Streptozotocin

Streptozotocin ist eine Substanz, die als Inseltoxin endokrine Zellen, wie Betazellen des Pankreas abtötet.

Als eines der älteren Chemotherapeutika wird Streptozotocin insbesondere zur Behandlung von Karzinoiden und endokrinen Tumoren des Pankreas verwendet. Es gibt aus kleinen Studien auch Hinweise, dass Streptozotocin bei anderen endokrinen Tumoren, etwa der Nebennierenrinde wirksam sein könnte.

Umgekehrt kann Streptozotocin als Karzinogen auch maligne Tumoren auslösen, insbesondere der Leber, der Niere und der Pankreasinseln, wobei die Daten aus Tiermodellen stammen und beim Menschen mangels Erfahrung noch nicht verifiziert werden konnten. Weitere unerwünschte Nebenwirkungen sind:

• Niereninsuffizienz
• Leberinsuffizienz
• Übelkeit, Erbrechen
• Durchfall

Experimentell wird Streptozotocin eingesetzt, um im Tiermodell, insbesondere bei Ratten und Mäusen, einen artefiziellen Diabetes mellitus mit führender Sekretionsstörung zu induzieren.

Streptozotocin ist eine chemische Verbindung, die auch natürlich vorkommt und zur Gruppe der Glucosamine bzw. der Nitroharnstoffe gehört. Sein chemisch korrekter Name lautet 2-Desoxy- 2-(3-methyl- 3-nitroso-ureido)- D-glucopyranose. Die chemische Summenformel von Streptozotocin lautet: C₈H₁₅N₃O₇. Die Substanz ist gut in Wasser löslich undhat einen Schmelzpunkt von 115 °C. Es handelt sich um ein weißes, leicht gelbliches Pulver und besitzt eine alkylierende Wirkung.

Die erste Isolierung von Streptozotocin gelang in den 1950er Jahren des vergangenen Jahrhunderts durch wissenschaftliche Mitarbeiter der Firma Upjohn. Quelle war dabei das Bodenbakterium Streptomyces achromogenes. Anfang 1962 erfolgte die Patentierung dieses Wirkstoffes. Einige Jahre später wurden Pharmakologen und Zellforscher auf die selektiv toxische Wirkung gegenüber den Betazellen des Pankreas aufmerksam, weswegen man sofort mit umfangreichen diabetischen Experimenten begann. Kernfrage war dabei, ob man bei Tieren nach Injektion von Streptozotocin einen Diabetes mellitus auslösen könne. Des Weiteren war die Wirkung dieser Substanz auf insulinproduzierende Raumforderungen des Pankreas interessant für die damalige Forschungsarbeit. Erfolgreiche Forschungen führten im Jahr 1982 zur Zulassung des Arzneistoffes in den USA.

Streptozotocin besitzt eine alkylierende Wirkung. Im konkreten Fall bedeutet dies, dass es zum Einbau von Alkylgruppen in den DNA-Strang kommt. Dadurch ist eine weitere Mitose nicht mehr möglich, womit jede Form der Zellvermehrung unterbunden ist. Seine potenziell mutagenene bzw. karzinogene Wirkung beruht auf der Eigenschaft, das Erbgut durch die Bildung freier Radikale zu beschädigen. Bekannterweise wirkt Streptozotocin selektiv auf die Betazellen der Langerhans-Inseln im Pankreas. Dies ist folgendermaßen zu erklären: Das Streptozotocin-Molekül kann hervorragend durch den Glucosetransporter GLUT2 in den Intrazellulärraum transportiert werden. Diese Form des Transporters findet sich in extrem hoher Dichte nur auf den Betazellen der Bauchspeicheldrüse.

Streptozotocin ist lediglich für die Chemotherapie von inoperablen, insulinproduzierenden Tumoren der Bauchspeicheldrüse zugelassen. Bei einem solchen Tumor spricht man von einem Insulinom. Durch die regelmäßige Injektion dieses Arzneimittels können die Große und damit die Kraft, Insulin zu produzieren, verringert werden. Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung der Lebensqualität des Patienten, da die ansonsten sehr häufig aufkommenden Unterzuckerungen (bis hin zum hypoglykämischen Schock) signifikant verringert werden können.

Streptozotocin wird stets intravenös als Infusion verabreicht.