Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Asthma-Wirkstoff aus dem Gartencenter

14.09.2017

Die Korallenbeere könnte sich als Hoffnungsträger für Asthmatiker entpuppen: Forscher der Universität Bonn haben aus ihren Blättern einen neuartigen Wirkstoff gegen die weit verbreitete Atemwegs-Erkrankung gewonnen. In Mäusen unterbindet er nahezu vollständig die charakteristische Verkrampfung der Bronchien. Die Pflanze selbst ist nicht gerade ein Exot: Es gibt sie in jedem gut sortieren Gartencenter. Die Studie erscheint in der renommierten Zeitschrift „Science Translational Medicine“.

Eine ausgesprochene Schönheit ist die Korallenbeere nicht. Das ändert sich in den Wintermonaten: Dann bildet sie auffällige leuchtend rote Beeren, die sie in dieser Zeit zu einer beliebten Zierpflanze machen.


Die Blätter der Korallenbeere (Ardisia crenata) enthalten den Naturstoff FR900359.

© Foto: Raphael Reher/Daniela Wenzel/Uni Bonn


Am Gerät zur Atemwegswiderstandsmessung (von links): Juniorprofessorin Dr. Daniela Wenzel, Alexander Seidinger, Annika Simon und Dr. Michaela Matthey.

(c) Foto: Katharina Wislsperger/Ukom-UKB

Die an der Studie beteiligten Wissenschaftler interessieren sich jedoch aus einem anderen Grund für die Pflanze: Die Blätter der Korallenbeere enthalten eine Substanz mit der kryptischen Bezeichnung FR900359. Man vermutete zwar, dass diese sich als Arznei gegen bestimmte Krankheiten eignen könnte. Dennoch wurde Ardisia crenata (so der botanische Name) von der Wissenschaft bislang weitgehend missachtet.

Forscher der Institute für Physiologie I, für Pharmazeutische Biologie und für Pharmazeutische Chemie der Universität Bonn haben nun zusammen mit Asthma-Spezialisten aus Nottingham (England) eine Arbeit veröffentlicht, die dies ändern könnte.

Denn sie dokumentiert, dass FR900359 anscheinend äußerst effektiv verhindert, dass sich die Bronchialmuskeln zusammenziehen. Asthmatiker leiden regelmäßig unter sehr ausgeprägten Verkrampfungen der Atemwege. Diese verhindern, dass genügend Luft in die Lunge gelangt. Die resultierende Atemnot kann lebensbedrohlich sein.

Wirksamer als gängige Medikamente

Der neuartige Wirkstoff löst diesen Spasmus – und das anscheinend effektiver und langfristiger als das gängige Asthmamedikament Salbutamol. „Allerdings haben wir die Substanz bislang nur an asthmakranken Mäusen getestet“, erklärt Juniorprofessorin Dr. Daniela Wenzel. Wenzel forscht am Institut für Physiologie I der Universität Bonn zu Atemwegserkrankungen; sie hat die Studie geleitet.

Der Impuls, FR900359 zu testen, kam aus dem Institut für Pharmazeutische Biologie: Dort war es Wissenschaftlern gelungen, den Wirkstoff aus Blättern der Korallenbeere zu isolieren und zu charakterisieren. „Die Substanz hemmt eine zentrale Gruppe von Signalmolekülen in den Körperzellen, die Gq-Proteine“, erklärt Wenzel. Gq-Proteine übernehmen bei vielen Prozessen im Körper eine Schlüsselfunktion – auch bei der Steuerung der Bronchial-Muskulatur.

Normalerweise sorgt das Zusammenspiel verschiedener Signalwege dafür, dass sich die Atemwege verengen. Wenn man einzelne von ihnen hemmt, kann man die Verkrampfung der Atemwege mildern. Bei schwer asthmakranken Patienten lässt sie sich so jedoch nicht vollständig beseitigen. Die Signale laufen bei den Gq-Proteinen zusammen und aktivieren sie. Erst dann wird der Bronchial-Spasmus eingeleitet. „Wenn wir die Aktivierung der Gq-Proteine mit FR900359 hemmen, erzielen wir daher einen weit stärkeren Effekt“, betont Dr. Michaela Matthey vom Institut für Physiologie I.

Bei den asthmakranken Mäusen in der Studie funktionierte das ausgesprochen gut. „Wir konnten verhindern, dass die Tiere auf Allergene wie Hausstaub mit einer Verengung der Bronchien reagieren“, freut sich Wenzel. Nebenwirkungen gab es zudem kaum, da sich der Wirkstoff über die Atemwege applizieren ließ und so nur in geringen Mengen in den Blutkreislauf gelangte.

Ob sich die Substanz auch zum Einsatz am Menschen eignet, ist dennoch nicht gesagt. Zwar konnten die Wissenschaftler bereits zeigen, dass menschliche Bronchialmuskelzellen in der Kulturschale sowie isolierte menschliche Atemwege ähnlich viel versprechend reagieren. Doch für die Anwendung am lebenden Menschen sind noch weitere Testreihen nötig, die sich über Jahre hinziehen können.

Dennoch ist die Arbeit schon jetzt ein großer Erfolg. Dieser kommt nicht von ungefähr: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert an der Universität Bonn die Forschergruppe „G-Protein Signalkaskaden: mit neuen molekularen Sonden und Wirkstoffen zu neuen pharmakologischen Konzepten“. Ziel ist es, zentrale Signalmoleküle wie etwa die Gq-Proteine pharmazeutisch zu beeinflussen und so neue Therapie-Ansätze bei bestimmten Erkrankungen zu finden. Die Pharmazeuten und Physiologen der Universität kooperieren in dem Forschungsverbund eng miteinander; die aktuelle Studie ist ein Ergebnis dieser Kooperation.

Publikation: Michaela Matthey, Richard Roberts, Alexander Seidinger, Annika Simon, Ralf Schröder, Markus Kuschak, Suvi Annala, Gabriele M König, Christa E Müller, Ian P Hall, Evi Kostenis, Bernd K Fleischmann, Daniela Wenzel: Targeted inhibition of Gq signaling induces airway relaxation in mouse models of asthma; Science Translational Medicine; DOI: 10.1126/scitranslmed.aag2288

Kontakt:

Juniorprofessorin Dr. Daniela Wenzel
Institut für Physiologie I
Life & Brain Center
Medizinische Fakultät
Universität Bonn
Tel. 0228/6885216
E-Mail: dwenzel@uni-bonn.de

Prof. Dr. Bernd. K. Fleischmann
Institut für Physiologie I
Life & Brain Center
Medizinische Fakultät
Universität Bonn
Tel. 0228/6885-200
E-Mail: bernd.fleischmann@uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Künstlicher Leberfleck als Frühwarnsystem
19.04.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Weltweit einmalig: Korrekte Diagnose der Lungentuberkulose in nur drei Tagen
16.04.2018 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics