Chemotherapien erhöhen die Anzahl der Opioidrezeptoren auf den Tumorzellen, während gesunde Zellen nur sehr wenige Opioid-Rezeptoren ausbilden.
Methadon wirkt an Krebstumoren über diese Opioid-Rezeptoren und aktiviert Signalwege, die die Apoptose (den natürlichen Zelltod) auslösen und damit die Tumorzelle zum Absterben bringen. Das bedeutet auch, dass die Anzahl der Opioidrezeptoren entscheidend dafür ist, wie gut Methadon über die Einleitung der Apoptose wirken kann. Je mehr Opioidrezeptoren auf der Tumorzelle vorhanden sind, umso besser kann Methadon wirken.
Über die Opioidrezeptoren kann Methadon resistente Tumorzellen auch wieder empfindlich für die Chemotherapie machen. Denn um Chemotherapeutika aus der Zelle zu transportieren und sich damit vor Zellgiften zu schützen, bilden Tumorzellen an der Zelloberfläche Pumpen aus.
Es konnte nachgewiesen werden, dass dieser Mechanismus durch D,L-Methadon über die Besetzung der Opioidrezeptoren blockiert wird. Das bedeutet, dass über die Bindung an den Opioidrezeptor die Tumorzellen weniger von der giftigen Chemotherapie wieder ausschleusen können und diese effektiver wirken kann.
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