Anthracycline

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 10. September 2026

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Bei Anthracyclinen handelt es sich um eine Gruppe von Verbindungen, die aus Bakterien isoliert wurden und als Zytostatika zum Einsatz kommen. Indikationen für die daraus entstehenden Wirkstoffe Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin und Daunorubicin bilden Leukämien und andere Krebserkrankungen. Über Prozesse der Interkalation richten sich die Medikamente gegen Tumorzellen und verhindern deren Teilung.

Was sind Anthracycline?

Anthracycline finden aufgrund ihrer anti-proliferativen Wirkmechanismen als Zytostatika bei bösartigem Krebs Einsatz.
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Anthracycline sind eine Gruppe antibiotisch wirksamer Verbindungen. Die Wirkstoffe wurden aus der Bakteriengattung Streptomyces isoliert und dienen in der Chemotherapie als Zytostatika. Speziell die Arten Streptomyces coeruleorubidus und Streptomyces peucetius synthetisieren die Wirkstoffe. Die Wirkmechanismen der isolierten Medikamente sind vielseitig. Insbesondere richten sich die Wirkstoffe gegen Zellen mit hoher Teilungsrate.

Bei allen Vertretern aus der Gruppe der Anthracycline handelt es sich um Glykoside mit einem aromatischen Grundgerüst. Dieses Grundgerüst ist cyclisch und planar gebaut; ihm ist ein Aminozucker angehängt.

Anthracycline werden auch als Anthracyclin-Antibiotika bezeichnet. Zu den bekanntesten Vertretern dieser Wirkstoffgruppe zählen neben Idarubicin und Daunorubicin auch Doxorubicin und Epirubicin. Mitoxantron wird wegen seines ähnlichen Wirkprinzips häufig gemeinsam mit den Anthracyclinen besprochen und auch in diesem Artikel mitbehandelt, gehört chemisch aber zur Gruppe der Anthracendione und zählt streng genommen nicht dazu.

Pharmakologische Wirkung

An dieser Definition der anorganischen Chemie orientiert sich die biochemische Definition des Begriffs. In Bezug auf die DNA ist immer dann von Prozessen der Interkalation die Rede, wenn einzelne Moleküle in den Doppelhelix-DNA-Strang zwischen benachbarten Basenpaaren Einzug finden. Eine derartige Interkalation stört die Replikation sowie Transkription der DNA. Beim Replikationsvorgang entstehen Rastermutationen. Aus diesem Grund wird der Interkalation eine mutagene Wirkung zugeschrieben.

Durch Interkalation werden außerdem Prozesse der Proteinbiosynthese gestört. Für die betroffenen Zellen bedeutet das den Zelltod. Darüber hinaus hemmen Anthracycline das Enzym Topoisomerase II. Dieses Enzym lockert die Helix-Windungen doppelsträngiger DNA-Stränge und verändert damit die Raumstruktur der DNA-Doppelhelix.

Biochemisch betrachtet, spaltet Topoisomerase II unter dem Verbrauch von ATP vorübergehend beide Stränge der DNA auf. Die dabei entstehende Lücke zwischen den Strängen wird als Führungsloch verwendet und nimmt einen anderen Abschnitt der Doppelhelix auf. Anthracycline blockieren das Enzym genau in diesem Zustand, in dem die DNA bereits aufgetrennt ist. Die Bruchstellen werden nicht wieder verschlossen, und die betroffene Zelle geht daran zugrunde.

Über Interkalation und Enzymbindung hinaus sind Anthracycline zur Bildung von freien Radikalen in der Lage. So erzeugen sie Doppelstrang-Brüche innerhalb der Tumor-DNA. Ihre Wirkstoffe erhöhen außerdem die Durchlässigkeit der Tumorzellmembran und töten die Zellen auf diese Art und Weise ab.

Medizinische Anwendung & Verwendung

Alle Anthracycline richten sich auf unterschiedliche Art und Weise gegen die Proliferation oder Verbreitung maligner Raumforderungen. Bösartige Tumore wachsen invasiv ins umliegende Gewebe ein, um es zu zerstören. Über die Blut- und Lymphwege säen sie ab einem gewissen Zeitpunkt Metastasen. Trotz der medizinischen Fortschritte ist bösartiger Krebs im 21. Jahrhundert noch immer eine der bedrohlichsten Erkrankungen überhaupt.

Anthracycline finden aufgrund ihrer anti-proliferativen Wirkmechanismen als Zytostatika bei bösartigem Krebs Einsatz. Als Wirkmechanismus nutzen sie vor allem die Interkalation von Tumor-DNA, die die Proteinbiosynthese der Zellen blockiert und sie damit zum Absterben verdammt.

Die Indikation zur Gabe von Daunorubicin stellt sich zum Beispiel mit akut lymphatischer oder akut myeloischer Leukämie bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen.

In den meisten Fällen wird Daunorubicin gemeinsam mit anderen Zytostatika gegeben und stellt speziell bei der akut lymphatischen Leukämie einen Einleitungswirkstoff innerhalb der chemotherapeutischen Induktionsphase dar.

Idarubicin kommt wiederum in der Kombinationstherapie von Leukämien zur Anwendung. Besonders ältere Patienten mit akut myeloischer Leukämie erhalten diesen Wirkstoff. In der Regel findet vor der Gabe keine Vorbehandlung statt. Als palliative Therapie eignet sich das Zytostatikum allerdings nicht.

Mitoxantron kommt nicht nur bei Leukämie, sondern außerdem bei Mammakarzinomen, Non-Hodgkin-Lymphomen und Prostatakarzinomen zum Einsatz. Außerdem dient es der Eskalationstherapie von Patienten mit Multipler Sklerose. Bei dieser Erkrankung wird Mitoxantron heute allerdings nur noch selten und als Reservemittel eingesetzt, seit besser verträgliche Wirkstoffe zur Verfügung stehen. Auch Epirubicin findet bei Mammakarzinomen und Non-Hodgkin-Lymphomen Einsatz. Weitere Indikationen stellen Sarkome und Magenkarzinome dar.

Verabreichung & Dosierung

Anthracycline werden in der Krebsbehandlung ganz überwiegend in eine Vene gegeben. Die Fachinformationen der einzelnen Wirkstoffe schreiben vor, die Lösung in den Schlauch einer frei laufenden Infusion einzuspritzen und vorher zu prüfen, ob die Kanüle sicher in der Vene liegt. Eine direkte Druckinjektion wird ausdrücklich nicht empfohlen, weil dabei auch dann Wirkstoff ins Gewebe gelangen kann, wenn sich beim Ansaugen Blut zurückziehen lässt. Eine Gabe in den Muskel oder unter die Haut ist ausgeschlossen. Für wiederholte Behandlungszyklen wird häufig ein dauerhafter zentralvenöser Zugang angelegt; die Zulassungstexte sehen sowohl den peripheren als auch den zentralvenösen Weg vor.

Zubereitet und verabreicht werden die Wirkstoffe von onkologisch geschultem Personal, denn sie schädigen auch gesunde Zellen und reizen Haut und Schleimhäute. Die Behandlung findet dementsprechend in der Klinik oder in einer onkologischen Praxis statt und nicht zu Hause.

Wie viel eines Anthracyclins verabreicht wird, legt nicht der einzelne Wirkstoff fest, sondern das jeweilige Therapieschema. Es richtet sich unter anderem nach der Tumorart, nach der Körperoberfläche, nach dem Blutbild sowie nach der Leber- und Nierenfunktion; bei eingeschränkter Leberfunktion wird die Menge verringert, weil die Wirkstoffe überwiegend über die Leber ausgeschieden werden. Anders als bei den meisten Arzneimitteln zählt dabei nicht allein die einzelne Gabe: Weil die Herzschädigung von der über das gesamte Leben zugeführten Gesamtmenge abhängt, werden jede frühere Anthracyclin-Behandlung und jede Strahlentherapie des Brustkorbs mitgerechnet.

Vor Behandlungsbeginn und im weiteren Verlauf wird die Herzfunktion überprüft. Üblich sind ein Elektrokardiogramm sowie die Messung der linksventrikulären Auswurffraktion, also des Anteils, den die linke Herzkammer bei jedem Schlag auswirft; sie erfolgt durch Echokardiografie oder durch eine nuklearmedizinische Untersuchung des Herzens. Hinzu kommen regelmäßige Kontrollen des Blutbildes sowie der Leber- und Nierenwerte. Nach der Gabe von Doxorubicin kann sich der Urin vorübergehend rot verfärben – das ist die Eigenfarbe des Wirkstoffs und kein Krankheitszeichen.

Risiken & Nebenwirkungen

Darüber hinaus sind Perikard-Ergüsse, Lungenödeme und Beschwerden des Magendarmtrakts verbreitete Nebenwirkungen. Neben Übelkeit kann es dabei zu Erbrechen, Durchfall oder Bauchschmerzen kommen, da die Schleimhaut angegriffen wird.

Doxorubicin zeigt ähnliche Nebenwirkungen und ist damit wie Daunorubicin vor allem mit Knochenmarkdepression und Kardiotoxizität assoziiert. Bei Mitoxantron treten zusätzlich zu den genannten Nebenwirkungen häufig Schwindel, eine Verfärbung des Urins und der Sklera sowie Hautnekrosen auf. In Einzelfällen löst das Medikament außerdem Leukämien aus. Die Kardiotoxizität unterscheidet die Anthracycline von den meisten anderen Zytostatika: Sie ist kumulativ, hängt also nicht von der einzelnen Gabe, sondern von der über das gesamte Leben verabreichten Gesamtmenge ab, und kann sich noch Jahre nach dem Ende der Behandlung als Herzschwäche zeigen. Zur Ursache stehen zwei Erklärungen nebeneinander: Lange galten vor allem freie Radikale und eine eisenabhängige oxidative Belastung als Auslöser, gegen die der Herzmuskel schlechter geschützt ist als andere Gewebe – auf dieser Vorstellung beruht auch die Schutzwirkung des eisenbindenden Dexrazoxans. Neuere Arbeiten führen die Schädigung überwiegend auf die Topoisomerase IIβ zurück, also auf jene Form des Enzyms, die in den Herzmuskelzellen vorkommt: Fehlt sie im Tierversuch, bleiben die durch Doxorubicin ausgelösten Doppelstrangbrüche und die spätere Herzschwäche aus. Ein Widerspruch ist das nicht, denn die Topoisomerase IIβ greift ihrerseits in das Redox-Gleichgewicht der Herzmuskelzelle ein. Für die meisten Vertreter der Gruppe ist deshalb eine kumulative Höchstmenge festgelegt, die auch bei einer späteren erneuten Erkrankung nicht überschritten werden darf; die Pumpfunktion des Herzens wird vor und während der Behandlung regelmäßig kontrolliert.

Ebenso kennzeichnend für die Gruppe ist ihre Gewebetoxizität an der Einstichstelle. Tritt die Infusionslösung aus der Vene in das umliegende Gewebe aus – Fachleute sprechen von einem Paravasat oder von einer Extravasation –, bleibt der Wirkstoff dort gebunden und wird aus zerfallenden Zellen immer wieder freigesetzt. Aus einem zunächst unscheinbaren Brennen entwickeln sich Blasen, eine ausgedehnte Entzündung und eine tief reichende Nekrose, die noch Wochen nach dem Vorfall fortschreiten und bis in Sehnen und Gelenke reichen kann; nicht selten sind chirurgische Eingriffe bis hin zur Hauttransplantation erforderlich. Die Infusionsstelle wird deshalb während der gesamten Gabe beobachtet, und beim ersten Verdacht wird die Zufuhr sofort gestoppt. Mit Dexrazoxan steht ein Gegenmittel bereit, das eigens für die Behandlung einer Anthracyclin-Paravasation zugelassen ist; es wird so früh wie möglich nach dem Vorfall über eine große Vene abseits der betroffenen Stelle infundiert, wobei kühlende Auflagen vorher entfernt werden müssen, damit die Durchblutung ausreicht. In den beiden Zulassungsstudien verhinderte es die Ausbildung einer Nekrose und ersparte nahezu allen Behandelten die operative Entfernung des geschädigten Gewebes. Steht es nicht zur Verfügung, sehen die Fachinformationen stattdessen örtlich aufgetragenes Dimethylsulfoxid vor.

Zu den späten Risiken der gesamten Wirkstoffgruppe zählt schließlich eine durch die Behandlung selbst ausgelöste Leukämie. Sie tritt mit einer Verzögerung von einigen Jahren auf, ist selten und wird begünstigt, wenn Anthracycline mit anderen zellschädigenden Substanzen kombiniert, in erhöhter Menge gegeben oder bei stark vorbehandelten Patienten eingesetzt werden.

Kontraindikationen

Aufgrund der mannigfaltigen Nebenwirkungen und der drohenden Organschäden existieren unzählige Kontraindikationen zur Gabe von Anthracyclinen. Gerade bei bestehenden Herzinsuffizienzen oder Kardiomyopathie ist die Gabe der Wirkstoffe aufgrund der zu erwartenden Kardiotoxizität kaum zu verantworten.

Darüber hinaus stellen schwere Infektionen in der Regel eine Kontraindikation dar. Denn Anthracycline dämpfen das körpereigene Immunsystem, sodass bestehende Infektionen eine lebensbedrohliche Sepsis (Blutvergiftung) hervorrufen können.

Idarubicin eignet sich außerdem nicht für Patienten mit Blutungsneigung, Niereninsuffizienz oder Leberinsuffizienzen. Grundsätzlich müssen Risiken und Nutzen genauestens gegeneinander abgewogen werden.

Die Fachinformationen nennen darüber hinaus eine Reihe von Gegenanzeigen, die für die Gruppe insgesamt gelten. Dazu zählt die Überempfindlichkeit gegen den jeweiligen Wirkstoff ebenso wie eine anhaltende Schädigung des Knochenmarks oder eine schwere Mundschleimhautentzündung, die von einer vorangegangenen Krebsbehandlung zurückgeblieben ist. Auch eine schwere Leberfunktionsstörung schließt die Anwendung aus, weil die Wirkstoffe überwiegend über die Leber ausgeschieden werden und sich sonst im Körper anreichern.

Für das Herz sind die Ausschlussgründe besonders genau gefasst: eine unbehandelte Herzinsuffizienz, eine instabile Angina pectoris, schwerwiegende Herzrhythmusstörungen und ein kurz zurückliegender Herzinfarkt sprechen gegen die Gabe. Dasselbe gilt, wenn die für den betreffenden Wirkstoff festgelegte kumulative Höchstmenge bereits durch eine frühere Behandlung ausgeschöpft ist. Diese Grenze bleibt auch dann bestehen, wenn Jahre später eine neue Krebserkrankung auftritt – sie ist der Grund dafür, dass in der Krankenakte festgehalten wird, welche Gesamtmenge ein Patient im Lauf seines Lebens bereits erhalten hat.

In der Stillzeit dürfen Anthracycline nicht angewendet werden. In der Schwangerschaft kommen sie nur in Betracht, wenn die Behandlung der Mutter nicht aufgeschoben werden kann, denn die Wirkstoffe greifen das Erbgut an und können die Entwicklung des Kindes beeinträchtigen. Frauen wie Männer werden deshalb während und nach der Behandlung auf eine zuverlässige Empfängnisverhütung hingewiesen.

Interaktionen mit anderen Medikamenten

Anthracycline werden fast immer im Verbund mit anderen Krebsmitteln gegeben, weshalb die Fachinformationen eine Vielzahl von Wechselwirkungen aufführen. Die folgenschwerste betrifft Substanzen, die ihrerseits das Herz belasten. Wird ein Anthracyclin mit dem Antikörper Trastuzumab kombiniert, steigt das Risiko einer Herzschädigung erheblich; die Zulassungstexte raten von der gleichzeitigen Anwendung ab. Auch eine vorangegangene Behandlung mit einem anderen Anthracyclin oder mit Mitoxantron sowie eine Strahlenbehandlung des Brustkorbs zählen zur Gesamtbelastung des Herzens und werden bei der Planung mitgerechnet.

Eine zweite Gruppe von Wechselwirkungen entsteht dadurch, dass andere Arzneistoffe den Abbau des Anthracyclins verlangsamen und dadurch seine Konzentration im Blut erhöhen. Beschrieben ist das unter anderem für das Immunsuppressivum Ciclosporin, für den Calciumkanalblocker Verapamil, für den Magensäurehemmer Cimetidin und für den HIV-Wirkstoff Ritonavir. Auch die Reihenfolge innerhalb eines Kombinationsschemas spielt eine Rolle: Wird Paclitaxel vor dem Anthracyclin verabreicht, verringert sich dessen Ausscheidung, und die Nebenwirkungen an Knochenmark und Schleimhäuten fallen stärker aus.

Umgekehrt verstärken sich die Schäden an Knochenmark, Schleimhäuten und Leber, wenn Anthracycline mit anderen zellschädigenden oder lebertoxischen Substanzen zusammentreffen. Genannt werden dafür unter anderem Cisplatin, Cyclophosphamid, Methotrexat, Mercaptopurin und Streptozocin.

Eine eigene Kategorie bilden Unverträglichkeiten in der Infusionslösung selbst. Doxorubicin bindet an Heparin und an Fluorouracil; beide Stoffe können dabei ausfallen und ihre Wirkung verlieren. Sie werden deshalb nicht über dieselbe Leitung verabreicht.

Schließlich betrifft eine Wechselwirkung kein Medikament, sondern eine Impfung. Weil Anthracycline die körpereigene Abwehr schwächen, sind Impfungen mit lebenden Erregern während der Behandlung zu vermeiden. Impfstoffe aus abgetöteten Erregern oder aus Erregerbestandteilen dürfen gegeben werden; die Immunantwort kann allerdings schwächer ausfallen als sonst.

Alternative Behandlungsmethoden

Ob Anthracycline eingesetzt werden, hängt von der Tumorart, vom Krankheitsstadium und vom Zustand des Herzens ab. Sind sie nicht geeignet – etwa weil die kumulative Höchstmenge bereits erreicht ist oder weil eine schwere Herzerkrankung vorliegt –, stehen Zytostatika mit anderem Angriffspunkt zur Verfügung. Dazu zählen die Taxane Paclitaxel und Docetaxel, die nicht die Erbsubstanz, sondern das Spindelgerüst der sich teilenden Zelle angreifen, Platinverbindungen wie Cisplatin, die die beiden DNA-Stränge miteinander verknüpfen, alkylierende Substanzen wie Cyclophosphamid sowie die Antimetabolite, die sich als falsche Bausteine in den Zellstoffwechsel einschleusen.

Bei einigen Tumoren lässt sich eine anthracyclinhaltige Chemotherapie ganz oder teilweise durch eine Antikörpertherapie oder durch andere zielgerichtete Wirkstoffe ersetzen, die an einem für die jeweilige Tumorzelle typischen Merkmal ansetzen. Voraussetzung dafür ist, dass sich dieses Merkmal am entnommenen Gewebe nachweisen lässt.

Strahlentherapie und operative Entfernung sind keine Alternativen im eigentlichen Sinn, sondern eigenständige Bausteine des Gesamtkonzepts. Je nach Erkrankung werden sie vor, nach oder anstelle einer medikamentösen Behandlung eingesetzt.

Soll ein Anthracyclin trotz erhöhten Herzrisikos weitergegeben werden, kann die Behandlung durch Dexrazoxan ergänzt werden. Dieser Wirkstoff ist bei Erwachsenen mit fortgeschrittenem oder metastasiertem Brustkrebs zugelassen, die bereits eine bestimmte Gesamtmenge Doxorubicin oder Epirubicin erhalten haben und weiter damit behandelt werden sollen. Er ersetzt das Anthracyclin nicht, sondern soll dessen Herzschädigung vorbeugen; weil er selbst das Knochenmark belastet und die Topoisomerase II hemmt, wird sein Einsatz sorgfältig abgewogen.

Verfahren aus der Naturheilkunde, Nahrungsergänzungsmittel oder Ernährungsumstellungen können eine Chemotherapie dagegen nicht ersetzen; ein Nutzen als eigenständige Krebsbehandlung ist für sie nicht belegt. Begleitend eingenommene Mittel werden zudem mit dem behandelnden Ärzteteam abgestimmt, weil sie den Abbau der Zytostatika beeinflussen können.

Quellen

• Aktories, K., Flockerzi, V., Förstermann, U., Hofmann, F. (Hrsg.): Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie.
  ISBN: 9783437426223

• Geisslinger, G., Gudermann, T., Hinz, B., et al.: Mutschler Arzneimittelwirkungen.
  ISBN: 9783804746541

• Berger, D. P., Engelhardt, M., Duyster, J.: Das rote Buch: Hämatologie und Internistische Onkologie.
  ISBN: 9783609512235

• Engelhardt, M., Mertelsmann, R., Duyster, J. (Hrsg.): Das Blaue Buch: Chemotherapie-Manual Hämatologie und Onkologie.
  ISBN: 9783662677483

• Kreuzer, K.-A. (Hrsg.): Referenz Hämatologie.
  ISBN: 9783132400535

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