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Zeitschrift für Krebsforschung

, Volume 66, Issue 2, pp 155–164 | Cite as

Die Schutzwirkung des Nicotinsäureamid auf die strahlenbedingte Schädigung der DNS-Synthese als Zellpopulationsproblem

  • H. Hilz
  • H. Berndt
Article
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Zusammenfassung

Bestrahlung von Ehrlich-Ascitestumorzellen bewirkt eine ähnliche Schädigung von DPN-Gehalt, Glykolyserate, DNS- und Proteinsynthese, während die Atmung kaum betroffen wird. Nicotinsäureamid, das dem Inkubationsmilieu (80% iges Ascitesserum) zugesetzt wird, verhindert zum großen Teil diese Auswirkungen.

Wie eine autoradiographische Analyse zeigt, kommt die Hemmung der DNS-Synthese in einer solchen, nicht-synchron sich teilenden Zellpopulation auf zwei Wegen zustande: Nach 5000 r verlieren die meisten der DNS-synthetisierenden Zellen vollständig die Fähigkeit, markiertes Thymidin zu inkorporieren, während die restlichen Zellen eine nur mäßig reduzierte Einbaurate zeigen. Nicotinsäure-amid stellt die normalen Verhältnisse wieder her, indem nicht nur die Anzahl der DNS-synthetisierenden Zellen, sondern auch das Ausmaß der Markierung in den individuellen Zellen erhöht wird.

Diese Befunde bestätigen erneut die Bedeutung eines adäquaten intracellulären Nicotinsäureamidspiegels für den Stoffwechsel bestimmter Tumoren.

Summary

When Ehrlich ascites tumor cells are irradiated, the DPN content, the rate of glycolysis, and the syntheses of DNA and protein are impaired, whereas the respiration hardly is affected. Nicotinamide prevents to a large extent these radiation effects when added to the incubation mixture (80% ascites serum).

As revealed by autoradiographic analysis, the inhibition of DNA synthesis in such a non-synchronously dividing cell population comes about in two ways. After 5000 r, most of the DNA synthesizing cells completely lose the capacity to incorporate tritiated thymidine, whereas the remaining cells show a moderately imparied rate of uptake. When added after irradiation, nicotinamide restores the impairment nearly to normal by increasing both the number of DNA synthesizing cells and the extent of labelling with thymidine in the individual cells.

These results again confirm the important role of an adequate intracellular level of nicotinamide for the metabolism of certain tumor cells.

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Literatur

  1. Bollum, F. J., J. W. Anderegg, A. B. McElya, and R. van Potter: Nucleic acid metabolism in regenerating rat liver. VII. Effect of X-radiation on enzymes of DNA synthesis. Cancer Res. 20, 138 (1960).Google Scholar
  2. Borst, P., H. Grimberg, and H. Holzer: The DPN content of mitochondria isolated from ascites tumor cells treated with a carcinostatic ethyleneimine. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 74, 789 (1963).Google Scholar
  3. Domagk, G., L. Jühling u. J. Pütter: Probleme der Chemotherapie der Tumoren. In: K. H. Bauer (Ed.), Medizinische Grundlagenforschung, Bd. II, S. 553. Stuttgart: Georg Thieme 1959.Google Scholar
  4. Hilz, H., u. B. Bertram: De-Inhibierung der Ascitestumor-DPNase durch Wasserstoffperoxyd. (In Vorbereitung.)Google Scholar
  5. Hilz, H., B. Bertram u. P. Hlavica: Die Deutung des strahlenbedingten DPN-Abfalls in Ascitestumoren als Schädigung der aktiven Nikotinamidkonzentrierung. Gem. Tagg Dtsch., Schweiz. u. Franz. Biochem., Straßburg 1963.Google Scholar
  6. ———: Die entscheidende Bedeutung der DPNase-Aktivierung für den DPN-Abfall in bestrahlten Ascitestumorzellen. Biochem. Z. 338, 283 (1963).Google Scholar
  7. Hilz, H., u. H. Eckstein: Hemmung der Zellteilung durch Cytostatica und Röntgenstrahlen bei synchronisierten Hefezellen. (In Vorbereitung.)Google Scholar
  8. —, M. v. Gossler, M. Oldekop, and M. Scholz: Effects of x-ray irradiation in ascites tumor cells. Partial restauration of DPN-content and DNA-synthesis by nicotinamide. Biochem. biophys. Res. Commun. 6, 379 (1961).Google Scholar
  9. Hilz, H., P. Hlavica u. V. Roemer: Zur Wirkung von Nikotinsäureamid auf den Stoffwechsel von Ascitestumorzellen. (In Vorbereitung.)Google Scholar
  10. —, B. Hubmann, M. Oldekop, M. Scholz u. M. v. Gossler: Die Wirkung von Röntgenstrahlen und cytostatischen Verbindungen auf DPN-Gehalt und DNS-Synthese in Ascitestumorzellen. Biochem. Z. 336, 62 (1962).Google Scholar
  11. —, H. Maass, F. Hölzel, A. Hirsch-Hoffmann u. M. Oldekop: Die unterschiedliche Stoffwechselschädigung verschiedener Ascitestumorstämme durch Röntgenstrahlen. Biochem. Z. 339, 198 (1963).Google Scholar
  12. Hlavica, P., V. Roemer u. H. Hilz: Die Bedeutung des Nikotinamids für den Ablauf von Glykolyse, DNS- und Proteinsynthese. Gem. Tagg Dtsch., Schweiz. u. Franz. Biochem., Straßburg 1963.Google Scholar
  13. Hölzel, F.: Der Einfluß von 2,3,5-Trisaethyleniminobenzochinon (1.4) auf den Einbau von 14C-markierten Aminosäuren in das Protein anaerob glykolysierendes Yoshida-Ascites-Tumorzellen. Z. Naturforsch. 16b, 792 (1961).Google Scholar
  14. —, H. Maass u. H. A., Künkel: Der Einfluß von Nikotinsäureamid und 2,3,5-Trisäthyleniminobenzochinon(1,4) auf den Einbau von 14C-Glycin in das Protein von Yoshida-Ascites-Sarkomzellen. Naturwissenschaften 48, 627 (1961).Google Scholar
  15. Holzer, H., P. Glogner u. G. Sedlmayr: Zum Mechanismus der Glykolysehemmung durch carcinostatisch wirkende Äthyleniminoverbindungen. Biochem. Z. 330, 59 (1958).Google Scholar
  16. —, u. H. Kröger: Zum Mechanismus der Wirkung von B 518 (Endoxan-Asta) auf das Jensen-Sarkom und zur Hemmung der Chemotherapie von Tumoren durch das Vitamin Nikotinsäureamid. Klin. Wschr. 36, 677 (1958).Google Scholar
  17. Koch, R., u. S. Klemm: Zum Mechanismus des Strahlenschutzeffektes von Nicotinsäureamid am Ehrlich-Ascites-Tumor. Arzneimittel-Forsch. 12, 465 (1962).Google Scholar
  18. Lajtha, L. G.: The effect of radiations on nucleic acid metabolism. In: Nucleic acids, vol. III, p. 527. New York: Academic Press 1960.Google Scholar
  19. —, and F. Ellis: Incorporation of 32P and adenine 14C into DNA by human bone marrow cells in vitro. Brit. J. Cancer 8, 367 (1954).Google Scholar
  20. Liss, E., u. G. Palme: DPN-Gehalt anaerobe Glykolyse und DNS-Synthese von Ascitestumorzellen unter dem Einfluß von Trenimon. Naturwissenschaften 50, 672 (1963).Google Scholar
  21. Maass, H.: Über den Wirkungsmechanismus von Röntgenstrahlen und cytostatischen Substanzen im Intermediärstoffwechsel der Tumorzelle. Habil.-Schr. Hamburg 1962.Google Scholar
  22. —: Über den Wirkungsmechanismus von Röntgenstrahlen und zytostatischen Substanzen in Tumorzellen. Zbl. Gynäk. 85, 209 (1963).Google Scholar
  23. —, G. H. Rathgen: Untersuchungen über den Einfluß von Röntgenstrahlen auf den Kohlehydratstoffwechsel von Tumorzellen. Strahlentherapie 103, 668 (1957).Google Scholar
  24. ——, H. A. Künkel u. G. Schubert: Versuche zur Deutung der strahleninduzierten Glykolysehemmung in Yoshida-Ascites-Tumorzellen. Z. Naturforsch. 13b, 735 (1958).Google Scholar
  25. Maruyama, Y., and K. G. Lark: Periodic synthesis of bacterial nucleic acids in the absence of protein synthesis. Exp. Cell Res. 25, 161 (1961).Google Scholar
  26. Pütter, J.: Stoffwechselwirkungen von Äthylenimino-Chinonen. Arzneimittel-Forsch. 10, 8 (1960).Google Scholar
  27. Roitt, J. B.: The inhibition of carbohydrate metabolism in ascites tumor cells by ethyleneimines. Biochem. J. 63, 300 (1956).Google Scholar
  28. Scaife, J. F.: Effect of ionizing radiation on the pyridine nucleotides of thymocytes. Canad. J. Biochem. 41, 1469 (1963).Google Scholar
  29. Schmack, W., H. Maass u. G. Locher: Die intracelluläre Verteilung des Diphosphopyridinnukleotids in Tumorzellen nach Röntgenstrahlen. Z. Krebsforsch. 65, 257 (1963).Google Scholar
  30. Warburg, O.: In: Weiterentwicklung zellphysiologischer Methoden. Stuttgart: Georg Thieme 1962.Google Scholar
  31. Weitzel, G., E. Buddecke, F. Schneider u. H. Pfeil: Einwirkung organischer Persauerstoff-Verbindungen auf das Mäuse-Ascitescarcinom in vivo. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem. 325, 65 (1961).Google Scholar
  32. F. Schneider, H. Pfeil u. K. Seynsche: Cytostatische Effekte stickstoffhaltiger organischer Peroxyde. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem. 331, 219 (1963).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1964

Authors and Affiliations

  • H. Hilz
    • 1
  • H. Berndt
    • 1
  1. 1.Physiologisch-Chemischen Institut der Universität HamburgHamburgDeutschland

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