Potenzial von Pilz-Verbindungen als Immunmodulatoren in der Krebs-Immuntherapie: A Review

Abstract

Seit Menschengedenken werden Pflanzen und ihre Verbindungen in der Behandlung und im Management verschiedener Krankheiten eingesetzt. Gegenwärtig werden die meisten konventionellen Medikamente, die zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt werden, entweder direkt oder indirekt aus pflanzlichen Quellen gewonnen. Von Bedeutung ist die Gruppe der Pilze, die dem Menschen nicht nur direkt Nahrung liefert, sondern auch eine Quelle für wichtige Medikamente ist. So werden zum Beispiel häufig verwendete Antibiotika aus Pilzen gewonnen. Pilze werden auch in der Lebensmittelindustrie, beim Backen und bei der Alkoholherstellung eingesetzt. Abgesehen von der wirtschaftlichen Bedeutung der Mikropilze werden Makropilze direkt als Nahrungsmittel genutzt, die in der Regel aus ihren Fruchtkörpern gewonnen werden, die gemeinhin als Pilze bekannt sind. Aufgrund ihres Reichtums an Proteinen, Mineralien und anderen Nährstoffen werden Pilze auch mit der Stärkung des Immunsystems in Verbindung gebracht. Das macht Pilze zu einer wichtigen Nahrungsquelle, besonders für Vegetarier und immunsupprimierte Personen, einschließlich HIV/AIDS-Patienten. In der komplementären und alternativen Medizin (CAMs) werden Pilze zunehmend zur Behandlung verschiedener Krankheiten akzeptiert. Es hat sich gezeigt, dass Pilze die Fähigkeit haben, das Immunsystem zu stimulieren, die humorale und zelluläre Immunität zu modulieren und die antimutagene und antitumorigene Aktivität zu potenzieren, sowie das durch Strahlen- und Chemotherapie geschwächte Immunsystem bei der Krebsbehandlung zu verjüngen. Dieses Potenzial der Pilze qualifiziert sie daher als Kandidaten für die Immunmodulation und Immuntherapie bei der Behandlung von Krebs und anderen Krankheiten. Eine kritische Betrachtung des immunmodulierenden Potenzials von Pilzen bei Krebs ist jedoch nicht ausreichend behandelt worden. Diese Übersichtsarbeit gibt Einblicke in die immunmodulatorischen Aktivitäten von Pilzen in Verbindung mit Krebserkrankungen.

1. Einleitung

Die Menschheit leidet weiterhin unter der Geißel des Krebses, einer Krankheit, die mit unkontrolliertem Zellwachstum verbunden ist. Im Jahr 2013 wurde berichtet, dass sie zu den führenden Todesursachen gehört, an zweiter Stelle nach den Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Schätzungen zufolge wird die Zahl der krebsbedingten Todesfälle bis zum Jahr 2030 auf dreizehn Millionen ansteigen. Der Kampf gegen Krebs hat sich in den letzten Jahrzehnten mit einem multidirektionalen Ansatz intensiviert, der Verhaltens- und Ernährungsumstellung, Chemotherapie, Strahlentherapie, Chirurgie und neuerdings auch Immuntherapie umfasst. Leider sind diese Ansätze nicht frei von schwerwiegenden Nebenwirkungen, die von Rezidiven über ein geschwächtes Immunsystem bis hin zu einer reduzierten Lebensqualität (QoL) der Patienten reichen. Dies hat Wissenschaftler auf den Plan gerufen und zu konzertierten Bemühungen geführt, bessere Therapien zu finden, die neben der Bekämpfung der Krebszellen auch das Immunsystem stärken, um Krebs und andere Krankheiten zu bekämpfen. Unter diesen Therapien wurde die Komplementär- und Alternativmedizin (CAM) aufgrund ihres Potenzials zur ganzheitlichen Behandlung, einschließlich der Stärkung des Immunsystems, als Alternative in den Vordergrund gestellt. Viele CAMs sind pflanzlicher Herkunft, einschließlich Algen und Pilze, die in vielen Teilen der Welt weit verbreitet sind, wo sie als biologische Reaktionsmodifikatoren (BRMs) und Immunoceuticals angesehen werden. Pilze sind die sporenproduzierenden Fortpflanzungsstrukturen von Pilzen. Die alte Klassifizierung ordnete Pilze dem Pflanzenreich zu, aber die heutige Klassifizierung erkennt Pilze als eine unabhängige Gruppe von Organismen unter dem Reich Mycota an, hauptsächlich aufgrund des Besitzes von Chitin innerhalb ihrer Zellwände. Pilze sind die fleischigen, sporentragenden Fruchtkörper eines Pilzes, die typischerweise oberirdisch auf dem Boden oder auf seinem Substrat produziert werden, hauptsächlich von der Gruppe der Basidiomycota und Ascomycota. Obwohl Pilze in der Natur saisonal vorkommen und gesammelt und verwendet werden können, können sie durch Sporen- oder Gewebekultur in den Labors domestiziert werden. Es gibt über 14.000 Pilzarten, aber nur etwa 3000 sind essbar, etwa 700 haben medizinische Eigenschaften und 1% ist giftig. Seit vielen Jahren werden Pilze mit ernährungsphysiologischen und medizinischen Eigenschaften in Verbindung gebracht, einschließlich Immunmodulation und Antitumoreigenschaften. Essbare Pilze, so die Forschung, sollen das Immunsystem stärken, indem sie ihre Wirkung auf zelluläre Aktivitäten ausüben, sekundäre Produktion von chemischen Verbindungen, die das Immunsystem stärken, und helfen, Krankheiten zu behandeln und die Zellimmunität wiederherzustellen, die durch Strahlung und Chemotherapie zerstört wurde, und dies ist vor allem mit β-Glucanen verbunden .

Ein wichtiger, häufig berichteter Schutzmechanismus, den Pilze gegen Krebs ausüben, ist die Fähigkeit, die Reaktion des Immunsystems zu stimulieren, wobei Beta-Glucan, ein wasserlösliches Polysaccharid, Immunzellen und Proteine sowie Makrophagen, T-Zellen, natürliche Killerzellen und Zytokine aktiviert, die Tumorzellen angreifen . Der weiße Knollenblätterpilz Agaricus bisporus ist ein Beispiel für diätetische Pilze; abgesehen davon, dass er bioaktive Antioxidantien und antikarzinogene Substanzen enthält, verändern diese bioaktiven Verbindungen auch die Aktivität des Enzyms Aromatase. Dieses Enzym ist an der Umwandlung von Androgenen in proliferative östrogene Zwischenprodukte beteiligt, die eng mit der Entwicklung von Brustkrebs verbunden sind. Darüber hinaus haben Nicht-Polysaccharid-Bestandteile in Arten wie Shiitake und Austernpilzen biologische Aktivität gegen murinen Hautkrebs und menschliche Prostatakarzinomzellen . Die antitumorale und immunmodulatorische Aktivität von Pilzen wird sowohl von rohen Pilzextrakten als auch von reinen Verbindungen gezeigt. Die Polysaccharidfraktion, die hauptsächlich aus β-Glucanen besteht, die in den Zellwänden vorhanden sind, ist verantwortlich für immunmodulierende Effekte in einer Reihe von Möglichkeiten, einschließlich der Aktivierung der phagozytischen Aktivität und der Produktion von reaktiven Sauerstoffintermediaten, Entzündungsmediatoren und der Produktion von Zytokinen.

2. Ausgewählte Heilpilze und ihre Anti-Krebs-Aktivität

Pilze können entweder essbar, medizinisch, oder giftig sein. Viele Pilzarten, ob essbar oder giftig, enthalten bioaktive Verbindungen, die für die menschliche Gesundheit von Bedeutung sind.

Pilzzellwände enthalten zwei wichtige Verbindungen, Chitin und β-Glucane. Von diesen beiden machen die β-Glucane β(1→3), β(1→4) und β(1→6) den Pilz für die Gesundheit und die Behandlung verschiedener Krankheiten von Bedeutung. Neben diesen Verbindungen gibt es weitere wichtige Bestandteile in Pilzen. Dazu gehören Polysaccharide, Polysaccharid-Protein-Komplexe, Agaritin, Ergosterol, Selen, Polyphenole und Terpenoide. Abgesehen von den therapeutischen Eigenschaften, die diesen Verbindungen zugeschrieben werden, werden sie allgemein als biologische Reaktionsmodifikatoren (BRM) angesehen. Sowohl in vitro als auch in vivo Experimente unterstützen die therapeutischen Aktivitäten von Pilzverbindungen. Diese Verbindungen modulieren das Immunsystem, um Tumore und andere Krankheiten zu bekämpfen. Dazu gehören die Verstärkung des Immunsystems durch die Stimulierung von Lymphozyten, NK-Zellen und Makrophagen, die Steigerung der Zytokinproduktion, die Hemmung der Proliferation von Krebszellen, die Förderung der Apoptose und die Blockierung der Angiogenese, zusätzlich zu ihrer zytotoxischen Wirkung auf Krebszellen. Diese Verbindungen kommen in Kontakt mit Darmzellen, der Frontlinie des intestinalen Immunsystems, das mit den Antigenen interagiert und dadurch eine Rolle bei der intestinalen Immunantwort spielt und gegebenenfalls eine Entzündungsreaktion induziert. Aus Pilzen gewonnene Polysaccharide und Polysaccharid-Protein-Komplexe werden als eine der wichtigsten Quellen für therapeutische Wirkstoffe mit immunmodulatorischen und antitumoralen Eigenschaften angesehen. Mehr als 50 Pilzarten haben potentielle Immunoceuticals mit immunmodulatorischen und antitumoralen Effekten in vitro und in vivo und auch bei menschlichen Krebserkrankungen hervorgebracht. Dazu gehören Lektine, Polysaccharide, Polysaccharid-Peptide, Polysaccharid-Protein-Komplexe wie Lentinan, Schizophyllan, Polysaccharid-K, Polysaccharid P, aktive hexosekorrelierte Verbindungen (AHCC) und Maitake D-Fraktion. Diese Verbindungen werden unter anderem aus Ganoderma lucidum, G. tsugae, Schizophyllum commune, Sparassis crispa, Pleurotus Knolle-regium, P. rhinoceros, Trametes robiniophila Murill, Coriolus versicolor, Lentinus edodes, Grifola frondosa und Flammulina velutipes gewonnen. Diese Pilze werden mit der Behandlung verschiedener Krebsarten in Verbindung gebracht, darunter Brust-, Darm-, Gebärmutterhals-, Haut-, Leber-, Eierstock-, Blasen-, Prostata-, Magen-, Haut-, Lungen-, Leukämie- und Magenkrebs (Tabelle 1). Pilzverbindungen nutzen verschiedene Mechanismen zur Modulation des Immunsystems bei der Krebsbehandlung. Zum Beispiel induzieren Wasserextrakte von Agaricus blazei Murill (AbM) Fruchtkörpern die Produktion von TNF-alpha, IL-8 und NO-; es sind Polysaccharide mit niedrigem Molekulargewicht, die das Tumorwachstum und die Angiogenese in vivo unterdrücken, und sie enthalten Agaritin und Ergosterol, die in der Lage sind, Apoptose in Leukämiezellen zu induzieren und die tumorinduzierte Angiogenese zu hemmen. Ganoderma lucidum Polysaccharide und Triterpenoide sind potente Inhibitoren des Tumorwachstums in vitro und in vivo . Darüber hinaus sind Extrakte aus G. lucidum und G. tsugae in der Lage, das Wachstum kolorektaler Krebszellen in vitro zu hemmen. Schizophyllan, aus Schizophyllan commune, einem β(1-3) und β(1-6) D-Glucan, ist weniger wirksam gegen Magenkrebs, erhöht aber das Überleben von Patienten mit Kopf- und Halskrebs. Bei Gebärmutterhalskrebs verlängert es das Überleben und die Zeit bis zum Wiederauftreten im Stadium II, und es ist effektiver, wenn es direkt in die Krebsmasse injiziert wird, was auf eine direkte zytotoxische Wirkung auf Tumorzellen hindeutet. Es gibt auch einen bemerkenswerten Anstieg der Monozyten und Granulozyten im Blut und in der Milz, was zur Produktion von IL- 6 und IL- 8 nach der Verwendung von Blumenkohlpilz (Sparassis crispa) führt, was darauf hindeutet, dass er immunmodulatorische Eigenschaften hat . Andere Pilze wie P. tuber-regium und P. rhinoceros Polysaccharide haben antitumorale Wirkungen, wobei sie in der Lage sind, die Expression und Proliferation von NK-Zellen, Makrophagen und T-Helferzellen in Mäusen zu induzieren. Trametes robiniophila Murrill (Huaier), ein Heilpilz in China, wird in der TCM seit ca. 1600 Jahren angewendet und seine Proteoglykane zeigen Apoptose, Antiangiogenese, Umkehrung der Arzneimittelresistenz, Antimetastasierung und Aktivierung des Immunsystems. Tabelle 1 zeigt ausgewählte Pilze, die bei verschiedenen Krebsarten untersucht wurden.

Pilz Krebs Gebräuchlicher Name Wirkstoff/Extrakt
Agaricus bisporus Brust, kolorektal Weißer Knopf Polysaccharide, Lektin
Ganoderma lucidum Brust, kolorektal, Gebärmutterhals, Prostata, Leber und Lunge Lingzhi/Reishi Ganoderma-Polysaccharide, Polysaccharid-Peptide
Coriolus versicolor Brust, Dickdarm und Haut Yun Zhi Krestin, PSK, PSP
Lentinus edodes Gebärmutterhals, Eierstock, Magen, und Haut Shiitake Lentinan
Grifola frondosa Brust und Blase Maitake Grifolan, Maitake D-Fraktion
Agaricus blazei Leukämie, Hämatologie, Magen und Lunge Brasilien Agaricus Polysaccharide
P. tuber-regium Leber Knolle Pleuran
Flammulina velutipes Haut Winter Flammulin
Modifiziert aus Roupas et al. (2012).
Tabelle 1
Bioaktive Verbindungen aus Pilzen mit krebshemmender Wirkung.

3. Mechanismus der Modulierung des Immunsystems durch krebshemmende Pilzverbindungen

Pilzverbindungen sind dafür bekannt, dass sie Krebs bekämpfen, indem sie sowohl das angeborene (unspezifische) als auch das adaptive (spezifische) Immunsystem modulieren. Die Reaktion des Immunsystems nach einer Invasion durch Antigene hängt stark von der Interaktion zwischen Wirtsmustererkennungsrezeptoren (PRRs) und pathogenassoziierten molekularen Mustern (PAMPs) ab. PRRs initiieren die angeborene Immunität durch Pathogenerkennung, während Toll-like-Rezeptoren (TLRs) Signalwege initiieren, die die angeborene Immunität koordinieren und die adaptive Immunität gegen verschiedene Pathogene auslösen. Die Zellwände von Pilzen enthalten Verbindungen, insbesondere β-Glucane, von denen man annimmt, dass sie ein wichtiger PAMP sind, der an der Auslösung einer Immunantwort beteiligt ist. Die Rezeptoren von β-Glucanen, Dectin-1, werden auf dendritischen Zellen, Makrophagen, Neutrophilen und Monozyten exprimiert. Die Bindung von Dectin-1 und β-Glucanen führt zu einer Signaltransduktion, die wiederum T-Zellen, mitogenaktivierte Proteinkinasen (MAPK) und den Nuklearfaktor Kappa B (NF-kB) aktiviert, was zu einer Zytokinproduktion führt . Darüber hinaus werden Pilzverbindungen durch die PRR erkannt, indem sie das Dectin-1, den Toll-like-Rezeptor 2 (TLR-2) und den Komplementrezeptor 3 (CR3) nutzen. PAMP bindet an TLR2 und initiiert die adaptive Immunität und PAMP-PRR auf Monozyten, dendritischen Zellen, Granulozyten und NK-Zellen des angeborenen Immunsystems, was zur Aktivierung von Immunzellen, Zytokinproduktion und Expression von Adhäsionsmolekülen führt, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1
Wahrscheinlicher immunmodulatorischer Wirkmechanismus der Pilzglucane. Sie nutzen Dectin-1, CR3 und TLR-2, was zur Aktivierung und Signaltransduktion von T-Lymphozyten, MAPK und NF-kB führt, was wiederum zur Produktion von Chemokinen und zur Aktivierung und Stimulation von Lymphozyten, Makrophagen und NK-Zellen führt, was zu einer Hemmung der Krebsproliferation führt, entweder durch direkte Toxizität, Apoptose und Arretierung des Krebszellzyklus oder durch Verhinderung der Angiogenese und Metastasierung von Krebszellen.

Außerdem sind die Glucane, die pharmakologisch wichtigen Verbindungen der Pilze, säureresistent und können daher den Magen bis zum Zwölffingerdarm passieren, wo sie mit Rezeptoren interagieren und diese aktivieren, um Lysozym, reaktive Sauerstoffradikale und Stickoxide zu produzieren. Diese wiederum stimulieren die Produktion von Zytokinen, die Phagozyten und Leukozyten aktivieren, was zu einer lokalen oder systemischen Immunität führt.

Die Effizienz von Beta-Glucanen, Leukozyten zu aktivieren, hängt nicht nur von ihrer Konformation ab, sondern auch von der Löslichkeit in Wasser, dem Molekulargewicht und dem Grad der Substitution und Verzweigung. Ihre pharmakologische Aktivität kann mit der Interaktion mit spezifischen β-Glucopyranoserezeptoren auf Leukozyten in Verbindung gebracht werden. Diese Interaktion aktiviert Leukozyten, die wiederum die Phagozytose, Zytotoxizität und die Produktion von Zytokinen durch Leukozyten stimulieren.

4. Effekte von Pilzverbindungen auf die Zytokinproduktion

Pilzverbindungen üben ihre immunmodulierenden Eigenschaften durch eine Vielzahl von molekularen Mechanismen aus. Einige regulieren Gene hoch, was zur Produktion von entzündungshemmenden und krebsbekämpfenden Zytokinen führt. Studien mit Pilzverbindungen haben gezeigt, dass eine Reihe von Genen und Zytokinen nach in vitro und in vivo Behandlungen unterschiedlich beeinflusst werden. Zytokine sind die Botenstoffe des Immunsystems und sind entweder Proteine oder Glykoproteine, die von Immunzellen sezerniert werden, um das angeborene und adaptive Immunsystem zu regulieren. Nach einer oralen Aufnahme von Pilzen/Pilzverbindungen werden intestinale Immunfaktoren aktiviert, d. h. dendritische Zellen und Makrophagen, die Zytokine sezernieren, die eine lokale oder systemische Immunität einleiten. Intestinale Epithelzellen werden auch zur Sekretion von IL-7 angeregt, einem wichtigen Zytokin in der Krebsimmuntherapie .

Die Inkubation von promonozytären THP-1-Zellen mit Agaricus blazei Murill-Extrakt führt zur Hochregulierung vieler Gene, die mit krebshemmenden Chemokinen assoziiert sind, was zur Sekretion einer Reihe von Zytokinen wie IL-23α-Untereinheit der IL-12-Familie, IL-1β, Monozyten-Chemoattractant-Protein-1 (MCP-1), Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor (G-CSF) und Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α) führt. Darüber hinaus zeigten Volman et al., dass Agaricus bisporus Fruchtkörper, Kappen und Stiel die TNF-α-Produktion durch Makrophagen aus dem Knochenmark (BMM) erhöhen.

Ganoderma lucidum hingegen ist ein lebensverlängerndes Tonikum und zu den biologischen Aktivitäten, insbesondere den antitumoralen und immunmodulatorischen Eigenschaften, gehören die Stimulierung von T-Zellen und die Entzündungsreaktion durch Expression und Produktion von Chemokinen wie IL-1, IL-2, IL-6, TNF-α und Interferon-gamma (IFN-γ). Grifolan aus Grifola frondosa fördert die Makrophagen-Aktivitäten, indem es die IL-1-, IL-6- und IL-8-Produktion steigert, wodurch letztlich die Anzahl der Leukozyten aktiviert und erhöht wird . Andere Verbindungen aus Pilzen wie Polysaccharid-Peptid (PSP), Polysaccharid (PSK) und Lentinan provozieren in vitro die Sekretion verschiedener Zytokine, nämlich IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, TNF und Interferone.

Zudem zeigten Bittencourt et al., dass α-Glucan aus Pseudallescheria boydii die in vitro Sekretion von TNF-α und IL-12 stimuliert. Die erhöhte Sekretion von IL-12 deutet auf eine Polarisierung von naiven T-Zellen in T-Helfer (Th)-Typ-1-verzerrte Antworten hin, die bei der Bekämpfung von Krebszellen wichtig sind . Der Extrakt aus Sparassis crispa stimuliert Splenozyten zur Sekretion von Zytokinen in Mäusen, was durch den Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierenden Faktor (GM-CSF) und Dectin-1, einem β-Glucan-Rezeptor, ausgelöst wird.

5. Wirkung von Pilzverbindungen auf Immunzellen

Pilzverbindungen, die direkt in Tumorzellen injiziert oder oral eingenommen werden, aktivieren die Immunzellen, um eine zellvermittelte oder direkte Zytotoxizität auf Tumorzellen zu initiieren, nachdem sie von Pathogenerkennungsrezeptoren erkannt wurden. Verbindungen wie Lentinan erhöhen die Produktion von zytotoxischen T-Lymphozyten und Makrophagen und induzieren auch unspezifische Immunantworten . Extrakte aus Pleurotus tuber-regium und P. rhinoceros verleihen Antitumoreffekte, indem sie die Reifung von Lymphozyten und NK-Zellen fördern und die Proliferation von Makrophagen, T-Helfer-Zellen und das CD4/CD8-Verhältnis und die Population erhöhen, was mit einer Zunahme des Gewichts und der Größe der Milz einhergeht, und diese Zunahme wird auf die höhere Anzahl von Monozyten und Granulozyten unter anderen Immunzellen zurückgeführt . Daher initiiert der Verzehr von Pilzverbindungen die angeborene und adaptive Immunität durch die Verbesserung der Immunüberwachung gegen Krebs durch die Einbeziehung von Monozyten, Makrophagen, NK-Zellen und B-Zellen, CTLs Sekretion Antitumor-bezogene Zytokine und Aktivierung von Immunorganen, loswerden von Krebs und Stärkung des geschwächten Immunsystems . Diese Aktionen durch Pilzverbindungen führen zu Krebszell-Apoptose, Zellzyklus-Arrest und Verhinderung von Angiogenese und Metastasierung.

6. Hemmung der Proliferation und Zellzyklus-Arrest durch Pilzverbindungen

Viele Krebsarten, darunter hämatologische Krebsarten bei der Maus und Leukämie beim Menschen, werden durch Pilze gehemmt. Ihr Wirkmechanismus ist vielfältig und umfasst vermutlich die Induktion von Apoptose und die Hochregulierung von Apoptose-induzierenden Genen sowie die Hemmung der Zellteilung in vitro und in vivo.

Pilzverbindungen, die in die Tumormasse injiziert werden, führen zur Apoptose der Zellen in verschiedenen Stadien des Zellzyklus, um die Proliferation der Tumorzellen zu bremsen. Zum Beispiel sind Lentinan und Lektine aus Shiitake direkt zytotoxisch und zytostatisch für MCF-7 Brustkrebszellen . Sie zeigen auch eine entzündungshemmende Wirkung, indem sie die Werte des neoangiogenen und Granulozyten-chemoattraktiven Faktors IL-8 senken und die Infiltration von zytotoxischen T-Zellen erhöhen, indem sie die Bildung von reaktiven Sauerstoff- und Stickstoffspezies im Tumor reduzieren und das schiefe Th1/Th2-Gleichgewicht bei späten Krebserkrankungen verbessern. Diese Fähigkeit der Phagozyten zur Infiltration macht sie wichtig für die Beseitigung von fortgeschrittenen Tumoren durch Phagozytose und Sekretion von Zytokinen für direkte oder indirekte Antitumoraktivitäten und Antikörper-abhängige zellvermittelte Zytotoxizität (ADCC) . Die Unterdrückung der Zellmotilität und die Blockierung der Gefäße in der Mikroumgebung des Tumors ist ein guter Indikator für die Hemmung der Metastasierung und Proliferation von Krebs. Ganoderma lucidum hat das Potenzial, die Zellmotilität zu unterdrücken, die Zellproliferation zu hemmen, Apoptose zu induzieren und die Angiogenese von hochinvasiven menschlichen Brust- und Prostatakrebszellen zu unterdrücken . PSK hingegen wird, wenn es vor der Operation direkt in menschliche Magentumore injiziert wird, schnell von dendritischen Zellen in und um die Tumore aufgenommen und verbessert das Überleben und die Lebensqualität von Magenkrebspatienten. PSK hat also eine direkte zytotoxische Wirkung auf Krebszellen. Nach Hsu et al. hemmen Methanolextrakte von G. lucidum und G. tsugae das Wachstum von Darmkrebszellen innerhalb von 72 Stunden, indem sie Cyclin A und B1 herunterregulieren und p21 und p27 hochregulieren, wodurch der Zellzyklus in G2/M arretiert wird, und somit sind sie in der Lage, das Tumorwachstum zu unterdrücken, den Zelltod zu induzieren und die Zellproliferation in menschlichen Darmkrebszellen in vivo zu hemmen. Volman et al. bestätigten, dass es eine Modulation der Immunantwort von Enterozyten gibt, wobei Extrakte aus Pilzen die Transaktivierung von NF-kB in Caco-2-Zellen senken, wobei A. blazei Murill und Coprinus comatus die ausgeprägteste Abnahme der NF-kB-Transaktivierung aufweisen, was dazu führen kann, dass Tumorzellen aufhören zu proliferieren, absterben oder empfindlich für die Wirkung von Antitumormitteln werden. Darüber hinaus zeigen Extrakte aus dem Fruchtkörperwasser von L. edodes hemmende Effekte auf die Proliferation von MCF-7-Zellen und die DNA-Synthese, was darauf hindeutet, dass die zytostatische Wirkung dieses Pilzextrakts auf den Zellzyklus von Krebszellen sehr stark ist. MCF-7-Zellen, die mit Huaier (Trametes robiniophila)-Extrakt behandelt wurden, zeigen G0/G1-Arrest, der zu Zellschädigung und Apoptose führt, und Heißwasserextrakte von Coprinellus sp, C. comatus und Flammulina velutipes haben ebenfalls eine Hemmung der zellulären Proliferation von MCF-7, MDA-MB-231 und BT-20 Zellen gezeigt.

Es genügt zu sagen, dass Untersuchungen bewiesen haben, dass Pilzverbindungen ein krebshemmendes Potential in in vitro, in vivo und klinischen Studien aufweisen, wie in Tabelle 2 zusammengefasst. Daher ist die kritische Erforschung von krebshemmenden Pilzverbindungen wichtig für die Suche nach neuen Medikamenten.

Pilz Biologische Aktivität Studie Referenz
Agaricus blazei Murill (AbM) Sekretion von IL-8, TNF-α, und NO-Produktion durch Makrophagen, Hemmung des Krebszellwachstums, Hochregulierung der Expression und Sekretion von Antikrebsgenen und Zytokinen IL-23, IL-12, IL-1, MCP-1, G-CSF und TNF-α, Apoptose und NK-Aktivierung In vitro
Suppression des Tumorwachstums und Hemmung der Angiogenese, Stimulierung der Produktion von Zytokinen und Leukozyten-Wachstumsfaktoren, Verbesserung des schiefen Th1/Th2-Gleichgewichts In vivo
Agaricus bisporus Induzieren Apoptose, hemmen Angiogenese, stimulieren TNF-α-Produktion durch BMM In vitro
Ganoderma lucidum Zytotoxisch für Krebszellen, hemmen Krebszellwachstum, stimulieren T-Zellen, hochregulieren die Expression und Sekretion von IL-1, IL-2, IL-6, TNF-α und IFNγ, unterdrücken die Zellmotilität und Angiogenese, hemmen die Proliferation und induzieren die Apoptose, downregulieren die Cycline A und B und upregulieren p21 und p27, arretieren den Zellzyklus In vitro
Ganoderma tsugae Hemmen das Wachstum von Krebszellen, downregulieren die Cycline A und B und upregulieren p21 und p27, stoppt den Zellzyklus In vitro
Grifola frondosa Aktiviert Makrophagen, stimuliert die Produktion von IL-1, IL-6 und IL-8, stimulieren Leukozyten In vitro
Sparassis crispa Augmentieren das Immunsystem, erhöhen die IL-8-Synthese, aktivieren Leukozyten In vitro
Stimulieren Splenozyten zur Sekretion von Zytokinen In vivo
Pleurotus tuber-regium Stimulieren die Proliferation von NK-Zellen, Makrophagen und T-Zellen In vitro
Maturation von Lymphozyten, NK-Zellen und Makrophagen, Erhöhung von Gewicht und Größe der Milz In vivo
Polyporus rhinoceros Stimulieren die Proliferation von NK-Zellen, Makrophagen, und T-Zellen In vitro
Schizophyllum commune Verlängerung des Lebens von Kopf/Hals/Gebärmutterhalskrebs Krebspatienten Klinisch
Trametes robiniophila Apoptose, Antiangiogenese, Antimetastasierung, Umkehrung von Arzneimittelresistenzen, Aktivierung des Immunsystems Klinisch
Apoptose, G0/G1-Zellzyklus-Arrest, und Zellschädigung In vitro
Coriolus versicolor Sekretion der Zytokine IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-α anregen, und TNF In vitro
Verbesserung des Überlebens von Magenkrebspatienten Klinisch
Coprinus comatus Inhibit cancer cell proliferation In vitro
Pseudallescheria boydii Stimulate secretion of IL-12 und TNFα In vivo
Coprinellus sp. Hemmung der Krebszellproliferation In vitro
Lentinula edodes Stimulieren die Sekretion von IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-α und TNF, zytotoxisch und zytostatisch auf Brustkrebszellen, hemmen die Proliferation von Krebszellen, hemmen die DNA-Synthese In vitro
Flammulina velutipes Hemmen die Proliferation von Krebszellen In vitro
Tabelle 2
Zusammenfassung der Studien zum Wirkmechanismus der Pilzverbindungen.

7. Schlussfolgerung und Zukunftsperspektive

Bioaktive Verbindungen aus Pilzen haben gezeigt, dass sie das Immunsystem aktivieren oder modulieren und dadurch die Metastasierung und das Wachstum von Krebszellen hemmen. Diese Verbindungen wirken, indem sie die Reifung, Differenzierung und Proliferation von Immunzellen beeinflussen. Die wichtigsten Verbindungen, die für das Immunsystem und die Krebsbekämpfung von Bedeutung sind, zielen auf das Darmsystem ab, insbesondere auf den Darm als Ort des Kontakts und der primären Wirkung, und beeinflussen so die Immunität des Darms und letztendlich die systemische Immunität. Diese Verbindungen sind PAMP und wirken, indem sie mit Rezeptoren auf Leukozyten interagieren, mit der Immunität assoziierte Gene hochregulieren, die Produktion von T-Lymphozyten und Zytokinen erhöhen, die Aktivität von Makrophagen und Zytokinen aktivieren, Apoptose induzieren, den Zellzyklus beeinflussen und die Infiltration von zytotoxischen T-Zellen in Tumoren erhöhen. Kritische Studien über den Wirkmechanismus und die Entwicklung von Anti-Krebs-Wirkstoffen aus Pilzen sind sehr wichtig, um die Belastung durch Krebs zu reduzieren und die Lebensqualität von Krebspatienten zu verbessern.

Forschung, die auf die Modulation des Immunsystems zur Bekämpfung von Krebs abzielt, insbesondere durch Pilzverbindungen, ist daher wichtig. Zukünftige Perspektiven sollten daher darauf gerichtet sein, die molekularen Mechanismen verschiedener Pilzverbindungen in der Krebsimmuntherapie herauszufinden und den Konsum von Pilzen und anderen natürlichen Pflanzenmaterialien aufgrund ihrer ganzheitlichen Behandlung zu fördern. Weitere Studien sollten zur Erhaltung der Biodiversität von Pilzen durchgeführt werden, und es sollte eine kritische Analyse durchgeführt werden, um die pharmakologische Bedeutung und die Pilze verschiedener Regionen zu bewerten und zu vergleichen.

Interessenkonflikte

Der Autor erklärt, dass es keine Interessenkonflikte in Bezug auf die Veröffentlichung dieser Arbeit gibt.

Danksagungen

Der Autor ist der Egerton University dankbar für die Gewährung der Möglichkeit zu arbeiten und die Zeit zu veröffentlichen. Er dankt auch Professor YuHong Bian von der Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, China, für ihre Mentorenschaft.

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