5-Fluorouracil
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 10. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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5-Fluorouracil ist ein Zytostatikum, das in der Humanmedizin eingesetzt wird. Der Einsatz erfolgt im Rahmen einer systemischen Chemotherapie unter medizinischer Überwachung, um sogenannte maligne („bösartige“) Tumore an verschiedenen Körperstellen zu therapieren. Aufgrund der starken Nebenwirkungen besteht innerhalb der Europäischen Union eine strenge Apotheken- und Verschreibungspflicht.
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Was ist 5-Fluorouracil?
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Der medizinische Wirkstoff 5-Fluorouracil (kurz: 5-FU) wird häufig auch Fluorouracil genannt; das ist sein internationaler Freiname (INN). Beide Bezeichnungen stehen für eine heterocyclische organische Verbindung, die auf einer Pyrimidinbasis aufbaut. Der Wirkstoff hemmt das Wachstum von Zellen und wird deshalb zur Arzneigruppe der Zytostatika gezählt. 5-Fluorouracil wird somit im Rahmen einer systemischen Chemotherapie verabreicht, um bösartige (maligne) Tumore zu behandeln.
Üblicherweise wird 5-Fluorouracil angewandt, um Brustkrebs oder ein kolorektales Karzinom bzw. Tumore des Magen-Darm-Trakts zu behandeln. Ferner erfolgt in geringerer Dosierung der Einsatz zur Therapie von Warzen. In diesen Fällen wird der Wirkstoff zu einer Lösung verarbeitet, die zusammen mit Salicylsäure auf die Warze aufgetragen wird.
5-FU wird seit den 1960er Jahren international vertrieben und wurde vom amerikanischen Chemiker Charles Heidelberger entwickelt. In der Chemie und Pharmazie wird die Substanz durch die Summenformel C4H3FN2O2 beschrieben, was einer molaren Masse von ca. 130,08 g/mol entspricht. Bei Raumtemperatur liegt 5-FU als weißes Pulver vor. Es ist wasserlöslich und kann so zu einer Infusionslösung verarbeitet werden.
5-Fluorouracil begegnet Patienten in zwei sehr unterschiedlichen Arzneiformen, die sich leicht verwechseln lassen. Für die Krebsbehandlung gelangt der Wirkstoff über eine Vene in den Blutkreislauf und wirkt im gesamten Körper. Für die Behandlung einzelner Hautveränderungen wird er dagegen in deutlich schwächerer Zubereitung äußerlich aufgetragen und bleibt weitgehend auf die behandelte Stelle beschränkt. Beide Formen unterscheiden sich nicht nur in der Stärke, sondern auch in den Vorsichtsmaßnahmen, die vor der Anwendung getroffen werden. Sofern in diesem Artikel nicht ausdrücklich etwas anderes vermerkt ist, beziehen sich die Angaben zu Gegenanzeigen, Wechselwirkungen und Überwachung auf die Anwendung über eine Vene.
Pharmakologische Wirkung auf Körper & Organe
Bei chemischer Betrachtung ähnelt 5-Fluorouracil wegen seiner strukturellen Vergleichbarkeit mit der Pyrimidinbase Uracil außerdem den Pyrimidinanaloga. Unter diesen Begriff lassen sich diverse Arzneistoffe subsumieren, die von der organischen Verbindung Pyrimidin abgeleitet wurden.
5-Fluorouracil hemmt die Thymidylat-Synthase, ein essentielles Enzym der Pyrimidinbiosynthese. Hierdurch wird die Umwandlung von dUMP (Desoxyuridinmonophosphat) in dTMP (Desoxythymidinmonophosphat) verhindert, was wiederum zu einer Inhibition des Zellwachstums führt. Auf diesem Wege gelingt es 5-Fluorouracil, insbesondere Zellen mit hoher Teilungsrate an der Vermehrung zu hindern. Neben der Hemmung dieses Enzyms werden aktive Stoffwechselprodukte von 5-Fluorouracil auch in die RNA und in geringerem Umfang in die DNA eingebaut; dieser Einbau ist ein eigenständiger zweiter Wirkweg.
Wie stark 5-Fluorouracil im Körper wirkt, hängt nicht allein davon ab, wie viel davon verabreicht wird, sondern auch davon, wie rasch es wieder abgebaut wird. Den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt dieses Abbaus übernimmt das Enzym Dihydropyrimidin-Dehydrogenase, abgekürzt DPD. Ist dessen Aktivität vermindert, verweilt der Wirkstoff länger im Körper, und das Risiko einer schweren Unverträglichkeit steigt. Als typische Zeichen einer solchen Unverträglichkeit nennt die Fachinformation Entzündungen der Mundschleimhaut, Durchfall, Entzündungen der Schleimhäute allgemein, einen Mangel an neutrophilen Granulozyten sowie Schädigungen des Nervensystems. Sie zeigen sich gewöhnlich bereits während des ersten Behandlungszyklus oder nach einer Erhöhung der verabreichten Menge.
Medizinische Anwendung & Verwendung zur Behandlung & Vorbeugung
Eine Indikation von 5-Fluorouracil besteht sowohl allein als auch in Kombination mit anderen Präparaten. Die Verabreichung mit dem Arzneistoff Folinsäure hat sich bewährt, um die zytotoxische Wirkung von 5-FU noch einmal zu verstärken (sogenanntes FOLFIRI- oder FOLFOX-Schema). In diesen Schemata kommt zu 5-Fluorouracil und Folinsäure zusätzlich Irinotecan beziehungsweise Oxaliplatin hinzu.
Generell gilt 5-Fluorouracil als hochwirksamer Arzneistoff, der ein breites Wirksamkeitsspektrum aufweist. Deshalb ist das potenzielle Anwendungsgebiet besonders groß. Eine Gabe von 5-Fluorouracil ist insbesondere bei diversen Tumorerkrankungen angezeigt. Vor allem maligne Tumore des Gastrointestinaltrakts (Magen-Darm-Trakt) wie ein kolorektales Karzinom, ein Analkarzinom oder ein Ösophaguskarzinom können behandelt werden.
Darüber hinaus besteht auch eine Indikation zur Therapie von malignen Tumoren im Kopf- und Halsbereich (Plattenepithelkarzinome). Häufig wird 5-FU auch im Rahmen einer Chemotherapie zur Behandlung von Brustkrebs (Mammakarzinom) eingesetzt.
Die Fachinformation der Injektions- und Infusionslösung führt die zugelassenen Anwendungsgebiete einzeln auf. Genannt sind dort das metastasierte kolorektale Karzinom sowie die Begleitbehandlung bei Karzinomen des Dickdarms und des Mastdarms, das fortgeschrittene Magenkarzinom, das fortgeschrittene Karzinom der Bauchspeicheldrüse, das fortgeschrittene Ösophaguskarzinom, das fortgeschrittene oder metastasierte Mammakarzinom, die Begleitbehandlung bei Patientinnen mit operablem primärem invasivem Mammakarzinom sowie Plattenepithelkarzinome im Kopf- und Halsbereich, und zwar sowohl in nicht operablen, örtlich fortgeschrittenen Fällen bei zuvor unbehandelten Patienten als auch bei örtlich wiederkehrenden oder metastasierten Formen. Zugelassen ist der Wirkstoff für Erwachsene.
Sofern 5-Fluorouracil zur Behandlung von Karzinomen zum Einsatz kommt, erfolgt die Gabe intravenös im Rahmen einer Chemotherapie. Das Medikament selbst wird ausschließlich an Ärzte und Apotheken ausgegeben und als Pulver zur Herstellung einer Infusionslösung vertrieben. Es besteht innerhalb der Europäischen Union eine strenge Verschreibungs- und Apothekenpflicht, sodass der selbständige Erwerb durch den Patienten ausgeschlossen ist.
Neben der Krebstherapie wird 5-FU in abgeschwächter Konzentration auch zu Zubereitungen für die Anwendung auf der Haut verarbeitet, die zur Behandlung von Warzen bestimmt sind. Äußerlich angewendete Zubereitungen dienen darüber hinaus der Behandlung aktinischer Keratosen und oberflächlicher Formen des Hautkrebses.
Verabreichung & Dosierung
5-Fluorouracil zur Anwendung über eine Vene wird nur unter Aufsicht eines Arztes gegeben, der in der Behandlung mit zellschädigenden Mitteln erfahren ist und über die Möglichkeit verfügt, die klinischen, biochemischen und blutbildbezogenen Wirkungen während und nach der Gabe regelmäßig zu überwachen. Für die Anfangsphase der Behandlung sieht die Fachinformation eine Aufnahme in ein Krankenhaus vor. Nutzen und Risiken werden für jeden Patienten vor Behandlungsbeginn gegeneinander abgewogen.
Für die Gabe über eine Vene stehen mehrere Wege offen: die rasche Injektion, im Fachjargon Bolus genannt, die Infusion und die Dauerinfusion, die sich über mehrere Tage erstrecken kann. Welcher Weg gewählt wird und in welchem Rhythmus die Behandlung erfolgt, richtet sich nach dem gewählten Behandlungsschema, nach dem Anwendungsgebiet, nach dem Allgemeinzustand des Patienten und danach, welche Therapien vorausgegangen sind. Auch die Kombination mit anderen zellschädigenden Mitteln und die Begleitgabe von Folinsäure verändern das Schema. Wie viele Behandlungszyklen durchlaufen werden, legt der behandelnde Arzt fest; maßgeblich sind der Behandlungserfolg und die Verträglichkeit.
Die Wahl des Verabreichungsweges ist dabei nicht nur eine Frage der Bequemlichkeit. Herzbezogene Nebenwirkungen treten unter der kontinuierlichen Infusion häufiger auf als unter der raschen Injektion. Die Fachinformation weist außerdem ausdrücklich darauf hin, dass es sich bei ihren Angaben um allgemeine Empfehlungen handelt und die jeweils geltenden nationalen oder internationalen Therapieempfehlungen maßgeblich bleiben.
Für die äußerliche Anwendung auf der Haut gelten eigene Zubereitungen und eigene Regeln. Sie werden vom Arzt verordnet und auf die erkrankte Stelle aufgetragen; ihre Stärke liegt weit unter der für die Krebsbehandlung verwendeten.
Risiken & Nebenwirkungen
Zu den üblichen unerwünschten Nebenwirkungen, die während oder kurz nach der Gabe von 5-Fluorouracil auftreten können, zählen vor allem Beschwerden des Magen-Darm-Trakts. Diese äußern sich durch starke Übelkeit, Diarrhoe (Durchfall), Erbrechen oder Mukositis. Darüber hinaus sind auch Störungen des Blutbildungssystems denkbar. Vor allem Knochenmarksdepressionen können auf die Gabe von 5-Fluorouracil zurückgeführt werden. In einigen Fällen kann es nach der Gabe auch zur Entwicklung eines Hand-Fuß-Syndroms kommen.
Die Fachinformation ordnet die Veränderungen des Blutbildes ihrer höchsten Häufigkeitsstufe zu und führt sie damit als sehr häufig. Genannt sind dort neben der Knochenmarksdepression ein Mangel an neutrophilen Granulozyten, ein Mangel an Blutplättchen, ein Mangel an weißen Blutkörperchen, die Agranulozytose, die Blutarmut und die Panzytopenie, bei der alle Zellreihen des Blutes zugleich vermindert sind.
Eine eigene Warnung widmet die Fachinformation den Wirkungen auf das Herz. Die Behandlung mit Fluoropyrimidinen, der Wirkstoffgruppe, zu der 5-Fluorouracil gehört, wurde mit Herzinfarkt, Angina pectoris, Herzrhythmusstörungen, einer Entzündung des Herzmuskels, dem kardiogenen Schock, plötzlichem Tod, der sogenannten Stress-Kardiomyopathie und Veränderungen im EKG in Verbindung gebracht. Solche Ereignisse treten häufiger bei Patienten auf, die eine kontinuierliche Infusion erhalten, als bei Patienten, die eine rasche Injektion bekommen; sie zeigen sich meist während des ersten Behandlungszyklus oder innerhalb weniger Stunden danach. Eine bereits bekannte koronare Herzkrankheit oder eine Erkrankung des Herzmuskels erhöht das Risiko. Deshalb wird die Herzfunktion während der Behandlung regelmäßig überwacht; bei schwerer Herzschädigung wird die Behandlung abgebrochen. Auch bei Patienten, bei denen während eines Behandlungszyklus Brustschmerzen aufgetreten sind, ist Vorsicht geboten.
Beschrieben sind ferner Störungen der Hirnfunktion. Genannt sind eine Enzephalopathie, die auf erhöhte Ammoniakwerte im Blut zurückgeht, und die Wernicke-Enzephalopathie. Bemerkbar machen sie sich durch Veränderungen des geistigen Zustands, durch Verwirrtheit, Desorientierung, Bewegungsunsicherheit bis hin zum Koma. Treten solche Zeichen auf, wird die Behandlung sofort unterbrochen; anschließend werden die Ammoniak- und die Vitamin-B1-Werte im Blut bestimmt, um zu klären, ob eine gezielte Behandlung nötig ist. Eine eingeschränkte Funktion von Niere oder Leber erhöht das Risiko einer solchen Störung. Nach der Markteinführung wurde außerdem über das Tumorlyse-Syndrom berichtet, eine Stoffwechselentgleisung, die entsteht, wenn sehr viele Tumorzellen gleichzeitig zerfallen.
Das Ausmaß der jeweiligen Nebenwirkungen hängt vom Einzelfall ab. Insbesondere die jeweils verabreichte Dosis ist für die Intensität der Beschwerden wesentlich.
Ein eigenes Kapitel bildet die Fortpflanzung. Frauen im gebärfähigen Alter wird geraten, eine Schwangerschaft zu vermeiden und während der Behandlung sowie für eine längere Zeit danach eine hochwirksame Verhütungsmethode anzuwenden. Männern wird empfohlen, während der Behandlung und für einige Monate danach kein Kind zu zeugen. Tierexperimentelle Untersuchungen deuten darauf hin, dass sowohl die männliche als auch die weibliche Fruchtbarkeit beeinträchtigt wird; weil eine dauerhafte Unfruchtbarkeit nicht ausgeschlossen ist, wird eine Beratung über den Erhalt der Fruchtbarkeit noch vor Behandlungsbeginn angeboten.
Kontraindikationen
Die Anwendung von 5-Fluorouracil hat gänzlich zu unterbleiben, wenn eine Kontraindikation besteht. Das ist immer dann der Fall, wenn Umstände vorliegen, die zu unüberschaubaren Risiken führen würden und deshalb eine Behandlung mit dem Wirkstoff aus medizinischer Sicht unvernünftig erscheinen lassen (Gegenanzeige). Derartige Umstände bestehen u. a., wenn Unverträglichkeiten oder Allergien bekannt sind.
Darüber hinaus ist 5-Fluorouracil kontraindiziert, wenn schwere Veränderungen des Blutbildes auftreten, Störungen der Knochenmarkfunktion oder der Blutbildung vorliegen. Auch Patienten, die an akuten Infektionen oder schweren Leberfunktionsstörungen leiden, dürfen 5-FU nicht erhalten. Während der Schwangerschaft und Stillzeit kann 5-Fluorouracil zu erheblichen Fehlbildungen führen, weswegen jeglicher Kontakt mit der Substanz unterbleiben sollte. Vor einer Behandlung mit 5-Fluorouracil als Injektion oder Infusion wird zudem geprüft, ob ein Mangel des abbauenden Enzyms Dihydropyrimidin-Dehydrogenase (DPD) vorliegt: Bei vollständigem Mangel darf der Wirkstoff nicht gegeben werden, weil er sich im Blut anreichert und lebensbedrohliche Nebenwirkungen auslöst; bei teilweisem Mangel wird eine verringerte Anfangsmenge erwogen. Für die äußerliche Anwendung auf der Haut ist diese Untersuchung nicht erforderlich.
Die Fachinformation nennt weitere Umstände, unter denen der Wirkstoff nicht über eine Vene gegeben werden darf. Dazu zählen eine potenziell schwerwiegende Infektion, als Beispiele sind Gürtelrose und Windpocken aufgeführt, ein stark geschwächter Allgemeinzustand sowie eine Schädigung des Knochenmarks nach vorangegangener Strahlentherapie oder nach Behandlung mit anderen zellwachstumshemmenden Mitteln. Für die Behandlung gutartiger Erkrankungen ist der Wirkstoff nicht bestimmt. Ausdrücklich ausgeschlossen ist die Anwendung auch bei stillenden Frauen.
Nicht jede Vorsichtsmaßnahme ist zugleich eine Gegenanzeige. Bei eingeschränkter Nieren- oder Leberfunktion und bei Gelbsucht etwa fordert die Fachinformation Vorsicht und eine engere Überwachung, ohne die Behandlung zu verbieten; erst eine stark eingeschränkte Leberfunktion schließt sie aus. Diese Unterscheidung ist von Bedeutung, weil sich aus einer Vorsichtsmaßnahme eine Anpassung der Behandlung ergibt, aus einer Gegenanzeige dagegen ihr Unterbleiben.
Interaktionen mit anderen Medikamenten
Wechselwirkungen sind vor allem mit diversen Virostatika denkbar. Der Wirkstoff Brivudin (Zostex) darf nicht zusammen mit 5-Fluorouracil angewendet werden; er hemmt dessen Abbau, sodass die Wechselwirkung tödlich verlaufen kann. Selbiges ist der Fall bei gleichzeitiger Einnahme von 5-FU Prodrugs wie etwa Capecitabin. Die gleichzeitige oder zeitnahe Anwendung ist eine Gegenanzeige: Nach dem Ende einer Behandlung mit Brivudin muss vor dem Beginn einer Therapie mit 5-Fluorouracil eine Wartezeit von mindestens vier Wochen eingehalten werden. Dasselbe gilt für Sorivudin und für Substanzen, die diesen beiden chemisch verwandt sind. Wird ein solcher Stoff versehentlich an einen Patienten gegeben, der bereits 5-Fluorouracil erhält, wird eine sofortige Aufnahme in ein Krankenhaus empfohlen.
Weitere Wechselwirkungen betreffen Arzneistoffe aus ganz unterschiedlichen Gruppen. Folinsäure verstärkt die Bindung von 5-Fluorouracil an die Thymidylat-Synthase; dadurch nehmen Wirksamkeit und Giftigkeit zugleich zu, und es kann zu schwerem Durchfall kommen. Für Phenytoin, ein Mittel gegen Epilepsie, sind erhöhte Blutspiegel und daraus folgende Vergiftungserscheinungen beschrieben, weshalb dieser Spiegel während der Behandlung regelmäßig kontrolliert wird. Bei Patienten, die mit Warfarin oder anderen Cumarin-Derivaten gerinnungshemmend behandelt werden, wurde nach Beginn einer Behandlung mit 5-Fluorouracil in Einzelfällen eine deutliche Verlängerung der Gerinnungszeit beobachtet.
Cimetidin, Metronidazol und Interferon können die Blutspiegel von 5-Fluorouracil und damit seine Giftigkeit erhöhen. Von der Kombination mit Clozapin wird wegen des erhöhten Risikos einer Agranulozytose abgeraten. Werden gleichzeitig andere knochenmarkschädigende Mittel gegeben oder ist eine Strahlentherapie vorausgegangen oder läuft sie parallel, kann eine Anpassung der verabreichten Menge nötig werden. Die herzschädigende Wirkung von Anthrazyklinen kann verstärkt sein, und die Begleitgabe von Thiazid-Diuretika führte in Kombinationsbehandlungen zu einem stärkeren Abfall der Granulozyten. Impfungen mit Lebendimpfstoffen werden während der Behandlung gemieden, weil schwere oder tödliche Infektionen möglich sind.
Alternative Behandlungsmethoden
Kommt 5-Fluorouracil nicht infrage oder wird es nicht vertragen, richtet sich die Alternative nach dem Anwendungsgebiet. In der Krebsbehandlung ist der Wirkstoff meist Teil eines Schemas aus mehreren Substanzen, sodass an seine Stelle in der Regel kein einzelner Ersatzstoff tritt, sondern ein anderes Behandlungsschema.
Für die Krebsbehandlung steht mit Capecitabin ein Wirkstoff zur Verfügung, der als Tablette eingenommen wird und damit ohne den Zugang über eine Vene auskommt. Capecitabin ist selbst nicht zellschädigend, sondern eine Vorstufe: Es wird im Körper über mehrere enzymatische Schritte zu 5-Fluorouracil umgewandelt. Den abschließenden Schritt übernimmt das Enzym Thymidin-Phosphorylase, das sowohl im Tumorgewebe als auch in gesundem Gewebe vorkommt, in letzterem allerdings gewöhnlich in geringerer Konzentration. Weil am Ende derselbe Wirkstoff steht, gelten für Capecitabin dieselben Überlegungen zum abbauenden Enzym Dihydropyrimidin-Dehydrogenase wie für die Gabe über eine Vene.
Für die Behandlung aktinischer Keratosen auf der Haut kommt unter anderem die photodynamische Therapie infrage. Dabei wird ein Gel mit 5-Aminolävulinsäure auf die vorbehandelte Stelle aufgetragen und diese anschließend belichtet. Zugelassen ist dieses Verfahren für aktinische Keratosen leichten bis mittelschweren Schweregrads und für Feldkanzerisierungen, außerdem für bestimmte Formen des Basalzellkarzinoms, die sich wegen der zu erwartenden Beeinträchtigung oder eines schlechten kosmetischen Ergebnisses nicht für eine Operation eignen.
Welches Verfahren gewählt wird, hängt von Art und Ausdehnung der Erkrankung ab, von Begleiterkrankungen, von vorangegangenen Behandlungen und von der Verträglichkeit. Diese Abwägung trifft der behandelnde Arzt gemeinsam mit dem Patienten.
Quellen
- Aktories, K., Flockerzi, V., Förstermann, U., Hofmann, F. (Hrsg.): Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie.
ISBN: 9783437426223
- Geisslinger, G., Menzel, S., Gudermann, T., et al.: Mutschler Arzneimittelwirkungen.
ISBN: 9783804736634
- Engelhardt, M., Mertelsmann, R., Duyster, J. (Hrsg.): Das Blaue Buch – Chemotherapie-Manual Hämatologie und Onkologie.
ISBN: 9783662677483
- Schmoll, H.-J. (Hrsg.): Kompendium Internistische Onkologie.
ISBN: 9783662607473
- Moll, I. (Hrsg.): Duale Reihe Dermatologie.
ISBN: 9783132446069