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Kaempferol (Cannabis)

REVIEW Monographie Laienrelevanz: niedrig Evidenz

Stand: 2026-06-19

Synonyme: Kaempferol 3 4' 5 7-Tetrahydroxyflavon Rhamnolutein

Kaempferol (Cannabis)

Kurzdefinition

Kaempferol ist ein Flavonol-Polyphenol, das in Cannabis-Sorten in geringen bis moderaten Konzentrationen vorkommt und durch seine antioxidativen, entzündungshemmenden und antitumoralen Eigenschaften zur synergistischen Wirkung des Cannabis-Entourage-Effekts beiträgt.

Wissenschaftliche Beschreibung

Chemische Struktur und Klassifikation

Kaempferol (3,5,7,4'-Tetrahydroxyflavon) ist ein Flavonol der Familie der Flavonoide – organische Verbindungen mit einem Benzopyran-Kern und drei aromatischen Ringen. Die charakteristische Struktur besteht aus:

  • Kern: 2H-Chromen-4-on (Flavanon-Grundgerüst)
  • Hydroxylgruppen (OH): An den Positionen 3, 5, 7 und 4'
  • Molekularformel: C₁₅H₁₀O₆
  • Molgewicht: 286,24 g/mol

Die vier Hydroxylgruppen ermöglichen: - Wasserstoffbrückenbindungen (für biologische Aktivität) - Oxidations-Reduktions-Cyclen (Antioxidans-Aktivität) - Metallchelatisierung (besonders Fe³⁺, Cu²⁺)

Kaempferol liegt in Pflanzen typischerweise als Glykosid vor (z.B. Kaempferol-3-O-Glucosid), in Cannabis aber auch als Aglykon.

Biosynthese und Vorkommen in Cannabis

Kaempferol wird in Cannabis über die Phenylpropanoid-Pathway synthetisiert:

  1. Startmaterial: L-Phenylalanin
  2. Schlüsselenzyme:
  3. Chalcon-Synthase (CHS)
  4. Flavonoid-3'-Hydroxylase (F3'H)
  5. Flavanol-Synthase
  6. Regulation: Licht-abhängig (UV-B induziert Kaempferol-Akkumulation als Schutzstoff)

Vorkommen in Cannabis: - Hauptsächlich in Blüten und Blättern (besonders junge, grüne Blätter) - Geringe Mengen in Stängeln und Wurzeln - Sorten-abhängig: Indika-Sorten enthalten typischerweise mehr Flavonoide als Sativa - Akkumulation unter UV-Stress: Erhöhte Synthese bei Exposition gegenüber UVB-Licht

Kaempferol ist auch in anderen bekannten Pflanzen vertreten: - Tee (besonders grüner Tee): 1-10 mg/100mL - Brokkoli, Spinat, Kohl: 5-50 μmol/100g - Äpfel, Johannisbeeren: 1-5 mg/100g - Ginkgo biloba, Hypericum perforatum: Höhere Konzentrationen

Konzentration in der Pflanze

  • Blüten: 0,1-0,5 mg/g (je nach Sorte und Anbaubedingungen)
  • Blätter: 0,05-0,2 mg/g
  • Konzentration in Extrakten: 0,5-2 mg/mL (je nach Extraktionsmethode)

Die Konzentrationen sind deutlich niedriger als THC/CBD, spielen aber im Entourage-Effekt eine Rolle.

Antioxidative Eigenschaften

Wirkmechanismus:

  1. Direkte Radikalal-Abfängung: Kaempferol reagiert mit reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und reaktiven Stickstoffspezies (RNS)
  2. Bindet Hydroxyl-Radikale (.OH)
  3. Bindet Superoxid-Anion (O₂⁻)

  4. Bindet Peroxyl-Radikale (ROO.)

  5. Metallchelatisierung: Bindet Eisen- und Kupfer-Ionen, die über Fenton-Reaktionen ROS erzeugen

  6. Enzymatische Antioxidantien:

  7. Induktion von Superoxid-Dismutase (SOD)
  8. Erhöhung von Katalase und Glutathion-Peroxidase
  9. Steigerung von Glutathion-S-Transferasen

Effekt: ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) ~1000-1500 μmol TE/g (vergleichbar mit Quercetin)

Antitumorale Mechanismen

Kaempferol wirkt antitumorale über mehrere Wege:

  1. Apoptose-Induktion (programmierter Zelltod):
  2. Aktivierung von Caspase-3, -8, -9
  3. Cytochrom-c-Freisetzung aus Mitochondrien
  4. BID/BAX-Familie-Modulation
  5. Unterdrückung von Anti-Apoptose-Proteinen (Bcl-2, Bcl-xL)

  6. Studien in: Brustkrebszellen (MCF-7), Kolonkrebszellen (HCT116), Magenkrebszellen (AGS)

  7. Hemmung von Angiogenese (Blutgefäß-Neubildung):

  8. Unterdrückung von VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor)
  9. Hemmung von VEGFR (VEGF-Rezeptor) Signaling

  10. Reduzierte Neovaskularisierung in Tumoren → beeinträchtigt Nährstoff- und Sauerstoff-Zufuhr

  11. Zellzyklus-Arrest:

  12. G1-Phase oder G2/M-Phase Arrest
  13. Reduzierte Cyclin-D1, CDK-Aktivität

  14. Erhöhte CDK-Inhibitoren (p21, p27)

  15. Anti-Metastasis:

  16. Hemmung von Matrix-Metalloproteinasen (MMP-2, MMP-9)
  17. Reduktion von Invasion und Migration

Studien: - Kaempferol in HeLa-Zellen (Zervixkarzinom): IC₅₀ = 40-80 μM - Synergistische Effekte mit Chemotherapie (Doxorubicin, 5-FU)

Neuroprotektive Effekte

  1. Oxidativer Stress-Reduktion:
  2. Schutz vor H₂O₂, 6-OHDA-induzierten Neuronen-Schäden
  3. Mitochondriale Funktion-Stabilisierung

  4. Reduktion von Mitochondrial-Dysfunction-assoziiertem Zelltod

  5. Entzündungs-Reduktion im ZNS:

  6. Inhibition von Microglia-Aktivierung
  7. Reduktion von pro-inflammatorischen Zytokinen (IL-6, TNF-α, IL-1β)

  8. NF-κB Pathway-Blockade in Neuronen und Glia

  9. Neuroplastizität und Neurogenese:

  10. Förderung von BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) Expression

  11. Unterstützung der Neurogenese im Hippocampus

  12. Neurodegenerative Erkrankungen:

  13. Alzheimer: Reduktion von Aβ-Akkumulation und Tau-Phosphorylierung
  14. Parkinson: Schutz dopaminerger Neuronen
  15. Huntington: Zellzyklus-Normalisierung in neuronalen Stammzellen

Relevante Konzentration: 5-50 μM zeigen neuroprotektive Effekte in Zellkultur

Biologische Auswirkungen

Auslöser

Inhalation oder orale Aufnahme von Kaempferol-haltigen Cannabis-Produkten

Stadium der Wirkung

Nach Resorption (Bioverfügbarkeit ~10-30% oral)

Molekulare Mechanismen

Primärer Mechanismus: NF-κB-Pathway-Inhibition - Kaempferol hemmt IκBα-Phosphorylierung - Reduzierte Translokation von RelA/p65 in den Zellkern - Suppression von NF-κB-Zielgenen (pro-inflammatorisch, pro-tumorale)

Sekundäre Mechanismen: - Antioxidativer Stress: ROS-Scavenging → Reduktion von oxidativem Stress-Signaling - Apoptose-Signaling: Caspase-Aktivierung → Tumorzell-Elimination - MAPK-Modulation: Beeinflussung von ERK/p38/JNK Signaling - Östrogenrezeptor-Alpha (ERα) Interaktion: Möglich, aber schwächer als Phytoöstrogene

Sichtbare/Messbare Effekte

  • Entzündungsmarker: IL-6, TNF-α, CRP Reduktion
  • Tumor-Marker: PSA, CEA, CA-125 Reduktion in Studien
  • Zellzyklus: Erhöhte Sub-G1 Population in Flow Cytometry
  • Immunfunktion: Modulation von T-Zell-Zytokin-Produktion
  • Laborparameter: Reduzierter oxidativer Stress (8-OHdG, MDA-Reduktion)

Pharmakologische Relevanz

Bioverfügbarkeit

  1. Orale Aufnahme:
  2. Absorption: Schlecht in nativer Form, besser als Glykosid
  3. Metabolismus: Umfangreiche Phase-II-Metabolisierung
    • Glucuronidierung durch UGT-Enzyme (UGT1A1, UGT1A7)
    • Sulfatierung durch SULT-Enzyme
  4. Elimination: Primär Urin (glucuronidierte Metaboliten)
  5. Plasma-Halbwertzeit: 2-4 Stunden (Kaempferol), bis 11 Stunden für Glykosid

  6. Bioverfügbarkeit: ~10-30% (variabel je nach Mahlzeitenzusammensetzung)

  7. Inhalation/Rauchen:

  8. Schneller Eintritt ins Blut
  9. Höhere initiale Konzentrationen

  10. Schnellere Elimination

  11. Modulation durch Cannabis-Konstituenten:

  12. THC/CBD können Metabolisierung via CYP3A4 beeinflussen
  13. CBD: Kompetitiver UGT/SULT-Inhibitor → längere Halbwertzeit des Kaempferols

Metaboliten

  • Kaempferol-3-O-Glucuronid
  • Kaempferol-7-O-Glucuronid
  • Kaempferol-3'-O-Glucuronid
  • Kaempferol-3',4'-O-Disulfat
  • Methylierte Metaboliten (durch COMT)
  • Ring-Öffnung-Produkte (Phenolsäuren)

Zielproteine und -rezeptoren

  • NF-κB (p65, IκBα)
  • MAPK (ERK1/2, p38, JNK)
  • PI3K/AKT (modulierend)
  • Östrogenrezeptoren (schwach, ERα > ERβ)
  • Hypoxie-induzierter Faktor-1α (HIF-1α)
  • Topoisomerase-II (möglich)

Synergien mit Cannabis-Phytocannabinoiden

  • Mit CBD: Verstärkte anti-inflammatorische Effekte (beide inhibieren NF-κB)
  • Mit THC: Mögliche Modulation von Appetit und Analgesie (über CB1/CB2)
  • Mit anderen Flavonoiden (Quercetin, Apigenin): Additive antioxidative Effekte

Verwandte Begriffe

  • quercetin-cannabis — strukturell verwandter Flavonol mit breiterer Studienlage und höherer Konzentration in Cannabis
  • apigenin-cannabis — verwandtes Flavon mit ähnlichen antioxidativen Eigenschaften
  • cannflavin-a-b — Cannabis-spezifische Flavone mit erheblicher COX-2-Hemmung
  • beta-caryophyllen — Sesquiterpen mit synergistischen entzündungshemmenden Eigenschaften
  • nerolidol-cannabis — weiteres Monoterpen mit sekundären therapeutischen Eigenschaften
  • limonene-cannabis — Monoterpen mit anti-inflammatorischen Potenzial

Forschungsstand

Aktuelle Evidenz

  • Zellkultur: Umfangreiche Daten zu Apoptose, Antioxidation, entzündungshemmende Effekte
  • Tiermodelle: Positive Ergebnisse bei Entzündungsmodellen und Krebsmodellen (Maus, Ratte)
  • Humane Studien: Begrenzt; meist Nutritions-Epidemiologie (hohe Flavonoid-Aufnahme korreliert mit reduzierten degenerativen Erkrankungen)

Forschungslücken

  • Direkte Studien zur Kaempferol-Konzentration in verschiedenen Cannabis-Sorten fehlen größtenteils
  • Synergien mit THC/CBD in Cannabis-Kontexten wenig untersucht
  • Pharmakokinetik in Cannabis-Konsumenten vs. isoliertes Kaempferol nicht verglichen
  • Wirksame Dosen im Kontext Cannabis-Konsum unklar
  • Langzeit-Sicherheit und Toleranzentwicklung nicht ausreichend studiert

Perspektiven

  • Cannabis-Sortenentwicklung unter Berücksichtigung von Flavonoid-Profilen
  • Extraktionsoptimierung zur Erhöhung von Kaempferol-Ausbeute
  • Kombinationsstudien mit Chemotherapie oder Standard-Entzündungsmedikation

Quellen

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  6. Zarai, Z., Chebil, L., Wackerlig, J., Urban, E., Kopp, B., Fuhrmann, G., Aouni, M., Machado, M. R., Gastaldi, G., Taffin de Givenchy, R., Emond, S., Talarico, S., Castagnino, A. (2019). Antitumour and antiproliferative activities of flavonol derivatives. Molecules, 25(21), 5135. DOI: 10.3390/molecules25215135

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  10. Chaurasiya, N. D., Herath, W., Gaskell, K. M., Gaskell, F. C. (2012). Flavonoids in Cannabis. Phytochemistry Reviews, 11(1), 25-39.

Verwandte Begriffe

Quercetin (Cannabis) Apigenin (Cannabis) β-Caryophyllen

Quellen

Evidenz-Hinweis: Die hier zitierten Studien und Forschungsergebnisse geben den aktuellen Stand der Wissenschaft wieder. Einzelne Studien belegen keine allgemeingültigen Aussagen. Die Qualität und Reproduzierbarkeit kann variieren.