Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kohlenmonoxid als heilendes Gift. Forscher entwickeln Moleküle für den Einsatz in der Medizin

04.04.2011
Chemiker und Biologen der Universitäten in Köln und Regensburg haben eine neuartige Eisen-Kohlenmonoxid-Verbindung entwickelt, die von Enzymen in den Zellen des menschlichen Körpers aktiviert wird und dabei Kohlenstoffmonoxid freisetzt. Das Kohlenmonoxid kann so als Therapeutikum direkt vor Ort wirken. Verschiedene Anwendungen in der Medizin sind denkbar.

Kohlenmonoxid (CO) kann tödlich sein. Unbemerkt eingeatmet, führt das unsichtbare und geruchlose Gas zu Erstickungen, indem es den Sauerstofftransport im Blut blockiert. Kohlenmonoxid ist deshalb als gefährliches Atemgift gefürchtet.

Doch allein die Menge macht das Gift, wie schon der berühmte Arzt Paracelsus feststellte. So hat Kohlenmonoxid auch Einfluss auf viele andere Vorgänge im menschlichen Körper. Und dabei sogar heilende Wirkungen: In winzigen Dosen wirkt es entzündungshemmend, verbessert die Organdurchblutung oder lindert Symptome von Lungenkrankheiten.

Wissenschaftler haben diese Eigenschaften erst in den letzten Jahren entdeckt und so den Weg für neue medizinische Anwendungen geebnet. Zwar wird Kohlenmonoxid vom Menschen in bestimmten Mengen selbst produziert, aber der gezielte Einsatz könnte bisherige Therapieansätze maßgeblich erweitern.

Eine solche Nutzung von Kohlenmonoxid ist aber nicht unproblematisch. Der Einsatz als Gas kommt aufgrund seiner Giftigkeit kaum in Betracht. Dies würde eine Verabreichung über die Lunge bedeuten, wo das Kohlenmonoxid die normale Sauerstoffaufnahme behindert. Alternativen sind gefragt. Die Forschung arbeitet deshalb an der Entwicklung von Stoffen, die Kohlenmonoxid direkt im Körper freisetzen können. In diesem Zusammenhang ist einem Team aus Forschern der Universitäten in Köln und Regensburg nun ein wichtiger Schritt gelungen.

Die Wissenschaftler entwickelten neue Moleküle, die in den Zellen des menschlichen Körpers aktiviert werden und dabei Kohlenmonoxid freisetzen, was wiederum direkt vor Ort wirken kann. Die technische Entwicklung der Moleküle und der Nachweis der CO-Freisetzung erfolgten unter Federführung von Prof. Dr. Hans-Günther Schmalz vom Institut für Organische Chemie der Universität zu Köln. Durch Dr. Sabine Amslinger vom Institut für Organische Chemie und Dr. Birgit Kraus vom Lehrstuhl für Pharmazeutische Biologie der Universität Regensburg wurde zudem gezeigt, dass durch die Moleküle auch die Wirkung des „Entzündungsproteins“ iNOS (induzierbare NO-Synthase) effektiv gehemmt wird.

Bisher bekannte CO-freisetzende Moleküle hatten den Nachteil, dass sie relativ wenig Kohlenmonoxid produzieren, unkontrolliert zerfallen, vom lokalen pH-Wert abhängig sind oder aber eine Bestrahlung durch UV-Licht notwendig ist. Die neuen Moleküle, die schon als Patent angemeldet wurden, bestehen aus einem Eisen-Kohlenmonoxid- und einem organischen Teil. Der organische Teil kann mit bestimmten, körpereigenen Enzymen – Lipasen und Esterasen – reagieren und die Moleküle werden so aktiviert. Das dabei freigesetzte Kohlenmonoxid kann auf diese Weise als Botenstoff oder Signalmolekül und damit als Therapeutikum in bestimmten Körperzellen eingesetzt werden.

Die möglichen Anwendungen in der Medizin sind vielfältig: So könnten die neuen Moleküle bei der Krebstherapie, bei der Behandlung von Strahlungsschäden, bei Alzheimer, gegen Bluthochdruck, Bronchitis, Rheuma oder gegen Abstoßungsreaktionen nach Organtransplantationen zum Einsatz kommen. Die Ergebnisse der Forscher wurden vor kurzem in der renommierten Fachzeitschrift „Angewandte Chemie (International Edition“ veröffentlicht (DOI: 10.1002/anie.201006598).

Ansprechpartner für Medienvertreter:
Dr. Sabine Amslinger
Universität Regensburg
Institut für Organische Chemie
Tel.: 0941 943-4650
Sabine.Amslinger@chemie.uni-regensburg.de
oder
Prof. Dr. Hans-Günther Schmalz
Universität zu Köln
Institut für Organische Chemie
Tel.: 0221 470-3063
schmalz@uni-koeln.de

Alexander Schlaak | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-regensburg.de

Weitere Berichte zu: Gift Kohlenmonoxid Molekül Organische Chemie Therapeutikum enzyme

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise