Lag Linus Pauling doch richtig? Potenzielle Vorteile von hochdosiertem Vitamin C in der Krebstherapie

Die Geschichte von Vitamin C ist eng mit der Bekämpfung von Skorbut verbunden. Der englische Seefahrer James Cook (1728-1779) nahm bei seinen Reisen verschiedene Lebensmittel mit, um Skorbut zu verhindern, darunter Sauerkraut und Zitronensaft. Ende des 18. Jahrhunderts wurden Zitrusfrüchte zur Pflicht an Bord von Schiffen.

Beschreibung durch A. Szent-Györgyi und N. Haworth – Synthese durch T. Reichstein

Der entscheidende Wirkstoff, Ascorbinsäure, heute bekannt als Vitamin C, wurde im 20. Jahrhundert isoliert. Der ungarische Wissenschaftler Albert Szent-Györgyi und sein Kollege Norman Haworth beschrieben 1933 die gute Wirkung von Vitamin C gegen Skorbut. Zu Ehren der antiskorbutischen Eigenschaften der Verbindung schlugen Haworth und Szent-Györgyi nun den neuen Namen „a-scorbic-acid“ für das Molekül vor. Im selben Jahr gelang dem Schweizer Chemiker Tadeus Reichstein die chemische Synthese von Vitamin C, was den Weg für die industrielle Herstellung ebnete. Szent-Györgyi erhielt 1937 für seine Arbeiten über Vitamin C den Nobelpreis für Medizin, Haworth den Nobelpreis für Chemie.

Vitamin C ist ein essentielles, wasserlösliches Vitamin

Ascorbinsäure ist ein essentielles Vitamin, das mit der Nahrung aufgenommen werden muss, weil es im Stoffwechsel des Menschen nicht selbst hergestellt werden kann. Ein Vitamin C Mangel äußert sich als Skorbut vor allem an Geweben mit hoher Kollagenbildung wie Bindegewebe, Knochen, Knorpel und Blutgefäßen. Vitamin C hat mehrere wichtige Funktionen im menschlichen Körper:

  1. Antioxidative Wirkung: Vitamin C wirkt als Antioxidans und schützt die Zellen vor Schäden durch freie Radikale.
  2. Kollagenbildung: Es ist essenziell für die Synthese von Kollagen, einem Protein, das wichtig für die Gesundheit von Haut, Blutgefäßen, Knochen und Bindegewebe ist.
  3. Immunsystem: Vitamin C stärkt das Immunsystem und hilft bei der Abwehr von Infektionen.
  4. Eisenaufnahme: Es verbessert die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen aus pflanzlichen Lebensmitteln, was wichtig für die Vorbeugung einer Eisenmangelanämie ist.
  5. Wundheilung: Vitamin C fördert die Wundheilung durch seine Rolle in der Kollagenbildung und dem Immunsystem.
  6. Neurotransmitter: Es spielt eine Rolle bei der Synthese von Neurotransmittern wie Noradrenalin, die für die Funktion des Gehirns wichtig sind.
  7. Carnitinsynthese: Vitamin C spielt eine entscheidende Rolle bei der Synthese von Carnitin, einer Verbindung, die für den Transport von Fettsäuren in die Mitochondrien notwendig ist, wo sie zur Energiegewinnung oxidiert werden.

Empfohlene Vitamin C Tagesdosis möglicherweise zu niedrig

Heute ist Vitamin C weit verbreitet und in vielen industriell hergestellten Lebensmitteln enthalten, oft als Zusatzstoff E 300, der die Haltbarkeit und Farbe der Produkte verbessert. Trotz des Booms von Vitaminpräparaten halten viele Experten eine zusätzliche Zufuhr von Vitamin C für unnötig, da eine ausgewogene Ernährung mit ausreichend Obst und Gemüse den Bedarf decken würde. Der Körper scheidet überschüssiges Vitamin C schnell wieder aus, und die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt eine Tagesmenge von 110 mg für Männer und 95 Milligramm für Frauen, was leicht durch eine halbe rote Paprika oder eine Orange erreicht werden kann. Viele Menschen haben heute trotzdem einen Vitamin-C-Mangel, da Obst und Gemüse durch lange Lagerung, Transport und verarbeitende Methoden Nährstoffe verlieren. In Altersheimen, Krankenhäusern und Kantinen wird Essen lange warmgehalten, was den Vitamin-C-Gehalt weiter reduziert. Zudem tragen karge Böden und die westliche Ernährungsweise mit verarbeiteten Lebensmitteln zur geringeren Vitamin-C-Aufnahme bei. Darüberhinaus wird die von der DGE empfohlene Vitamin C Tagesdosis von 110 mg als viel zu gering angesehen, wie von Dr. Ulrich Strunz gut nachvollziehbar begründet.

Folgen eines Vitamin C Mangels

Ein Vitamin-C-Mangel kann eine Reihe von gesundheitlichen Problemen verursachen, die von milden Symptomen bis zu schwerwiegenden Erkrankungen reichen. Hier sind die wichtigsten Folgen eines Vitamin-C-Mangels:

1. Skorbut

  • Symptome: Müdigkeit, Muskelschwäche, Gelenk- und Muskelschmerzen, Zahnfleischbluten, Zahnverlust, Hautausschläge, Anämie und schlechte Wundheilung.
  • Ursache: Mangelnde Kollagenproduktion führt zu einer Schwächung der Bindegewebe, Blutgefäße und Knochen.

2. Beeinträchtigte Immunfunktion

  • Symptome: Erhöhte Anfälligkeit für Infektionen, häufige Erkältungen und verlängerte Genesungszeiten.
  • Ursache: Vitamin C spielt eine Schlüsselrolle im Immunsystem, einschließlich der Förderung der Produktion und Funktion von weißen Blutkörperchen.

3. Verminderte Wundheilung

  • Symptome: Langsam heilende Wunden und Blutergüsse.
  • Ursache: Vitamin C ist entscheidend für die Kollagenbildung, die für die Wundheilung unerlässlich ist.

4. Anämie

  • Symptome: Müdigkeit, Schwäche, blasse Haut und Kurzatmigkeit.
  • Ursache: Vitamin C verbessert die Eisenaufnahme aus der Nahrung, und ein Mangel kann zu einer verringerten Eisenaufnahme und infolgedessen zu Eisenmangelanämie führen.

5. Muskelschwäche und Erschöpfung

  • Symptome: Chronische Müdigkeit und reduzierte körperliche Leistungsfähigkeit.
  • Ursache: Vitamin C ist notwendig für die Synthese von Carnitin, das eine Schlüsselrolle im Energiestoffwechsel spielt.

6. Hautprobleme

  • Symptome: Rauhe, trockene Haut und kleine, rote oder blaue Flecken aufgrund von kapillaren Blutungen.
  • Ursache: Vitamin C ist für die Gesundheit der Haut und die Bildung von Kollagen wichtig.

7. Gelenkschmerzen

  • Symptome: Schmerzen und Schwellungen in den Gelenken.
  • Ursache: Schwächung des Bindegewebes in den Gelenken aufgrund unzureichender Kollagenbildung.

8. Zahnfleischprobleme

  • Symptome: Zahnfleischbluten, Schwellungen und Lockerung der Zähne.
  • Ursache: Kollagenmangel schwächt das Zahnfleisch und die umgebenden Gewebe.

Intravenöse Gabe führt zu wesentlich höheren Plasmaspiegeln

Einige Fachleute wie der „Fitness-Papst“ Dr. med. Ulrich Strunz, empfehlen die orale Einahme einer hohen Vitamin C Dosis von 3 g über den Tag verteilt. Dies führt zu einer maximalen Plasmakonzentration von 0,22 mmol/l,1  die sich aufgrund von streng regulierten Mechanismen nicht weiter steigern lässt. Hingegen können durch intravenöse Verabreichung weitaus höhere Plasmakonzentrationen von mehr als 13 mmol/l Vitamin C erreicht werden.1,2  Die hohen Plasmaspiegel von Vitamin C halten allerdings nur über eine Halbwertszeit von ungefähr zwei Stunden an, da das wasserlösliche Vitamin C rasch ausgeschieden wird. Aber Untersuchungen zeigen, dass die Applikationsform von Vitamin C entscheidend für die Erzielung hoher pharmakologischer Konzentrationen im Plasma ist.

Intravenöses Hochdosis Vitamin C wird als ergänzende Therapie in der Onkologie untersucht, da es mehrere Mechanismen besitzt, die zur Tötung von Tumorzellen beitragen können

1. Pro-oxidative Wirkung

  • Erzeugung von Wasserstoffperoxid: In hohen Konzentrationen wirkt Vitamin C als Pro-Oxidans, das reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie Wasserstoffperoxid (H₂O₂) produziert. Tumorzellen sind aufgrund ihrer gestörten antioxidativen Abwehrmechanismen besonders empfindlich gegenüber oxidativem Stress. H₂O₂ kann Zellmembranen, Proteine und DNA schädigen, was letztlich zum Zelltod führt​.3

2. Beeinträchtigung des Eisenstoffwechsels

  • Fenton-Reaktion: Vitamin C kann intrazelluläres Eisen (Fe²⁺) reduzieren, was die Fenton-Reaktion verstärkt, bei der H₂O₂ zu hochreaktiven Hydroxylradikalen (•OH) umgewandelt wird. Diese Radikale verursachen erhebliche Schäden an zellulären Komponenten, die für die Tumorzellen tödlich sein können​.

3. Beeinflussung des Tumormikromilieus

  • Hemmen von HIF-1: Vitamin C kann die Hypoxie-induzierte Faktoren (HIFs), insbesondere HIF-1, hemmen, die unter Sauerstoffmangelbedingungen in Tumoren aktiviert werden und das Tumorwachstum und die Angiogenese fördern. Durch die Hemmung von HIF-1 kann Vitamin C das Wachstum und die Ausbreitung von Tumorzellen reduzieren.

4. Hemmung der Energiegewinnung von Tumorzellen

  • Tumorzellen zeigen eine hohe Glykolyserate, bekannt als Warburg-Effekt, um zu überleben. Krebsmutationen in KRAS oder BRAF erhöhen GLUT1 und damit die Glykolyse. Hochdosiertes Vitamin C nutzt diese Schwachstelle: Es wird zu DHA oxidiert, das über GLUT1 in Tumorzellen aufgenommen wird. Dort wird DHA zu Vitamin C reduziert, was Antioxidantien verbraucht und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) erhöht. Erhöhte ROS inaktivieren GAPDH, was eine Energiekrise und den Tod der mutierten Zellen auslöst. Studien zeigten, dass Vitamin C das Tumorwachstum bei KRAS-mutierten Mäusen hemmt, jedoch nicht bei Wildtyp-Mäusen.

5. Stimulation des Immunsystems

  • Modulation von Immunzellen: Hohe Dosen von Vitamin C können die Funktion von Immunzellen wie T-Zellen und natürlichen Killerzellen verbessern, was die Immunantwort gegen Tumorzellen stärkt. Außerdem kann Vitamin C die Produktion von Zytokinen modulieren, die an der Tumorabwehr beteiligt sind​.

6. Beeinflussung der epigenetischen Regulation

  • DNA-Demethylierung: Vitamin C kann als Kofaktor für TET-Enzyme (Ten-Eleven Translocation) fungieren, die an der DNA-Demethylierung beteiligt sind. Eine Veränderung der DNA-Methylierungsmuster kann zur Reaktivierung von Tumorsuppressorgenen führen, was das Wachstum von Tumorzellen hemmen kann​.

Intravenöses Hochdosis Vitamin C ist kontraindiziert bei Favismus und eingeschränkter Nierenfunktion

Eine intravenöse Hochdosis Vitamin C Behandlung ist bei Patienten mit einem Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase-Mangel kontraindiziert. Dieser als Favismus bezeichnete Gendefekt kommt in Malariagebieten häufig vor und bietet dort Überlebensvorteile. Jedoch steht eine geringere Menge an reduziertem Glutathion zur Verfügung. Daher könnte das Wasserstoffperoxid nach Hochdosis Vitamin C Infusion die Zellmembranen der Erythrozyten schädigen.

Beim Abbau von Vitamin C entsteht Oxalsäure. Dieses könnte vorgeschädigte Nieren weiter schädigen. Daher sollte hochdosiertes intravenöses Vitamin C bei Nierenerkrankungen nicht angewandt werden.

Klinische Vitamin C Studien

Linus Pauling, der einzige Wissenschaftler, der zwei ungeteilte Nobelpreise erhielt, einen für Chemie und einen für Frieden, stellt in den 1970er Jahren die Hypothese auf, dass hohe Dosen von Vitamin C eine wirksame Behandlung gegen Krebs sein könnten. Zusammen mit dem britischen Arzt Ewan Cameron führte er klinische Studien durch.3

Pauling und Cameron veröffentlichten ihre Ergebnisse, die zeigten, dass Tumorpatienten, die hochdosiertes Vitamin C erhielten, im Durchschnitt länger lebten als diejenigen, die es nicht erhielten.4,5  Ihre Forschung deutete darauf hin, dass Vitamin C das Immunsystem stärken und die Tumorentwicklung hemmen könnte. Diese Behauptungen waren jedoch umstritten und wurden von der wissenschaftlichen Gemeinschaft kontrovers diskutiert.

Nachfolgende Studien, insbesondere solche, die von der Mayo Clinic durchgeführt wurden, konnten Paulings Ergebnisse nicht reproduziern.6,7 Die wissenschaftliche Gemeinschaft blieb in Bezug auf die Wirksamkeit von Vitamin C in der Krebsbehandlung gespalten.

Mittlerweile vermutet man einen Zusammenhang mit der eher niedrigen, maximal erreichbaren Plasmakonzentration von Vitamin C bei oraler Gabe. In den ersten Studien von Pauling und Cameron wurde Vitamin C sowohl intravenös als auch oral verabreicht und erreichte eine maximale Plasmakonzentration von 6 mM. In späteren Versuchen, in denen die gleiche Dosis Vitamin C oral verabreicht wurde, wurde jedoch eine maximale Plasmakonzentration von weniger als 0,2 mM erreicht.1 Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass die Millimolarkonzentration von Vitamin C, die zur Induktion von Zytotoxizität in Krebszellen erforderlich ist, nur durch intravenöse Verabreichung erreicht werden kann.1 Zum Beispiel zeigte eine Phase-I-Studie, dass Vitamin C-Konzentrationen mit einer intravenösen Infusion von 100 g Vitamin C sicher ist und 25–30 mM erreichen konnte.2 In dieser Studie wurden Plasmakonzentrationen von etwa 10 mM für mindestens 4 Stunden aufrechterhalten, was auf der Grundlage präklinischer Studien ausreicht, um das Wachstum von Krebszellen zu verlangsamen.

Hochdosis Vitamin C Infusion verlängert das Überleben eines Patienten mit metastasiertem Pankreaskarzinom

Das duktale Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse (PDA) hat eine düstere Prognose und wird meist erst in einem fortgeschrittenen Stadium entdeckt, das nur wenige, therapeutische Optionen hat. Aktuelle konventionelle Behandlungen für PDA sind mit hoher Morbidität, verminderter Lebensqualität und erheblichen finanziellen Belastungen verbunden. Infolgedessen wenden sich einige Patienten nach einer PDA-Diagnose der integrativen Medizin zu. Intravenös verabreichtes Hochdosis Vitamin C ist eine solche Behandlung. Eine Fallstudie berichtet über die Anwendung von intravenösem Hochdosis Vitamin C bei einem 68-jährigen Patienten mit schlecht differenziertem PDA mit multiplen Lebermetastasen im Stadium IV, das schlechteste alle Tumorstadien.8 Dem Patienten wurde zwar eine Chemotherapie bestehend aus Gemcitabin und Erlotinib angeboten. Er lehnte die Standardbehandlung jedoch ab. Er verstand den natürlichen Verlauf von metastasiertem PDA mit einer mittleren Lebenserwartung von 4-6 Monaten absolut, und wollte die Nebenwirkungen der Chemotherapie und die verringerte Lebensqualität in der kurzen verbleibenden Lebenszeit nicht haben. Nach Rücksprache mit seiner Familie entschied sich der Patient für eine Hochdosis Vitamin C Therapie über einen zentralen Portkatheter wobei die Behandlungsdosen zwischen 75 g und 125 g Vitamin C pro Infusion lagen und 2–3 Mal pro Woche über fast vier Jahre verabreicht wurden. Der Patient überlebte die fatale Diagnose fast 4 Jahre und erreichte eine objektive Rückbildung seiner Krankheit. Er verstarb an Sepsis und Organversagen aufgrund einer Darmperforation.         

Ein so langes Überleben bei metastasiertem PDA und die Regression von Metastasen sind selten. Trotzdem kann dieser Bericht eines Einzelfalls nicht eindeutig beweisen, dass eine langanhaltende Behandlung mit intravenös verabreichtem Hochdosis Vitamin C in der Krebsbehandlung allgemein wirksam ist. Vielmehr ist dieser Fall, der die Möglichkeit einer Wirksamkeit aufzeigt, ein Hinweis, der mit weiteren Daten kombiniert werden sollte, darunter Zell- und Nagetier-Krebsmodelle, einschließlich Modellen für Bauchspeicheldrüsenkrebs,9,10 in denen auch Synergien von Hochdosis Vitamin C in Kombination mit Gemcitabin festgestellt wurden.11 Für die Bestätigung der Wirksamkeit von intravenösem Hochdosis Vitamin C könnten verlängerte Behandlungszeiten erforderlich sein, was bei der Gestaltung künftiger Behandlungsstudien berücksichtigt werden sollte.

Phase III Studie bei metastasiertem Darmkrebs: Signifikant verlängertes, progressionsfreies Überleben bei Patienten mit RAS-Mutation

In einer Studie aus China wurden 442 Patientenmit einem nicht operablen, bislang unbehandelten, metastasierenden Kolorektalen Karzinom zwischen Juli 2017 und Dezember 2019 in eine Studie aufgenommen.12 Die Patienten wurden zufällig in zwei Gruppen aufgeteilt: Die eine Gruppe bekam eine Kombination aus hochdosiertem Vitamin C und Chemotherapie (Versuchsgruppe), die andere Gruppe erhielt nur Chemotherapie (Kontrollgruppe).

Die Patienten in der Versuchsgruppe erhielten für drei Tage hochdosiertes Vitamin C (1,5 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag [105 g Vit. C bei einem Körpergewicht von 70 kg]) zusammen mit Chemotherapie. Die Patienten in der Kontrollgruppe erhielten alle zwei Wochen nur die Chemotherapie.

Das mittlere progressionsfreie Überleben (PFS), betrug in der Versuchsgruppe 8,6 Monate und in der Kontrollgruppe 8,3 Monate. Dies bedeutet, dass die Behandlung mit hochdosiertem Vitamin C und Chemotherapie eine Tendenz zur Verlängerung dieser Zeit zeigte, aber statistisch nicht signifikant besser war als die reine Chemotherapie.

In einer Untergruppenanalyse zeigte sich jedoch ein signifikant längeres, mittleres progressionsfreies Überleben mit der Kombination aus hochdosiertem Vitamin C und Chemotherapie (9,2 Monate im Vergleich zu 7,8 Monaten bei reiner Chemotherapie).

Diese Daten sind vielversprechend. Es darf spekuliert werden, dass der Effekt möglicherweise noch stärker gewesen wäre, wenn die Patienten hochdosiertes Vitamin C länger als nur drei Tage bekommen hätten. Möglicherweise war diese kurze Dauer nicht ausreichend, um die volle antitumorale Wirkung des Vitamin C auszuschöpfen.

Schlussfolgerung

Abschließend lässt sich festhalten, dass hochdosiertes intravenöses Vitamin C eine vielversprechende und kostengünstige Behandlungsoption gegen Krebs darstellt, die in klinischen Studien weiter untersucht werden sollte. Dank seiner niedrigen Toxizität und der geringen Kosten könnte Vitamin C eine bedeutende Rolle in der Krebstherapie spielen, sei es als alleiniger Wirkstoff oder als ergänzende Therapie. Obwohl endgültige Beweise für die klinischen Vorteile der Vitamin-C-Therapie bei Krebs noch ausstehen, deuten aktuelle Studien darauf hin, dass Linus Paulings Aussagen über die therapeutischen Vorteile von Vitamin C bei Krebs möglicherweise gerechtfertigt waren. Er bleibt in Erinnerung für seinen unermüdlichen Einsatz für Abrüstung und seine überzeugte Befürwortung von Vitamin C als universelles Heilmittel.

Quellen

1          Padayatty, S. J. et al. Vitamin C pharmacokinetics: implications for oral and intravenous use. Ann Intern Med 140, 533-537 (2004). https://doi.org:10.7326/0003-4819-140-7-200404060-00010

2          Hoffer, L. J. et al. Phase I clinical trial of i.v. ascorbic acid in advanced malignancy. Ann. Oncol. 19, 1969-1974 (2008). https://doi.org:10.1093/annonc/mdn377

3          Ngo, B., Van Riper, J. M., Cantley, L. C. & Yun, J. Targeting cancer vulnerabilities with high-dose vitamin C. Nat. Rev. Cancer 19, 271-282 (2019). https://doi.org:10.1038/s41568-019-0135-7

4          Cameron, E. & Pauling, L. Supplemental ascorbate in the supportive treatment of cancer: Prolongation of survival times in terminal human cancer. Proc Natl Acad Sci U S A 73, 3685-3689 (1976). https://doi.org:10.1073/pnas.73.10.3685

5          Cameron, E. & Pauling, L. Supplemental ascorbate in the supportive treatment of cancer: reevaluation of prolongation of survival times in terminal human cancer. Proc Natl Acad Sci U S A 75, 4538-4542 (1978). https://doi.org:10.1073/pnas.75.9.4538

6          Creagan, E. T. et al. Failure of high-dose vitamin C (ascorbic acid) therapy to benefit patients with advanced cancer. A controlled trial. N Engl J Med 301, 687-690 (1979). https://doi.org:10.1056/NEJM197909273011303

7          Moertel, C. G. et al. High-dose vitamin C versus placebo in the treatment of patients with advanced cancer who have had no prior chemotherapy. A randomized double-blind comparison. N Engl J Med 312, 137-141 (1985). https://doi.org:10.1056/NEJM198501173120301

8          Drisko, J. A., Serrano, O. K., Spruce, L. R., Chen, Q. & Levine, M. Treatment of pancreatic cancer with intravenous vitamin C: a case report. Anticancer Drugs 29, 373-379 (2018). https://doi.org:10.1097/CAD.0000000000000603

9          Chen, Q. et al. Ascorbate in pharmacologic concentrations selectively generates ascorbate radical and hydrogen peroxide in extracellular fluid in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A 104, 8749-8754 (2007). https://doi.org:10.1073/pnas.0702854104

10        Levine, M., Padayatty, S. J. & Espey, M. G. Vitamin C: a concentration-function approach yields pharmacology and therapeutic discoveries. Adv Nutr 2, 78-88 (2011). https://doi.org:10.3945/an.110.000109

11        Espey, M. G. et al. Pharmacologic ascorbate synergizes with gemcitabine in preclinical models of pancreatic cancer. Free Radic Biol Med 50, 1610-1619 (2011). https://doi.org:10.1016/j.freeradbiomed.2011.03.007

12        Wang, F. et al. A Randomized, Open-Label, Multicenter, Phase 3 Study of High-Dose Vitamin C Plus FOLFOX +/- Bevacizumab versus FOLFOX +/- Bevacizumab in Unresectable Untreated Metastatic Colorectal Cancer (VITALITY Study). Clin. Cancer. Res. 28, 4232-4239 (2022). https://doi.org:10.1158/1078-0432.CCR-22-0655

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