Ein komplexes Modell für die Wirkweise der Homöopathie

Iris Bell von der University of Arizona aus Tucson, USA ist Psychiaterin, homöopathische Ärztin, Universitätsprofessorin und Autorin zahlreicher Veröffentlichungen zur Komplementärmedizin. Bekannt ist sie für innovative Ansätze, in denen sie homöopathische Konzepte in modernen Forschungsdesigns untersucht.

In mehreren Artikeln [Bell 2012, Bell 2013] hat sie ein komplexes Modell zur Erklärung der Wirkung homöopathischer Arzneien vorgestellt und darin zahlreiche Erkenntnisse aus physiologischer und homöopathischer Forschung integriert. Auf Grund der Komplexität und des Umfangs wird dieses Nanoparticle-Cross-Adaption-Sensitization Model (NPCAS) in einem eigenen Beitrag zur Grundlagenforschung vorgestellt.

Überblick über das Nanoparticle-Cross-Adaption-Sensitization Model (NPCAS)

Als entscheidendes Puzzleteil in Bells Modell ist die Untersuchung von Chikramane [Chikramane 2010] zu werten, in der nachgewiesen werden konnte, dass homöopathisch hergestellte Arzneien noch Nanopartikel der Ausgangssubstanz beinhalten. Bell nimmt diese Erkenntnis auf und analysiert ausführlich das aktuelle Wissen zu Nanopartikeln bezüglich Herstellung, Eigenschaften und Wirkungen auf lebende Organismen. Eine wichtige Rolle spielen dabei auch Interaktionen der Ausgangssubstanz mit Silizium-Nanopartikeln, die sich bei der Herstellung homöopathischer Arzneien aus Glaswänden gelöst haben.

Da Nanopartikel von Organismen als Stressoren im Sinne der derzeit geltenden Stresskonzepte gewertet werden, sind weitreichende autoregulative Anpassungsreaktionen möglich. Bell stellt Ideen vor, wie die Nanopartikel als spezifischer Stressor eine adaptive Gegenreaktion zur im Laufe der Zeit angehäuften „allostatischen Last“ und der dadurch bedingten individuellen Krankheitsneigung des Organismus initiieren können. Als wichtige physiologische Vorgänge für die Wirkung homöopathischer Arzneien diskutiert sie ausführlich nichtlineare Phänomene wie Hormesis, Kreuzadaptation, zeitabhängige Sensibilisierung und Kreuzsensibilisierung.

Beeindruckend ist die Ausführlichkeit, mit der Bell jedes einzelne Puzzleteil ihres Modells auf dem Stand der aktuellen Forschungslage diskutiert. Sie sieht ihr Modell als eine theoretische Basis für weitere Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Wirkungen von Nanopartikeln und homöopathischen Arzneien in lebenden Systemen.

Nanopartikel und homöopathische Arzneiherstellung

Es wäre schon ein Treppenwitz der Medizingeschichte, sollte sich in weiteren Untersuchungen bestätigen, dass bei der homöopathischen Arzneiherstellung tatsächlich Nanopartikel entstehen.

Bell zumindest ist davon überzeugt: Sie zieht auf der Basis der Studien von Chikramane, in denen in homöopathisch zubereiteten Substanzen Nanopartikel der Ausgangssubstanz gefunden wurden, Parallelen zwischen dem, was Hahnemann in seinen Angaben zur Arzneizubereitung beschreibt, und was heute bei der Herstellung von Nanopartikeln geschieht.

Bei der homöopathischen Arzneizubereitung werden die Ausgangssubstanzen entweder von Hand oder mit Maschinen unter Zugabe einer definierten Menge Milchzucker bis zur C3 verrieben. Bei Pflanzen kommen auch Urtinkturen als Lösungen zum Einsatz. Anschließend erfolgt die stufenweise Verschüttelung der als Lösung aufbereiteten C3 Potenz bis zur gewünschten Potenzstufe.

Bei den modernen Herstellungsverfahren von Nanopartikeln gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Methoden: Beim „Top- Down-Verfahren“ (von oben nach unten) werden durch Mahlprozesse die Ausgangsmaterialen bis auf Nanopartikelgröße (Zumindest in einer Dimension <100 nm) verkleinert, beim „Bottom- Up-Verfahren“ (von unten nach oben) durch chemische Prozesse gezielt aus Atomen bzw. Molekülen komplexere Strukturen aufgebaut.

Herstellungsverfahren von Nanopartikeln [Raab 2008]

Beim „Top- Down-Verfahren“ kommen Hochenergie-Kugelmühlen, manchmal auch zusätzlich chemische Verfahren zur Anwendung. Diese Mühlen sind rotierende Trommeln, die mittels Kugeln die Ausgangssubstanz verkleinern. Sie sind für metallische und keramische Nanomaterialen geeignet. Die gröbere Form der Herstellung, die Partikelform, ist kaum zu kontrollieren, die Verteilung der Partikelgröße ist groß. Bell bezieht sich in erster Linie auf das „Top-Down-Verfahren“ und geht davon aus, dass diese Diversität der Partikelgröße auch in homöopathischen Arzneien auftritt. Dies sei ein möglicher Grund für so unterschiedliche Wirkungen von gleichen Potenzen homöopathischer Substanzen in der Grundlagenforschung, da bereits kleine Unterschiede der Form unterschiedliche Eigenschaften zur Folge haben können.

Nanopartikel unterscheiden sich laut Bell durch ihre im Vergleich zum Volumen relativ große Oberfläche von der Ausgangssubstanz in Bezug auf ihre mechanischen, chemischen, optischen, thermischen, elektrischen, magnetischen, biologischen und Quanteneigenschaften. Sie würden leicht andere Nanopartikel absorbieren, aber auch Substanzen wie Kräuter, Arzneien, DNA und Proteine auf ihrer Oberfläche, was in der modernen Nanotechnologie ein vielfältiges Verwendungsspektrum zur Folge hat.

Nanopartikel könnten leicht biologische Membranen durchdringen und dadurch in Zellen in allen Körperbereichen gelangen. Dies würde eventuell erhebliche Dosisreduktionen bei Arzneien, Kräutern, Nahrungsmitteln oder Impfungen ermöglichen. Silikate, die in wässrigen homöopathischen Lösungen aus Glasherstellung vorhanden sind, seien zudem ein herkömmliches Material, um als Nanopartikel ein Vehikel für Arzneien zu bilden.

Frau Bell zitiert in Bezug auf die oben dargestellten Prinzipien den §269 im Organon der Heilkunst von Hahnemann in einem ihrer Artikel:

„Die homöopathische Heilkunst entwickelt […] – durch eine ihr eigentümliche, bis zu meiner Zeit unversuchte Behandlung – die inneren, geistartigen Arzneikräfte der rohen Substanzen bis zu einem früher unerhörten Grad. […] Diese merkwürdige Veränderung der Eigenschaften der Naturkörper geschieht durch mechanische Einwirkung auf ihre kleinsten Teile – durch Reiben und Schütteln-, während sie durch Dazwischentreten einer indifferenten Substanz trockener oder flüssiger Art voneinander getrennt sind. Sie entwickelt die latenten dynamischen … Kräfte, die vorher unmerklich, wie schlafend in den Naturkörpern verborgen waren […].“ [Hahnemann 2003] Ein Fazit für diesen Teil des Models von Bell wäre, dass durchaus Parallelen zwischen homöopathischer Arzneiherstellung und dem „Top-Down-Verfahren“ der Nanopartikelherstellung vorliegen könnten. Es wäre wünschenswert, dass sich weitere Untersuchungen mit der Frage des Auftretens von Nanopartikeln in homöopathischen Arzneien beschäftigen.

Sind homöopathische Arzneien Nano-Stressoren?

Können homöopathische Arzneien eine Selbstheilungsreaktion des Organismus bewirken? Bell sieht mögliche Antworten in den katalytischen Eigenschaften von Nanopartikeln, die auch in Konzentrationen von einem Nanomol (10-9) signifikante biologische Effekte bewirken würden. Zudem könnten die „Nanoblasen“, in denen sich die Nanopartikel befinden, die biologische Wirkung verstärken. Homöopathisch verabreicht könnten potenzierte Arzneien Anpassungsreaktionen des autoregulativen Stressreaktions- Netzwerkes bewirken, nachdem sie vom Organismus als Stressor identifiziert wurden.

Das dabei verwendete Stresskonzept [Esch 2002, Esch 2003] ist gut bekannt: Der Körper passt sein inneres Milieu (Homöostase) ständig an die äußeren Umweltbedingungen an. Der Begriff „Allostase“ (Erhalt von Stabilität durch Wandel) bezeichnet diesen Vorgang, der im Laufe der Zeit zu einer individuellen von der Beanspruchung abhängigen „allostatischen Last“ führt – eine Folge der ständigen Anpassungsvorgänge. Der Stressauslöser wird als „Stressor“ bezeichnet. Dieser kann physikalischer, chemischer oder psychosozialer Natur sein. Die durchaus spezifische Reaktion des Organismus wird als „Stressreaktion“ bezeichnet. Alltagsverständlich ausgedrückt: Der smogbelastete Mensch aus Shanghai, der Kettenraucher, der Extremsportler oder der Stubenhocker benötigen gänzlich andere körperliche Anpassungsreaktionen und haben entsprechend andere „Abnutzungen“ auf ihre individuellen Belastungen im Laufe des Lebens auf psychologischer, immunologischer und zellulärer Ebene entwickelt. Entsprechend werden sie ggf. auch andere Erkrankungen entwickeln.

Im Weiteren geht Bell auf die Toxizität einzelner Nanopartikel ein: Diese bestünde bei den meisten in hoher Dosis, bei einigen auch bei sehr niedrigen Dosen. Sie würden mit der Entstehung einzelner Krankheiten in Verbindung gebracht und könnten Entzündungsreaktionen auslösen. Es sei davon auszugehen, dass deshalb – unabhängig von der Quelle des Nanopartikels – der Organismus auf diese potentielle Bedrohung reagiere. Je besser die Nanopartikel in den homöopathischen Arzneien als Stressorsignal zur individuellen „allostatischen Last“ passen, desto eher handele es sich um die „Simillimum-Arznei“. Der Wirkort der Arznei wäre kein lokaler Rezeptor, sondern es würde der Organismus als Gesamtsystem reagieren. Relevant für die Anpassungsvorgänge wären die niedrige Dosis und der Zustand des Organismus zum Zeitpunkt der Arzneigabe.

Die Individualität von Stressreaktionen ist ein entscheidender Aspekt der gegenwärtigen Stresskonzepte. Der individuelle Organismus reagiert auf Grund seiner Vorgeschichte qualitativ und quantitativ sehr individuell mit einer Anpassungsreaktion auf äußere und innere Reize.

Die Dosen der Nanopartikel in den Untersuchungen von Chikramane bewegten sich im Bereich von 8-7000 Pikogramm/ml (10-12). Auch die Silizium-Konzentrationen in den homöopathischen Arzneien seien nur im Mikromolarbereich gewesen, so dass allgemein nicht von einer Gefährdung durch die Nanopartikel in homöopathische Arzneien ausgegangen werden könne, schreibt Bell.

Wie also könnten dann die Nanopartikel in homöopathischen Arzneien Reaktionen des Organismus auslösen, wenn die Dosis in der Regel zu niedrig sei? Dies sei möglich durch Hormesis.

Exkurs: Hormesis

Das Phänomen Hormesis beschreibt die zeitabhängige Anpassungsreaktion von biologischen Organismen auf Stress durch alle denkbaren Arten von Stressoren, wie z.B. auch Gifte, in Abhängigkeit von der Intensität. Diese Beziehung ist nicht linear, sondern biphasisch. Dies bedeutet, dass immer mehr Stress (z.B. Hitze, Kälte) nicht eine immer stärkere Reaktion zur Folge hat, sondern dass der Organismus ab einem bestimmten Maß weniger reagiert, z.B. wenn die Schädigung zu groß ist.

Unterschieden wird zwischen einer präkonditionierten und einer postkonditionierten Hormesis. Dabei werden zweimal Stressreize gesetzt und die letztendliche Schädigung verglichen.

Bei der präkonditionierten Hormesis wird erst leicht gestresst, dann stark. Dabei zeigt sich, dass eine Stimulation durch eine niedrigere Stressdosis vor intensivem Stress einen protektiven Effekt hat, der Schaden ist geringer als bei intensivem Stress allein. Erfolgt die niedrigere Stressdosis im Anschluss an den starken Stress, spricht man von einer postkonditionierten Hormesis. Weiterhin unterscheidet man zwischen „homolog“ bei gleichartigem und „heterolog“ bei unterschiedlichem Stressreizen (Bell nennt dies auch „cross adaption“ – Kreuzadaptation).

Hitzeschock-Proteine und Hormesis

Van Wijk und Wiegant [Van Wijk 1996, Van Wijk 2010] haben in den vergangenen Jahrzehnten eine Vielzahl von Versuchen mit Zellkulturen zur postkonditionierten Hormesis durchgeführt. Untersucht wurden dabei Reparaturproteine (Hitze- Schock Proteine, HSP), deren Konzentration ein direktes Maß für den Gesundungsverlauf einer Zelle nach Stress darstellen. Je nach Stress (Schädigungsart) ergibt sich ein spezifisches Muster an Reparaturproteinen. Van Wijk und Wiegant konnten z.B. zeigen, dass eine Konzentration von 100 µM Arsen eine Störung der Zellregeneration bewirkt. Deutlich wurde auch, dass die Zellen direkt nach der Schädigung eine sehr hohe Sensitivität gegenüber Arsen entwickelten.

Stresst man nun die Zelle mit der gleichen Dosis, stirbt die Zelle schnell ab. Im Gegensatz dazu stieg die Bildung von Reparaturproteinen nach Gabe von Arsen in niedrigeren Dosen von 1µM bis 10 µM sprunghaft an, und der Gesundungsverlauf war sehr positiv. Wurden hingegen gesunde Zellen mit diesen niedrigen Konzentrationen gestresst, war keine Veränderung der Konzentration von Reparaturproteinen festzustellen. Diese Versuchsreihe entsprach einer homologen postkonditionierten Hormesis.

In weiteren Untersuchungen wurde die heterologe postkonditionierte Hormesis untersucht. Ausgangspunkt war erneut das spezifische Muster an Reparaturproteinen, das durch einen initialen Stress in Form von Hitze ausgelöst wurde. Es zeigte sich, dass die Substanz, die in geringer Dosis verabreicht das ähnlichste Muster an Reparaturproteinen zeigte, den besten Heilungsverlauf bewirkte. Dieser ging über die Gesundungsreaktion bei einer homologen postkonditionierten Hormesis hinaus. Van Wijk deutete dies als einen Hinweis für die Validität der Simile-Regel auf zellulärer Basis.

NPCAS und Hormesis

Durch die verstärkte Bioverfügbarkeit seien laut Bell die Dosen für Nanopartikel, die für eine positive hormetische Wirkung notwendig seien, noch geringer als für anderweitige Substanzen bekannt. Ihre Wirkung könnte als eine heterologe postkonditionierte hormetische Wirkung verstanden werden. Das Muster der Schädigung der allostatischen Last des Organismus würde durch eine Substanz, die ein vergleichbares Muster an Schädigung erzeugen kann, in Richtung Gesundungsreaktion angestoßen.

Die „Zeitabhängige Sensibilisierung“

Als letztes Puzzlestück in ihrem Modell bezieht sich Frau Bell auf die „Zeitabhängige Sensibilisierung“ (Time Dependent Sensitization, TDS). Bell hält es für möglich, dass durch den Nano-Stress Veränderungen im Bereich der neuronalen Meta-Plastizität induziert werden, die eine sich zunehmend verstärkende Gegenreaktion des Organismus bewirken. Ein häufig bestätigtes Beispiel dafür sei dabei der Prozess der „Zeitabhängigen Sensibilisierung“, bei dem der Organismus auf eine einmalige Konfrontation mit einem Stressor eine über die Zeit zunehmend starke Reaktion zeigt.

Die Reaktion auf die erneute Konfrontation mit dem gleichbleibenden Stressor ist ebenfalls verstärkt. Dieses Phänomen finde sich in zahlreichen Organisationsebenen eines Organismus und könne durch vielfältige Stressoren ausgelöst werden. Dies würde erklären, warum die homöopathischen Arzneien auch bei seltener Gabe im Abstand von mehreren Wochen Selbstheilungsprozesse aktivieren könnten. Auch bei Arzneistoffen ist dieses Phänomen bestätigt worden: Eine Gabe von Psychopharmaka, die nicht täglich, sondern nur im Abstand von mehreren Wochen erfolgte, hatte den gleichen oder sogar bessere Erfolge [Antelman 2000].

Zusammenfassung des Bellschen Modells

In homöopathischen Arzneien sind Nanopartikel der Ausgangssubstanz und von Silizium aus den Glaswänden vorhanden. Diese werden vom Organismus bei einem Kontakt als relevanter und bedrohlicher Stressor bewertet. Passt die vom Nanopartikel induzierte Schädigung zum bestehenden Schädigungsmuster der „allostatischen Last“, kann dadurch eine Heilungsreaktion im Sinne einer postkonditionierten heterologen Hormesis ausgelöst werden. Verstärkt wird diese Heilungsreaktion durch eine „Zeitabhängige Sensibilisierung“, die durch Einzelgaben der Arznei in längeren Abständen ausgelöst wird.

Fazit

Bell hat in ihrem Modell Forschungsergebnisse der homöopathischen Grundlagenforschung mit modernen Erkenntnissen von Nanomedizin und Stressmodellen zu einem harmonischen Ganzen zusammengefügt. Das Modell betrachtet Homöopathie als eine materielle und arzneiliche Therapie, die durch einen spezifischen Stressreiz den Organismus zu einer Selbstheilungsreaktion anregt. Damit ist es zumindest von der grundlegenden Idee dem ursprünglichen Selbstverständnis der Homöopathie als einer Reiz- und Reaktionstherapie nahe.

Literatur

Antelman SM, Levine J, Gershon S: Time dependent sensitization: the odyssey of a scientific heresy from the laboratory to the door oft he clinic. Molecular psychiatry 2000; 5: 350-356

Bell IR, Koithan M, Brooks AJ. Testing the nanoparticle-allostatic cross-adaptation-sensitization model for homeopathic remedy effects. Homeopathy. 2013; 102(1): 66-81

Bell IR, Koithan M. A model for homeopathic remedy effects: low dose nanoparticles, allostatic cross-adaptation, and time-dependent sensitization in a complex adaptive system. BMC Complement Altern Med 2012; 12(1): 1912

Bell IR, Schwart G. Adaptive network nanomedicine: an integrated model for homeopathic medicine. Frontiers in Bioscience (Scholar Edition) 2013; 5(2): 685-708

Bell IR. Homeopathy as Systemic Adaptional Nanomedicine: The Nanoparticle-Cross-Adaption-Sensitization Model. American Journal of Homeopathic Medicine 2012; 105 (3): 116-130

Chikramane PS, Suresh AK, Bellare JR, Kane SG. Extreme homeopathic dilutions retain starting materials: A nanoparticulate perspective. Homeopathy 2010; 99(4): 231-42

Esch T: Gesund im Stress: Der Wandel des Stresskonzepts und seine Bedeutung für Prävention, Gesundheit und Lebensstil. Gesundheitswesen 2002; 64: 73-81

Esch T: Stress, Anpassung und Selbstorganisation: Gleichgewichtsprozesse sichern Gesundheit und Überleben. Forschende Komplementärmedizin 2003; 10: 330-341

Hahnemann S: Organon der Heilkunst. Neufassung mit Systematik und Glossar von Josef M. Schmidt. München: Elsevier 2003

Raab C, Simkó M, Fiedeler U, Nentwich M, Gazsó A: Herstellungsverfahren von Nanopartikeln und Nanomaterialien (NanoTrust-Dossier Nr. 006 – November 2008) <LINK>

Van Wijk R, Wiegant F: Homöopathie in der aktuellen Forschung: Simile-Prinzip experimentell bestätigt? Allgemeine homöopathische Zeitung 1996; 241: 56-61

Van Wijk R, Wiegant F: Postconditioning Hormesis and the Homeopathic Similia Principle: Molecular Aspects. Biological Effects of Low Level Exposures. Newsletter: 2010; 16:45-50