Hemmung von Crown-Gall-Tumorwachstum durch anti-Malaria-aktives Artesunat aus <em>Artemisia annua</em>

  • Cornelia I. Ullrich Julius Kühn-Institut – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt; Institut für Botanik, Technische Universität Darmstadt, Darmstadt
  • Monika von Eitzen-Ritter Julius Kühn-Institut – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt
  • Annemarie Jockel Institut für Botanik, Technische Universität Darmstadt, Darmstadt
  • Thomas Efferth Deutsches Krebsforschungsinstitut, Heidelberg
Schlagworte: Agrobacterium tumefaciens, Cucumis sativus, Echter Mehltau, Falscher Mehltau, Mauke, Ricinus communis, Vaskularisierung, Wachstumsförderung

Abstract

Die antimalaria-aktive Substanz Artesunat, ein Sesquiterpen-Trioxan-Lacton-Derivat von Artemisinin, ist für seine außergewöhnlichen Hemmeffekte auf Plasmodien und Trematoden sowie die Unterdrückung der Proliferation von Tumorzellen bekannt. In der vorliegenden Untersuchung wurde die Wirkung von Artesunat auf sich schnell teilende Pflanzenzellen von Agrobacterium tumefaciens-induzierten Crown-Gall-Tumoren und Wundkalluszellen bei der Modellpflanze Ricinus communis untersucht. Niedrige, aber ständig applizierte Artesunatkonzentrationen (10 µM) reichten aus, um die Crown-Gall-Entwicklung vollständig zu unterdrücken. Innerhalb von drei Wochen erreichten die infizierten, aber mit Artesunat behandelten Pflanzen etwa die doppelte Größe der tumorisierten Pflanzen und zeigten ein reichlicheres und gesundes Blattwerk mit größeren Blättern. Artesunat verlangsamte auch die Wundkallusentwicklung und verursachte oberflächliche Nekrosen. Es verhinderte jedoch nicht die Infektion von Gurkenblättern durch echten Mehltau, Podosphaera xanthii, oder durch falschen Mehltau, Pseudoperonospora cubensis. Junge Gurkenblätter reagierten auf sehr hohe Artesunatkonzentrationen, 100 µM und höher, mit Nekrosesymptomen, jedoch nicht auf geringere Konzentrationen von 50 µM und niedriger. Diese neuartigen Befunde lassen auf einen allgemeinen und grundlegenden Wirkungsmechanismus von Artesunat bei menschlichen, tierischen und pflanzlichen Zellen schließen, nicht aber bei phytopathogenen Pilzen. Eine mögliche Anwendung von Artesunat im Biologischen Pflanzenschutz zur Verhinderung von Crown-Gall-Tumoren bei Reben (Mauke) oder wertvollen Obstbäumen wird diskutiert.

Veröffentlicht
2009-01-01
Rubrik
Originalarbeit