eine DNA-Base von einer Million falsch kopiert worden zu sein scheint.“ Somit ist die Hauptursache für Krebs keine genetische Mutation. Auf Seite 95 teilt Dr. Weinberg seine Meinung mit, dass die bisher gemachten genetischen Entdeckungen „steril“ sind – die Hauptursache für Krebs ist nicht „genetisch“. Auf Seite 153, im Abschnitt „Krebs besiegen, indem man ihn verhindert“, stellt Dr. Weinberg fest: „Wir müssen die ultimativen Wurzeln des Krebses angehen, bevor wir eine erhebliche Reduzierung der Krebsinzidenz erreichen. Gene und Proteine werden uns hier wenig helfen.“ Wie viel klarer kann Dr. Weinberg es machen, dass Krebs nicht genetisch bedingt ist? Weinberg stellt klar dar, dass alle modernen Forschungsansätze der letzten 30 Jahre, die auf die Suche nach der Ursache von Krebs ausgerichtet waren, ins Nichts geführt haben.

Die genetische Fehldeutung wird erneut entlarvt – international

• Der folgende Artikel wurde international über die hervorragende Internet-Publikation Medical News Today in einem Artikel mit dem Titel „Krebs kommt wieder ins Gespräch“ [9] veröffentlicht, der sich auf einen in Nature [10] veröffentlichten Artikel bezieht:
• „Diese Studie zeigt, wie Struktur und Funktion in einem Gewebe eng miteinander verbunden sind und wie der Verlust der Struktur selbst zu Krebs führen könnte“, sagt Mina Bissell, die die Ansicht vertrat, dass die Umgebung einer Zelle ebenso wichtig ist wie ihre Gene bei der Bestimmung der Entstehung und des Fortschreitens von Tumoren.
• …Aber eine Reihe von Forschern, darunter Bissell und ihre Kollegen, haben gezeigt, dass die genetischen Veränderungen von Onkogenen, entgegen der früheren Annahme, allein nicht ausreichen, um Krebs zu verursachen. Selbst aktivierte Onkogene erfordern Veränderungen in der Gewebestruktur, um Krebs zu erzeugen. (Hervorhebung hinzugefügt.)
• Hierin liegt der Ruf, die Wurzeln des Krebses nicht in der Genetik zu suchen, und wir wiederholen, dass Dr. Warburg uns diesen Schlüssel bereits gegeben hat: die Glykolyse. Wieder einmal wird der Ruf laut, die Gewebestruktur zu betrachten. Die Gewebephysiologie kann uns zeigen, dass im Krebs eher die Glykolyse als die Atmung dominiert.

Bestätigung, dass Krebs mit Sauerstoffmangel zunimmt

Ein Artikel in der medizinischen Fachzeitschrift für Krebs, Radiotherapy and Oncology, macht Dr. Warburgs #1 Fakt deutlich [11]:

Nach einem medianen Follow-up von 19 Monaten (Bereich 5-31 Monate) zeigte die Kaplan-Meier-Überlebenszeitanalyse eine signifikant geringere Überlebensrate und ein geringeres rezidivfreies Überleben für Patienten mit einem mittleren pO2 von = 10 mm Hg im Vergleich zu Patienten mit besser oxygenierten Tumoren (mittlerer pO2 > 10 mmHg). Das Cox-Proportional-Hazards-Modell ergab, dass der mediane pO2 und das klinische Stadium nach FIGO unabhängige, hochsignifikante Prädiktoren für das Überleben und das rezidivfreie Überleben sind. Aus diesen vorläufigen Ergebnissen schließen wir, dass die Tumoroxygenierung, wie sie mit diesem standardisierten Verfahren bestimmt wird, ein neuer unabhängiger prognostischer Faktor zu sein scheint, der das Überleben bei fortgeschrittenem Gebärmutterhalskrebs beeinflusst. (Hervorhebung hinzugefügt.)

Gutartige versus bösartige Tumore

Was unterscheidet einen bösartigen Tumor von einem nicht-bösartigen (gutartigen) Tumor? Die Zellen beider Tumore zeigen im Wesentlichen die gleiche „Gedankenlosigkeit“ – verlorene zelluläre Intelligenz. Es ist alles eine Frage des Grades der Atmungsbeeinträchtigung. Dr. Warburg hatte diese Tatsache bereits 1925 in The Journal of Cancer Research[5] verifiziert und veröffentlicht. Dr. Warburgs Abhandlung macht es ganz deutlich: Der quantitative Unterschied zwischen bösartigen und gutartigen Tumoren wird somit zu einem qualitativen, wenn wir von gutartigen Tumoren zu normalem Wachstum übergehen. Die Atmung von normal wachsenden Geweben reicht aus, um das Verschwinden der Glykolyseprodukte herbeizuführen, während in Tumoren die Atmung dafür zu gering ist. Dies ist also der Unterschied zwischen geordnetem und ungeordnetem Wachstum.

...Aus dem embryonalen Stoffwechseltyp ist wieder der Tumortyp entstanden – gutartig oder bösartig, je nach Dauer des Sauerstoffmangels. Auf diese Weise [durch Zugabe höherer Cyanidkonzentrationen zur Drosselung der Atmung] erhalten wir aus dem embryonalen Stoffwechseltyp den Tumortyp – den gutartigen Tumortyp, wenn die Cyanidkonzentration niedrig ist [weniger beeinträchtigte Atmung]; den bösartigen Typ, wenn sie hoch ist [stark beeinträchtigte Zellatmung]... [Es ist] wieder der Tumortyp – gutartig oder bösartig – entstanden, abhängig von der Dauer des Sauerstoffmangels. Dr. Warburgs Genialität war beispiellos in der Erzielung dieser bahnbrechenden Entdeckungen bezüglich des Krebsstoffwechsels.

Dr. Warburg verdeutlicht dies mit seinen eigenen Worten:

Die wichtigste Tatsache auf diesem Gebiet ist, dass es keinen physikalischen oder chemischen Wirkstoff gibt, mit dem die Fermentation von Zellen im Körper direkt gesteigert werden kann; für die Steigerung der Fermentation sind immer eine lange Zeit und viele Zellteilungen notwendig. Die geheimnisvolle Latenzzeit der Krebsentstehung ist daher nichts anderes als die Zeit, in der die Fermentation nach einer Schädigung der Atmung zunimmt. Diese Zeit variiert bei verschiedenen Tieren; sie ist besonders lang beim Menschen und beträgt hier oft mehrere Jahrzehnte, wie in Fällen festgestellt werden kann, in denen der Zeitpunkt der Atmungsschädigung bekannt ist – zum Beispiel bei Arsenkrebs und Strahlungskrebs. (Hervorhebung hinzugefügt.)

Warburg trifft die erstaunliche Aussage, dass man eine Zelle nicht dazu bringen kann, ihre Fermentationsfähigkeit zu steigern, es sei denn, Sauerstoffmangel ist die Wurzel des Prozesses. Eine weitere wegweisende Arbeit Warburgs mit dem Titel „The Metabolism of Tumors in the Body“[12], die 1928 vom Rockefeller Institute for Medical Research in New York veröffentlicht wurde, liefert zusätzliche Einblicke, indem sie feststellt, dass sich alle bisher getesteten Tumoren im Grunde gleich verhalten. Obwohl diese Aussage bereits drei Jahre zuvor, 1925, in der Zeitschrift „Journal of Cancer Research“ veröffentlicht wurde, ist es erwähnenswert, diese wichtige Tatsache zu wiederholen. Weiterhin stellen die Autoren fest: „Die Tumorzelle ist vielseitiger als die normale Zelle, was die Energiegewinnung betrifft.

Sie kann zwischen Fermentation und Respiration wählen, während die normale Zelle auf Respiration beschränkt ist.“ Dies macht Krebszellen viel schwieriger zu töten als normale Zellen und erklärt, warum Prävention so wichtig ist, damit Krebs keine Chance hat, sich zu entwickeln. Ein führendes Biochemie-Lehrbuch, das 1979 am MIT, wo ich studierte, verwendet wurde, diskutierte das verringerte aerobe (Atmung) / erhöhte anaerobe (Glykolyse) Verhältnis, das bei Krebszellen gefunden wird[13]. Auf Seite 849 heißt es: „Die Sauerstoffverbrauchsrate von Krebszellen liegt etwas unter den Werten normaler Zellen. Maligne Zellen neigen jedoch dazu, 5 bis 10 Mal so viel Glukose zu verbrauchen wie normale Gewebe und den größten Teil davon in Laktat umzuwandeln…“ Beachten Sie, dass aufgrund der mangelnden Sauerstoffverwertung zur Energiegewinnung mehr Glukose benötigt wird.

Milchsäurebrand: Ein „Do-it-yourself“-Test

Wer schon einmal mit Gewichten trainiert hat, kennt wahrscheinlich den „Milchsäurebrand“. Es ist ein brennendes Gefühl, das durch die Ansammlung von Milchsäure in den Muskeln entsteht, die produziert wird, wenn diese Glukose zur Energiegewinnung fermentieren – ganz ähnlich wie eine Krebszelle. „Milchsäurebrand“ gehört der Vergangenheit an, wenn die zelluläre Oxygenierung erhöht wird. Steigt der Milchsäurespiegel im Blut wirklich an, wenn man Krebs hat? Ja. Diese Tatsache wurde bereits 1925 von Dr. Warburg in seinem Artikel im Krebsjournal veröffentlicht[5]. Aktuelle Forscher bestätigen ebenfalls den Anstieg der Milchsäure. Bei der Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Laktatspiegeln und Gebärmutterhalskrebs beim Menschen fanden Walenta et al.[14], dass die metastatische Ausbreitung von Zervixkarzinomen und Kopf-Hals-Karzinomen eng mit der Laktatkonzentration in der Primärläsion korreliert war. Die Autoren stellten jedoch auch fest, dass die Laktatkonzentrationen in Tumoren, die metastasiert hatten (Mittelwert SD, 10,0 ± 2,9 µmol/g; n = 20), signifikant höher waren (p = 0,001) als bei Malignomen bei Patienten, bei denen keine Metastasen auftraten (6,3 ± 2,8 µmol/g; n = 14).

Darüber hinaus waren die Überlebenswahrscheinlichkeiten von Patienten mit niedrigen Tumorlaktatwerten signifikant höher im Vergleich zu Patienten mit hohen Tumorlaktatkonzentrationen. Die Autoren schlussfolgerten: „Der Tumorlaktatgehalt kann in der Klinik als prognostischer Parameter verwendet werden. Darüber hinaus stimmen diese Ergebnisse mit Daten aus der Literatur überein, die zeigen, dass das Vorhandensein von Hypoxie bei Zervixkarzinomen mit einer schlechteren Überlebensrate assoziiert ist.“ (Hervorhebung hinzugefügt.) Bei der Diskussion der aeroben Glykolyse stellen Lu et al.[15] fest, dass alle Krebszellen hohe Raten aerober Glykolyse aufweisen, ein Phänomen, das historisch als Warburg-Effekt bekannt ist, fügen aber hinzu: „Die Relevanz des Warburg-Effekts für die Krebszellbiologie ist unklar geblieben.“ In ihrer Studie entdeckten sie, dass die Fähigkeit von Glukose, HIF-1 (Hypoxie-induzierbarer Faktor 1) zu stimulieren, ein Faktor, der bei Sauerstoffmangel bei Krebs zunahm, parallel zum Krebswachstum, der Tumorentwicklung, der Tumorangiogenese und einer schlechten Prognose zunahm. Darüber hinaus konnte dieser Effekt nicht durch die Verwendung des Glukose-Analogons 2-Desoxyglukose nachgeahmt werden, was darauf hindeutet, dass der Glukosestoffwechsel für das Auftreten dieses Effekts erforderlich war.

Diese Krebsstudie aus dem Jahr 2002 macht deutlich, dass Dr. Warburg immer noch bekannt ist – die hohe Glykolyse bei Krebs wird als „Warburg-Effekt“ bezeichnet –, doch Krebsforscher haben immer noch keine Ahnung, wie sie seine Entdeckung praktisch nutzen sollen, wie der zweite oben genannte Punkt belegt. Diese Forscher fanden heraus, dass HIF-1 direkt auf niedrigen Sauerstoff reagiert und durch Glukose stimuliert wird. Im Jahr 2002 erklärte das Department of Biochemistry and Molecular Biophysics an der University of Arizona, dass der „aerobe Glykolyse-Phänotyp“, der erstmals 1924 von Otto Warburg beschrieben wurde, zentral für den Prozess der Karzinogenese selbst sein könnte. Schwickert et al. [16] bestätigten ebenfalls dasselbe Ergebnis: Je höher die Milchsäure, desto größer die Ausbreitung des Krebses. Eine italienische Studie [17] stellte erneut dasselbe Ergebnis fest, wobei Patienten mit höheren Milchsäurespiegeln auch die höchsten Raten an Krebsrezidiven nach der Behandlung aufwiesen.

Druml et al.[18] erörterten auch, wie die erhöhte Milchsäure von den leukämischen Zellen selbst stammt und keine andere Ursache oder Quelle hat. Die Tatsache, dass Krebs einen Anstieg der Milchsäure verursacht, ist bekannt. Forscher der Harvard Medical School und der Abteilung für Strahlentherapie des Massachusetts General Hospital zeigten auch, dass ein niedriger pH-Wert immer von Milchsäure sowie anderen Nebenprodukten herrührt[19]. Ihre Forschung bestätigt die oben genannten Ergebnisse. Ich möchte diese Bestätigung ganz klar machen, damit es keine Fehlinterpretationen gibt. Eine erhöhte Milchsäureproduktion aus Krebszellen kann immer als Krebsmarker verwendet werden. Das Fazit ist, die zelluläre Sauerstoffversorgung hoch zu halten. Auf diese Weise, wie Dr. Warburg so klar entdeckte, kann Krebs niemals entstehen. Der Milchsäurespiegel bleibt natürlich niedrig, wenn man krebsfrei ist, und steigt je nach Aggressivität des Krebses kontinuierlich an. Obwohl die Milchsäurewerte primär im Tumorgewebe selbst ansteigen, steigen die Milchsäurewerte auch im Blut an – und es ist einfach, sie messen zu lassen.

Ist die anaerobe Glykolyse (Betrieb mit Zucker) für eine Krebszelle wirklich bedeutsam?

Ja, das ist sie. Es gibt einen drastischen Unterschied zwischen krebsartigen und nicht-krebsartigen Zellen, und dieser Unterschied ist der größte dieser Art. Dr. Warburg erklärte auf S. 151 von „The Metabolism of Tumors“:

Blut bildet pro Stunde eine Menge Milchsäure, die 0,1 % seines Trockengewichts entspricht, verglichen mit 12,4 %, die der Tumor bildet. Die glykolytische Aktivität des Karzinomgewebes ist 124-mal größer als die glykolytische Aktivität des Blutes…. Daher bildet Karzinomgewebe 200-mal so viel Milchsäure wie ein ruhender Froschmuskel und 8-mal so viel Milchsäure wie ein arbeitender Froschmuskel, der mit maximaler normaler Kapazität arbeitet [1]. (Hervorhebung hinzugefügt.) Wie Sie sehen, entsteht im krebsartigen Gewebe signifikant mehr Milchsäure. Selbst Muskeln, die bei intensiver körperlicher Anstrengung Zucker als Hauptbrennstoff verwenden, produzieren immer noch achtmal weniger Milchsäure als krebsartiges Gewebe. Darüber hinaus ist es ein einfaches Experiment, um zu zeigen, dass alle tierischen Zellen bis zu einem gewissen Grad ohne Sauerstoff auskommen können (wenn auch nicht effizient). Mit Sauerstoff verwenden die meisten tierischen Zellen jedoch keine Glykolyse, wie Warburg auf S. 60 feststellt:

Der erste Fall tritt ein, wenn wir unter anaeroben Bedingungen arbeiten. Alle tierischen Zellen dienen als Versuchsmaterial, da alle tierischen Zellen unter anaeroben Bedingungen glykolysieren [signifikanten Zucker als primären Stoffwechselbrennstoff nutzen].... Der zweite Fall entsteht, wenn wir unter aeroben Bedingungen mit Zellen arbeiten, die aerob nicht glykolysieren. Dies ist der Fall bei den meisten normalen tierischen Geweben. Louis Pasteur war der Vater der Stereochemie, des „Pasteurisierungs“-Verfahrens, der „Keimtheorie“ (die die Ursache der meisten Infektionskrankheiten erklärt) – eine der wichtigsten Entdeckungen in der medizinischen Wissenschaft – ein Pionier in der Behandlung von Tollwut und Begründer einer Revolution in der überprüfbaren Wissenschaft, indem er forderte: „Stellen Sie nichts dar, was Sie nicht durch Experimente beweisen können.“ Seine Arbeit wurde zur Grundlage der Mikrobiologie und zu einem Eckpfeiler der modernen Medizin. Er verstand den Zusammenhang zwischen Krebs und Sauerstoffmangel – und dies war 1861 wohlbekannt. Dr. Warburg[20] beschrieb die Bedeutung einer von Pasteurs Entdeckungen[21]:

Bekanntlich stellte Pasteur fest, dass die Atmung die Fermentation „hemmt“. Wenn er Zellen, die unter anaeroben Bedingungen fermentierten, in Sauerstoff setzte, bewirkte die nun einsetzende Atmung entweder eine Verminderung oder das Verschwinden der Fermentation. Atmung und Fermentation sind somit durch eine chemische Reaktion verbunden, die ich nach ihrem Entdecker die „Pasteur-Reaktion“ nenne. Es ist weniger die Hemmung der Fermentation selbst, die für die Pasteur-Reaktion charakteristisch ist, sondern vielmehr die Beziehung zwischen der Hemmung der Fermentation und der Atmung, d.h. der Quotient: (anaerobe Fermentation – aerobe Fermentation) / Atmung. Warburg bemerkte auch, dass der Quotient, den O. Meyerhof (ein weiterer von Warburgs Schützlingen und Nobelpreisträger) im Falle des Muskels als erster bestimmte, eine rein experimentelle Größe war – d.h. er basierte auf realen Ergebnissen – und unabhängig von jeder Theorie. Dies bedeutet, dass es keine Möglichkeit gibt, dieses Ergebnis theoretisch zu bestimmen oder zu erraten. Wenn ein Krebsforscher oder Wissenschaftler nicht über diese Entdeckung informiert wäre, gäbe es keine Möglichkeit, dass er oder sie sie unabhängig von anderen Gebieten finden würde.

Detaillierte Auszüge von Dr. Warburg

In diesem Abschnitt stelle ich Krebsentdeckungen vor, die aus einer Rede stammen, die Warburg 1966 auf der Nobelpreisträgerkonferenz in Lindau, Deutschland, hielt. Der Titel der Rede war „The Prime Cause and Prevention of Cancer“[7]: (Englische Ausgabe von Dean Burk, National Cancer Institute, Bethesda, Maryland, USA.)

Aber selbst für Krebs gibt es nur eine Hauptursache. Kurz zusammengefasst ist die Hauptursache von Krebs der Ersatz der Sauerstoffatmung in normalen Körperzellen durch eine Zuckerfermentation.

Kommentar

Die normale Zellatmung wird durch die Energiegewinnung aus der Fermentation von Zucker ersetzt. Dies bedeutet, dass Kohlenhydrate als Hauptbrennstoff für Krebszellen genutzt werden, anstelle von Proteinen oder Fetten. Krebszellen wachsen aus dem Brennstoff Kohlenhydrate. Wenn eine Zelle nicht den benötigten Sauerstoff erhält, wendet sie sich der Zuckerfermentation zu, um Energie zu gewinnen. Als Nächstes bemerkte Warburg:

Weder genetische Codes der Anaerobiose noch Krebsviren sind heute Alternativen, da solche Codes und solche Viren beim Menschen bisher nicht entdeckt wurden….

Kommentar

Dr. Warburg macht eine sehr klare Aussage: Krebs hat keine genetische und keine virale Basis, die er finden konnte. Nichts hat sich geändert, seit er diese Aussage vor über 40 Jahren machte. Doch ungeachtet dieser bahnbrechenden Erkenntnis suchen auch heute noch die meisten medizinischen Einrichtungen weiterhin in den falschen Bereichen nach Antworten. So fügt Warburg hinzu:

Da keine Krebszelle existiert, deren Atmung intakt ist, kann nicht bestritten werden, dass Krebs verhindert werden könnte, wenn die Atmung der Körperzellen intakt gehalten würde….

Kommentar

Hier stellt Dr. Warburg ganz klar fest, dass es keine Krebszelle gibt, deren Zellatmung intakt ist; daher sollte Krebs vermeidbar sein, wenn die Zellatmung intakt gehalten werden kann. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Fakten bezüglich der Zellatmung grundlegend sind und für alle Krebszellen gelten. Dr. Warburg stellt fest, dass es keine Krebszelle gibt, die eine vollständig intakte Sauerstoffatmung besitzt. Alle Krebszellen teilen diese einzigartige Eigenschaft:

Ist sie so stark vermindert, dass die Sauerstoff transportierenden Enzyme nicht mehr mit Sauerstoff gesättigt sind, kann die Atmung irreversibel abnehmen, und normale Zellen können sich in fakultative Anaerobier umwandeln.

Kommentar

Sobald eine Zelle ausreichend durch Sauerstoffmangel geschädigt ist, kann dies niemals rückgängig gemacht werden. Es gibt einen „Point of no Return“. Daher impliziert Dr. Warburgs erstaunliche Entdeckung, dass Krebsprävention der Schlüssel ist. Geschädigte Zellen werden nur dann krebsartig, weil sie stattdessen fermentieren, anstatt abzusterben. Dann leben und vermehren sie sich und verbreiten den Krebs. Warburg fügt hinzu:

Alle normalen Zellen decken ihren Energiebedarf durch die Atmung von Sauerstoff, während Krebszellen ihren Energiebedarf größtenteils durch Fermentation decken. Aus Sicht der Chemie und Physik des Lebens ist dieser Unterschied zwischen normalen und Krebszellen so groß, dass man sich kaum einen größeren Unterschied vorstellen kann. Sauerstoffgas, der Energiedonor in Pflanzen und Tieren, wird in den Krebszellen entthront und durch eine energieliefernde Reaktion der niedrigsten Formen, nämlich eine Fermentation von Glukose, ersetzt.

Kommentar

Krebszellen unterscheiden sich so stark von normalen Zellen, dass ein größerer Unterschied kaum vorstellbar ist. Sauerstoffgas wird in Krebszellen eine geringere Bedeutung zugewiesen. Krebszellen gedeihen auf Zucker – dem Brennstoff der Fermentation. Daher sagt Warburg:

Krebszellen können im Körper tatsächlich fast ausschließlich mit der Energie der Fermentation wachsen. Bei Mäusen, wenn man einen so reduzierten Sauerstoffdruck bereitstellt, dass die Sauerstoffatmung teilweise gehemmt wird, wird der rein aerobe Stoffwechsel der embryonalen Mäusezellen innerhalb von 48 Stunden im Verlauf von zwei Zellteilungen quantitativ verändert.

Kommentar

Forscher müssen bei Tierversuchen vorsichtig sein; in diesem Fall ist jedoch eine direkte menschliche Analogie angebracht. Dr. Warburgs erstaunliche Experimente zeigten, wie schnell Zellen auf den Weg zum Krebs gelangen konnten (obwohl es lange dauert, bis sie im menschlichen Körper vollständig krebsartig werden – oft mehrere Jahrzehnte im Vergleich zu „Reagenzglas“-Experimenten, die außerhalb des Körpers durchgeführt werden [d.h. in vitro]). Obwohl dies bei einer Maus geschah, ist die Analogie zum Menschen korrekt – menschliche Krebszellen benötigen wenig Energie zum Überleben und sauerstoffarme Zellen replizieren sich schnell. Zur Irreversibilität bemerkte Warburg:

Erhöht man den ursprünglichen hohen Sauerstoffdruck und lässt die Zelle weiterwachsen, bleibt der Krebsstoffwechsel bestehen; es ist ein irreversibler Prozess.

Kommentar

Es ist von größter Bedeutung zu verstehen, dass Krebs eine irreversible Transformation ist. Sie muss um jeden Preis verhindert werden. Sobald man eine Krebszelle hat, gibt es kein Zurück zum Normalzustand. Es ist unmöglich. Deshalb wird es als irreversibel bezeichnet. Zur Ursache der Transformation sagte Warburg:

Wir stellen experimentell fest, dass bereits etwa 35 % Hemmung der Sauerstoffatmung ausreichen, um eine solche Transformation während des Zellwachstums herbeizuführen.

Kommentar

Nur etwa ein Drittel weniger Sauerstofftransport zu einer Zelle führt zur Bildung irreversibler Krebszellen. Für eine maximale Krebsvorsorge müssen wir unsere Zellen vollständig mit Sauerstoff versorgen, damit ein mögliches glykolytisches Wirkungspotenzial niemals voll zum Tragen kommt. Dr. Warburg macht dies deutlich. Dies ist die zelluläre Analogie zum Ersticken:

Jedenfalls fällt während der Krebsentwicklung die Sauerstoffatmung immer ab, Fermentation tritt auf, und die hochdifferenzierten Zellen werden zu fermentierenden Aerobiern umgewandelt, die alle ihre Körperfunktionen verloren haben und nur noch die nun nutzlose Eigenschaft des Wachstums behalten… Der Sinn des Lebens verschwindet.

Kommentar

Krebs zeigt sich immer durch mangelnde Sauerstoffverfügbarkeit. Eine Krebszelle mangelt es an Intelligenz; sie ist eine nutzlose „gedankenlose Wachstumsmaschine“. Zur Chemie bemerkte Warburg:

Die Endprodukte der Fermentation [der mit Krebs assoziierte Stoffwechselprozess] werden durch eine einzige Reaktion erreicht. Andererseits werden die Endprodukte der Pyruvatoxidation [der Stoffwechselprozess normaler gesunder Zellen] erst nach vielen zusätzlichen Reaktionen erreicht. Daher ist es wahrscheinlich, dass bei einer Schädigung von Zellen zuerst die Atmung geschädigt wird.

Kommentar

Die normale Zellatmung ist biochemisch wesentlich komplizierter als die einfache Fermentation von Zucker. Krebszellen bevorzugen den einfacheren Fermentationsweg, um teilweise zu leben, weil in diesen Zellen keine „Intelligenz“ mehr vorhanden ist, um einen komplizierten sauerstoffatmenden Mechanismus zu steuern. Die Krebszelle verliert ihre Fähigkeit, auf normale, gesunde Weise zu funktionieren, weil sie dumm geworden ist. Dr. Warburg weist darauf hin, dass es wahrscheinlich ist, dass die erste Schädigung, die der Zelle widerfährt, die Schädigung ihrer Atmung ist.

Dr. Warburg sprach eloquent vor dem Deutschen Zentralkomitee zur Krebsbekämpfung [4]:

(Otto Warburg war Direktor des Max-Planck-Instituts für Zellphysiologie Berlin-Dahlem, Deutschland. Dieser Artikel basiert auf einem Vortrag, der am 25. Mai 1955 in Stuttgart vor den Deutschen Zentralkomitees zur Krebsbekämpfung gehalten wurde. Übersetzung von Dean Burk, Jehu Hunter und WH Everhardy am National Institutes of Health (USA).)

Was früher nur qualitativ war, wird nun quantitativ. Was früher nur wahrscheinlich war, ist nun gewiss geworden. Die Ära, in der die Gärung der Krebszellen oder ihre Bedeutung bestritten werden konnte, ist vorbei, und niemand kann heute bezweifeln, dass wir den Ursprung der Krebszellen verstehen, wenn wir wissen, wie ihre große Gärung entsteht, oder, um es vollständiger auszudrücken, wenn wir wissen, wie die geschädigte Atmung und die übermäßige Gärung der Krebszellen entstehen.

Warum war diese Information nicht schon früher bekannt?

Dr. Warburg fuhr fort:

Zudem wurden in den ersten Jahrzehnten nach 1923 Glykolyse und Anaerobiose ständig verwechselt, so dass niemand wusste, was spezifisch für Tumoren war. Die drei berühmten und entscheidenden Entdeckungen von Dean Burk und Kollegen des National Cancer Institute in Bethesda (USA) stammen aus den Jahren 1941, 1956 und 1964: erstens, dass der Stoffwechsel der sich regenerierenden Leber, die schneller wächst als die meisten Tumoren, kein Krebsstoffwechsel, sondern ein perfekter aerober embryonaler Stoffwechsel ist; zweitens, dass Krebszellen, die in vitro aus einer einzigen normalen Zelle entstanden waren, in vivo umso maligner waren, je höher die Fermentationsrate war; drittens, dass in vivo wachsende Hepatome, die in vivo durch verschiedene Karzinogene erzeugt wurden, in vivo umso maligner waren, je höher die Fermentationsrate war.

Des Weiteren wurde die sehr unerwartete und grundlegende Tatsache, dass die Gewebekultur karzinogen ist und dass ein zu niedriger Sauerstoffdruck die intrinsische Ursache dafür ist, in den Jahren 1927 bis 1966 entdeckt. Die Anaerobiose von Krebszellen war erst seit 1960 eine etablierte Tatsache, als Methoden entwickelt wurden, um den Sauerstoffdruck innerhalb von Tumoren im lebenden Körper zu messen. Zunächst könnte man meinen, dass es für die Zellen unerheblich ist, ob sie ihre Energie aus der Atmung oder aus der Fermentation beziehen, da die Energie beider Reaktionen in die Energie des Adenosintriphosphats umgewandelt wird und Adenosintriphosphat = Adenosintriphosphat ist. Diese Gleichung ist chemisch und energetisch sicherlich korrekt, aber morphologisch inkorrekt, denn obwohl die Atmung größtenteils in der Struktur der Grana [Mitochondrien] stattfindet, sind die Fermentationsenzyme zu einem größeren Teil im flüssigen Protoplasma zu finden.

Das durch die Atmung synthetisierte Adenosintriphosphat beinhaltet daher mehr [Zell-]Struktur als das durch Fermentation synthetisierte Adenosintriphosphat. Es ist also, als ob man die gleiche Menge Silber auf einer Fotoplatte mit der gleichen Lichtmenge reduziert, aber in einem Fall mit diffusem Licht und im anderen mit gemustertem Licht. Im ersten Fall erscheint eine diffuse Schwärzung auf der Platte, im zweiten Fall jedoch ein Bild; chemisch und energetisch geschieht in beiden Fällen dasselbe. So wie die eine Art von Lichtenergie mehr Struktur beinhaltet als die andere Art, so beinhaltet die Adenosintriphosphat-Energie mehr Struktur, wenn sie durch Atmung gebildet wird, als wenn sie durch Fermentation gebildet wird.

Kommentar

Mit anderen Worten, die normale Zellatmung findet in Anwesenheit einer stärker differenzierten Zellstruktur statt; die Fermentation einer Krebszelle beinhaltet weniger Struktur. Warburg fuhr fort:

Zudem war lange vor dem Aufkommen kristallisierter Fermentationsenzyme und der oxidativen Phosphorylierung bekannt, dass die Fermentation – die energieliefernde Reaktion der niederen Organismen – der Respiration morphologisch unterlegen ist. Nicht einmal Hefe, die zu den niedrigsten Lebensformen gehört, kann ihre Struktur dauerhaft allein durch Fermentation aufrechterhalten; sie degeneriert zu bizarren Formen. Wie Pasteur jedoch zeigte, wird sie auf wunderbare Weise verjüngt, wenn sie für kurze Zeit mit Sauerstoff in Kontakt kommt. „„Es würde mich nicht überraschen“, sagte Pasteur 1876 in der Beschreibung dieser Experimente, „„wenn sich im Geiste eines aufmerksamen Zuhörers eine Vorahnung über die Ursachen jener großen Lebensgeheimnisse einstellen sollte, die wir unter den Worten Jugend und Alter der Zellen verbergen.““ Heute, 80 Jahre später, lautet die Erklärung: die festere Verbindung der Respiration mit der Struktur und die lockerere Verbindung der Fermentation mit der Struktur.

Dies ist also die physikochemische Erklärung für die Dedifferenzierung von Krebszellen. Wenn die Struktur von Hefe allein durch Fermentation nicht aufrechterhalten werden kann, braucht man sich nicht zu wundern, dass hochdifferenzierte Körperzellen ihre Differenzierung verlieren, wenn ihre Atmung kontinuierlich durch Fermentation ersetzt wird. Da die Zunahme der Fermentation bei der Entwicklung von Krebszellen schrittweise erfolgt, muss es eine Übergangsphase zwischen normalen Körperzellen und vollständig ausgebildeten Krebszellen geben. Wenn zum Beispiel die Fermentation so groß geworden ist, dass die Dedifferenzierung begonnen hat, aber nicht so groß, dass der Atmungsdefekt energetisch vollständig durch Fermentation kompensiert wurde, können wir Zellen haben, die zwar wie Krebszellen aussehen, aber energetisch immer noch unzureichend sind. Solche Zellen, die klinisch keine Krebszellen sind, wurden in letzter Zeit nicht nur in der Prostata, sondern auch in Lunge, Niere und Magen älterer Menschen gefunden. Solche Zellen wurden als „„schlafende Krebszellen““ bezeichnet.

Krebszellen entstehen aus normalen Körperzellen in zwei Phasen. Die erste Phase ist die irreversible Schädigung der Atmung. So wie es viele entfernte Ursachen für die Pest gibt – Hitze, Insekten, Ratten –, aber nur eine gemeinsame Ursache, den Pesterreger, so gibt es auch sehr viele entfernte Ursachen für Krebs – Teer, Strahlen, Arsen, Druck, Urethan –, aber es gibt nur eine gemeinsame Ursache, in der alle anderen Ursachen für Krebs zusammenlaufen: die irreversible Schädigung der Atmung. Die Physik kann nicht erklären, warum die beiden Energiearten [Glykolyse vs. Atmung] in der Differenzierung nicht äquivalent sind; aber die Chemie kann es erklären. Biochemiker wissen, dass die Ergebnisse sowohl der Atmung als auch der Fermentation in ATP gespeichert werden; tatsächlich ist der grundlegende Mechanismus der ATP-Erzeugung derselbe, aber die Reaktionen, die zur Erzeugung von ATP-Molekülen verwendet werden, sind recht unterschiedlich. Wendet man dieses Wissen auf die Karzinogenese an, so scheint es, dass nur die oxidative Phosphorylierung, aber nicht die fermentative Phosphorylierung ein Ergebnis differenzieren kann, das in Zukunft den Mechanismus der Differenzierung erklären könnte.

Doch die Biochemie kann schon heute erklären, warum Fermentation entsteht, wenn die Atmung abnimmt... Die Wege der Atmung und Fermentation sind bis zur Brenztraubensäure gemeinsam. Dann verzweigen sich die Wege. Die Endprodukte der Fermentation [werden] durch eine einzige Reaktion erreicht, die Reduktion von Brenztraubensäure durch Dihydronicotinamid zu Milchsäure. Andererseits werden die Endprodukte der Oxidation von Brenztraubensäure, H2O und CO2, erst nach vielen zusätzlichen Reaktionen erreicht. Wenn Zellen geschädigt werden, ist es daher wahrscheinlich, dass zuerst die Atmung geschädigt wird.

Auf diese Weise wird die Häufigkeit von Krebs aus Wahrscheinlichkeitsgründen erklärt.

Fazit: Wie Krebs entsteht und wie die Rückkehr der Zellatmung zur Glykolyse verhindert werden kann

Herzinfarkte können durch Sauerstoffmangel entstehen. Wie Warburg entdeckte, gilt dies auch für Krebs. Die meisten normalen, gesunden Zellen beziehen den Großteil ihrer Energie, indem sie Sauerstoff in einem Prozess namens „„Atmung““ nutzen. Dies steht im Gegensatz zur Energiegewinnung der Zellen ohne ausreichenden Sauerstoff, die als Fermentation oder Glykolyse bezeichnet wird. Die Fermentation von Zucker ermöglicht es den Zellen, energetisch am Laufen zu bleiben, selbst bei teilweisem Sauerstoffentzug. Bei Sauerstoffmangel sterben Zellen, die nicht genügend Energie durch Fermentation gewinnen können. Aber die Zellen, denen es gelingt, die Fermentation zu nutzen, zeigen ihren angeborenen Überlebenswillen; sie sind diejenigen, die nicht am Sauerstoffmangel sterben.

Wie von der Natur vorgegeben, erfüllen unsere Zellen bei der Nutzung dieser alternativen Energiequelle ihre Hauptaufgabe, nämlich am Leben zu bleiben und sich zu vermehren. Dies geschieht auf allen Ebenen für alle Lebewesen, und bei Sauerstoffmangel kämpfen Zellen ums Überleben in einer feindlichen Umgebung, die der Mensch selbst geschaffen hat. Richtig; wir haben unsere eigenen Zellen unwissentlich gezwungen, krebsartig zu werden. Nachdem die Krankheit begonnen hat, verschlimmert sie sich, da die meisten Menschen, die sie beherbergen, den wachsenden Krebs nie spüren und wir daher keine Korrekturmaßnahmen ergreifen. Sobald er in Labortests auftaucht, haben Sie die Krebszellen bereits jahrelang beherbergt.

Die Natur hat jeder Zelle das Potenzial gegeben, ohne Sauerstoff durch Fermentation zu überleben. Wenn dieses Potenzial nicht ausreichend entwickelt ist, stirbt die Zelle, wenn der Sauerstoff unter die 35%-Schwelle fällt. Wenn keine unserer Zellen ohne Sauerstoff funktionieren könnte, würden sie sofort sterben, ohne jegliche Chance auf zukünftiges Überleben. Chronischer Sauerstoffmangel schädigt die Mitochondrien (Energieproduzenten) der Zelle, so dass die Zelle, wenn sie kann, auf die alte Energiequelle der Zuckerfermentation zurückgreift. Eine Krebszelle, die durch Fermentation betrieben wird, kann (ohne zu wachsen) mit nur 20% der Energie einer normalen Zelle am Leben bleiben.

Ein großes Problem ist jedoch, dass diese Methode sehr ineffizient ist. Die Zellen, die durch Fermentation ohne Sauerstoff überleben können, bleiben am Leben und werden häufiger, während die anderen Zellen absterben. Aber es muss ein hoher Preis gezahlt werden: Mangel an zellulärer Intelligenz. Bezüglich Krebs führt die anaerobe Glykolyse zu Leben, aber nicht zu Intelligenz und mit der Zeit, wenn sie nicht gestoppt wird, so dass die Zellatmung dominiert, oft zum Tod. Können die zellulären Sauerstoffwerte hoch bleiben, so dass niemals Glykolyse auftritt? Ja. Mit der heutigen Wissenschaft ist bekannt, wie maximale zelluläre Sauerstoffversorgung gewährleistet werden kann. Dies ist Gegenstand eines zukünftigen Artikels.

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