Metallionen spielen eine wichtige Rolle bei vielen biochemischen Prozessen, gleichzeitig sind aber auch toxische Wirkungen bekannt. Welche Strategien verwenden Lebewesen, um essenzielle Funktionen aufrechtzuerhalten und sich vor toxischen Reaktionen zu schützen? Welche Rolle spielt die Wechselwirkung zwischen toxischen und essenziellen Metallionen bei der Krebsentstehung? M etallionen und Metallverbindungen sind ubiquitär in der Umwelt vorhanden. Viele von ihnen, darunter Calcium, Magnesium, Zink, Cobalt, Nickel, Mangan und Eisen, sind essenzielle Bestandteile von biologischen Systemen. Sie vermitteln den Sauerstofftransport und -metabolismus, katalysieren Elektronenübertragungsreaktionen, sind an der Signalübertragung beteiligt und stabilisieren die Struktur von Makromolekülen. Zudem vermitteln sie aber auch das Zusammenwirken der Makromoleküle untereinander, wie Zink in Zinkfingerstrukturen, die als häufiges Motiv bei DNA-bindenden Proteinen nachgewiesen wurden. Allerdings haben sich Verbindungen von Arsen, Beryllium, Cadmium, Nickel, Chrom, Cobalt und Blei als krebserzeugend beim Menschen und/oder im Tierversuch erwiesen; einige Quecksilberverbindungen sind extrem toxisch (Tabelle 1). Auffällig ist, dass toxische und sogar kanzerogene Wirkungen keineswegs auf nichtessenzielle Metalle beschränkt sind, sondern auch bei essenziellen Elementen beobachtet werden. Die oftmals enge Verknüpfung zwischen essenzieller und toxischer Wirkung wird besonders bei Übergangsmetallen wie Eisen und Kupfer [1] deutlich. Eine ihrer essenziellen biologischen Funktionen besteht darin, Ein-Elektronen-Übergänge zu katalysieren; genau diese Fähigkeit der Übergangsmetallionen kann aber auch zu toxischen Reaktionen führen, indem reaktive Sauerstoffspezies generiert werden, die in der Folge zelluläre Makromoleküle schädigen können.