Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ansatzpunkt für neue Epilepsie-Medikamente

30.05.2018

Eine Studie der Universität Bonn zeigt, warum eines der weltweit am häufigsten eingesetzten Epilepsie-Medikamente vielen Betroffenen nicht hilft. Die Ergebnisse weisen möglicherweise auch den Weg zu neuen, wirksameren Arzneimitteln. Diese sind dringend nötig: Jeder dritte Epilepsie-Patient spricht auf keines der heutigen Medikamente an. Die Arbeit erscheint im „Journal of Neuroscience“, ist aber bereits online abrufbar.

Die Nervenzellen im Gehirn – die Neuronen – kommunizieren elektrisch: Sie können Spannungspulse „abfeuern“ und damit zum Beispiel ihre Nachbarn anregen. Bei einem epileptischen Anfall gerät dieser Vorgang aus dem Ruder: Ganze Zellverbände feuern plötzlich synchron und in rascher Abfolge. Die Patienten verlieren ihr Bewusstsein; ihre Muskeln verkrampfen sich.


Niklas Beckonert (links) und Prof. Dr. Heinz Beck im Labor für Experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung der Universität Bonn.

© Foto: Katharina Wislsperger/UKB

Das weit verbreitete Epilepsie-Medikament Carbamazepin unterbricht diesen elektrischen Gewittersturm. Allerdings wirkt es längst nicht bei allen Betroffenen – warum, war bislang völlig unklar. „Unsere Studie liefert auf diese Frage erstmals eine schlüssige Antwort“, erklärt Niklas Beckonert, der bei Prof. Dr. Heinz Beck am Institut für experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung der Universität Bonn promoviert.

Damit eine Nervenzelle einen elektrischen Impuls erzeugen kann, muss sie positiv geladene Teilchen aus ihrer Umgebung aufnehmen, so genannte Natrium-Ionen. Sie verfügt dazu über spezifische Kanäle, die sie öffnen und wieder schließen kann. Normalerweise lässt sich ein solcher Kanal weit über 100 Mal in der Sekunde auf- und wieder zusperren.

Bremse im Gehirn

Carbamazepin (abgekürzt CBZ) heftet sich in die geöffneten Natrium-Kanäle und blockiert sie für eine gewisse Zeit. Dadurch können die Nervenzellen längst nicht mehr so häufig feuern. „CBZ bremst ihre elektrische Aktivität und verhindert so, dass ein epileptischer Anfall entsteht“, erläutert Beckonert.

Doch damit die Bremse korrekt funktioniert, benötigt der Wirkstoff augenscheinlich noch eine körpereigene Zutat, das so genannte Spermin. „Wenn in der Zelle zu wenig Spermin vorhanden ist, kann CBZ die Überaktivität der Neuronen nicht mehr wirksam eindämmen“, sagt Beckonert. „Warum, wissen wir noch nicht genau.“

Bei Patienten mit chronischer Epilepsie ist oft der Stoffwechsel der Nervenzellen gestört: Sie produzieren große Mengen eines Enzyms namens SSAT. Es verändert das Spermin chemisch und inaktiviert es so. Dementsprechend ist bei den Betroffenen der Spiegel an aktivem Spermin deutlich niedriger als normal.

Gemeinsam stark

Bei Hirnzellen aus chronisch epilepsiekranken Ratten ist das ähnlich. Das erklärt vermutlich auch, warum CBZ bei ihnen keine Wirkung zeigt. Als die Bonner Wissenschaftler derartigen Zellen zusätzliches Spermin zuführten, sprachen diese dagegen wieder auf CBZ an. Wie die beiden Substanzen Hand in Hand arbeiten, wissen die Forscher noch nicht genau. Es ist aber bekannt, dass auch Spermin an offene Natrium-Kanäle bindet. „Wir vermuten, dass sich durch diese Bindung die Gestalt der Kanäle so ändert, dass CBZ leichter angreifen kann“, sagt Beckonert.

Die Studie weist möglicherweise den Weg zu neuen Wirkstoffen. Wenn man etwa das SSAT in seiner Funktion behindern könnte, würde der intrazelluläre Spiegel an aktivem Spermin steigen. CBZ könnte dann auch chronisch Erkrankten helfen. Die Ergebnisse erlauben auch die Entwicklung von Testverfahren, mit denen sich neue potenzielle Wirkstoffe sehr schnell auf ihre Wirksamkeit bei chronischen Epilepsien testen lassen.

Der Bedarf an neuen Medikamenten ist groß: Allein in Deutschland leiden rund 200.000 Menschen unter epileptischen Anfällen, gegen die heutige Pharmaka nichts ausrichten können. Weltweit spricht jeder Dritte der mehr als 50 Millionen Erkrankten nicht auf Medikamente an. Niklas Beckonert wird durch das BONFOR-Stipendium der Medizinischen Fakultät der Universität Bonn für experimentelle Doktorarbeiten gefördert.

Publikation: Niklas Michael Beckonert, Thoralf Opitz, Julika Pitsch, Patrício Soares da Silva und Heinz Beck: Polyamine modulation of anticonvulsant drug response: A potential mechanism contributing to pharmacoresistance in chronic epilepsy; Journal of Neuroscience; DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0640-18.2018

Kontakt:

Niklas Beckonert
Institut für experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung
der Universität Bonn
Tel. 0228/6885-146
E-Mail: n.beckonert@gmail.com

Prof. Dr. Heinz Beck
Institut für experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung
der Universität Bonn
Tel. 0228/6885-215
E-Mail: Heinz.Beck@ukbonn.de

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Spezialfarbstoff erlaubt völlig neue Einblicke ins Gehirn
16.08.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Keime fliegen mit
16.08.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

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