Gesucht: Enzym-Hemmstoffe aus Pflanzenextrakten

Das Medikament Cyclosporin unterdrückt Abwehrreaktionen des Immunsystems und kommt zum Beispiel für organtransplantierte Patienten in Frage. Die könnten ihre Arznei auch mit Grapefruitsaft einnehmen – denn der macht das Medikament für den Körper wesentlich besser verfügbar. An der Uni Würzburg suchen Pharmazeuten nach weiteren Pflanzenextrakten mit ähnlichen Wirkungen.

Grapefruitsaft unterdrückt im Darm die so genannten Cytochrom-P450-Enzyme, und die gehören zu einem Entgiftungssystem, das die Wirkung von Arzneistoffen untergraben kann. Mit diesem System versucht der Körper, zum Beispiel Medikamente oder Umweltgifte so schnell wie möglich wieder loszuwerden. Für diesen Zweck wandelt er die Fremdstoffe in wasserlösliche und damit gut über die Nieren ausscheidbare Substanzen um.

Fast alle Arzneistoffe geraten im Organismus des Menschen in die Fänge der Cytochrome. Der Hauptvertreter dieser Enzymgruppe (Kurzname: CYP 3A4) ist am Stoffwechsel von 60 Prozent der bekannten Arzneimittel beteiligt. Viele klinisch bedeutsame Wechselwirkungen zwischen Medikamenten beruhen auf einer Hemmung der Cytochrome, etwa die Erscheinung, dass ein Medikament die Wirkung eines anderen verstärkt.

Für die pharmazeutisch-medizinische Forschung ist es also durchaus von Interesse, wie es um die Aktivität dieser Enzyme steht. „Während deren Wechselwirkungen mit synthetischen Arzneistoffen sehr gut untersucht sind, weiß man darüber im Bereich der pflanzlichen Medikamente noch sehr wenig“, sagt Dr. Matthias Unger. Der Würzburger Pharmazeut will nun Pflanzeninhaltsstoffe identifizieren, welche die Cytochrom-P450-Enzyme besonders stark hemmen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert sein Projekt.

Unger untersucht unter anderem Extrakte aus der Kanadischen Gelbwurz oder aus Johanniskraut, Hopfen und Küchengewürzen wie zum Beispiel Pfeffer. Im Labor bringt er die Pflanzenauszüge mit Lebergewebe (Mikrosomen) des Menschen oder direkt mit Cytochrom-P450-Enzymen zusammen. Hinzu kommt noch ein Arzneistoff, der von den Enzymen in bekannter Weise umgewandelt wird.

Dann analysiert der Würzburger Wissenschaftler, in welchem Ausmaß diese Umwandlung stattfindet, und zwar mittels einer Kopplung von Flüssigchromatographie und Massenspektrometrie (LC/MS). Falls die enzymatische Reaktion gehemmt wird, isoliert Unger als nächstes den hierfür verantwortlichen Inhaltsstoff der Pflanze und klärt dessen Struktur mit massenspektrometrischen und spektroskopischen Methoden auf.

Stoffe, welche die Cytochrom-P450-Enzyme hemmen, besitzen auch eine therapeutische Bedeutung: Die gegen Pilzinfektionen verwendeten Azol-Antimykotika beispielsweise unterbinden die Entstehung von Ergosterol, das für den Aufbau der Pilz-Zellwand absolut notwendig ist. So haben die Arbeiten von Unger noch einen weiteren Aspekt, bei dem die Molekülstruktur der Pflanzeninhaltsstoffe als Vorbild dient: „Besonders starke Hemmstoffe der Cytochrom-P450-Enzyme können als Leitstrukturen für die Entwicklung neuer Arzneistoffe dienen“, so Unger.

Weitere Informationen: Dr. Matthias Unger, T (0931) 888-5463, Fax (0931) 888-5494, E-Mail:
unger@pharmazie.uni-wuerzburg.de