Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Warum Beta-Blocker Hautentzündungen verursachen

31.10.2019

Beta-Blocker werden häufig gegen Bluthochdruck und andere Herz-Kreislauf-Erkrankungen eingesetzt. Bei manchen Patienten können sie jedoch eine entzündliche Schuppenflechte auslösen oder verstärken. Wissenschaftler der Universität Bonn und der Freien Universität Berlin haben nun eine mögliche Ursache dafür gefunden. Ihre Ergebnisse sind heute in der renommierten Fachzeitschrift „Autophagy“ erschienen.

Dass Beta-Blocker schwere Hautentzündungen verursachen können, ist schon lange bekannt. Die Ursache für dieses Phänomen war allerdings bislang weitgehend unbekannt.


Propranolol stört die Autophagie und aktiviert entzündliche Signalkaskaden in Immunzellen: Sichtbar sind blau der Zellkern, rot ein Autophagie-Marker und grün ein bei Entzündung aktiviertes Protein.

© Gerrit Müller/Freie Universität Berlin

Die aktuelle Studie bringt jedoch Licht ins Dunkel: Demnach können Beta-Blocker augenscheinlich den Abbau defekter Zellbestandteile stören. Im Gegenzug setzen die Zellen dann Botenstoffe frei, die immunvermittelte entzündliche Reaktionen auslösen.

In diese Richtungen deuten zumindest Experimente mit Zellkulturen. Die Wissenschaftler hatten dabei einen Wirkstoff namens Propranolol unter die Lupe genommen.

Unabhängig vom eigentlichen Wirkmechanismus, der Blockade von Betarezeptoren, verdankt er seine entzündungsfördernden Nebenwirkungen vermutlich der Kombination zweier Eigenschaften: „Propranolol ist fettlöslich und zugleich leicht alkalisch“, erklärt Prof. Dr. Günther Weindl vom Pharmazeutischen Institut der Universität Bonn.

„Gelber Sack“ in der Zelle

Dank seiner Fettlöslichkeit kann der Wirkstoff Biomembranen durchqueren – das sind dünne fettähnliche Häutchen, die Zellen und manche ihrer Bestandteile umschließen. Der zweite Punkt sorgt dagegen dafür, dass Propranolol sich in saurer Umgebung positiv auflädt. In diesem Zustand kann die Substanz dann nicht mehr durch die Membran zurück.

Problematisch wird diese Kombination bei einem Vorgang, den Experten Autophagie nennen. Dabei nutzen Zellen Bläschen aus Biomembranen als eine Art „Gelben Sack“, in dem sie defekte Proteine und andere Zellbestandteile verpacken.

Der Sack verschmilzt dann später mit einem zweiten Membran-Beutel, dem Lysosom. Dieses enthält zersetzende Enzyme, die den Inhalt des gelben Sacks zerlegen und die einzelnen Bausteine wieder in die Zelle abgeben – ein perfektes Recycling.

Die Flüssigkeit im Lysosom ist leicht sauer, denn nur in diesem Milieu können die Enzyme ihre Arbeit verrichten. Wenn daher ein Propranolol-Molekül per Zufall seinen Weg durch die Membran in den Beutel findet, wird es positiv geladen und sitzt in der Falle. Mit der Zeit sorgt dieser Effekt dafür, dass sich immer mehr Propranolol im Lysosom anhäuft.

„Und dieser Prozess stört augenscheinlich die Autophagie“, sagt Weindl. „Das wiederum verändert eine Reihe von Prozessen in der Zelle. Als ein Resultat schüttet sie unter anderem Entzündungsbotenstoffe aus, vor allem das so genannte Interleukin-23, das hauptsächlich von Immunzellen abgesondert wird. Folge davon sind die beobachteten Hautprobleme.“

Nicht alle Beta-Blocker sind problematisch

Wie diese Prozesse auf molekularer Ebene genau zusammenhängen, wollen die Forscher nun weiter untersuchen. Schon jetzt deuten ihre Ergebnisse aber darauf hin, dass die entzündlichen Effekte vor allem bei fettlöslichen Beta-Blockern auftreten.

Tatsächlich gibt es in dieser Wirkstoffgruppe auch Substanzen, die weniger gut membrangängig sind. „Wir haben sie in unseren Zellkulturen getestet“, betont der Pharmakologe. „Die Interleukin-23-Ausschüttung war bei ihnen deutlich geringer als nach Propranolol-Gabe.“

Diese Ergebnisse müssen aber noch bei lebenden Organismen verifiziert werden. Dass eine gestörte Autophagie schwere Erkrankungen auslösen kann, ist dagegen schon seit längerem bekannt. Darunter sind etwa Demenz, entzündliche Darmerkrankungen und Diabetes.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Günther Weindl
Pharmazeutisches Institut der Universität Bonn
Tel. 0228/739103
E-Mail: g.weindl@uni-bonn.de

Originalpublikation:

Gerrit Müller, Charlotte Lübow und Günther Weindl: Lysosomotropic beta blockers induce oxidative stress and IL23A production in Langerhans cells. Autophagy DOI: 10.1080/15548627.2019.1686728

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Mit Glas gegen Arthrose
19.03.2020 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

nachricht Operative Entfernung von Lebermetastasen bei Darmkrebs – Zweitmeinung an großem Zentrum wichtig
18.03.2020 | Nationales Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC)

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: Doppelter Mini-Teilchenbeschleuniger mit Energie-Recycling

Ein DESY-Team hat einen zweistufigen Mini-Beschleuniger gebaut, der einen Teil der eingespeisten Laserenergie recycelt und damit die beschleunigten Teilchen ein zweites Mal anschiebt. Das Gerät arbeitet mit sogenannter Terahertz-Strahlung aus dem Wellenlängenbereich zwischen Infrarotlicht und Radiowellen. Jede einzelne Beschleunigerröhre ist lediglich 1,5 Zentimeter lang und hat 0,79 Millimeter Durchmesser. Hauptautor Dongfang Zhang und seine Kolleginnen und Kollegen von Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) bei DESY stellen ihren experimentellen Teilchenbeschleuniger im Fachblatt „Physical Review X“ vor.

Terahertz-Strahlung hat eine rund tausendmal kürzere Wellenlänge als die in konventionellen Teilchenbeschleunigern verwendete Radiowellen, dadurch können alle...

Im Focus: Material mit Nebeleffekt schafft angenehmes Laserlicht

Internationales Forschungsteam unter Leitung der CAU entwickelt extrem poröses Material aus „weißem Graphen“ für neue Laserlicht-Anwendungen

Mit einer Porosität von 99,99 % besteht es praktisch nur aus Luft und gehört damit zu den leichtesten Stoffen der Welt: Aerobornitrid heißt das Material, das...

Im Focus: Artificial solid fog material creates pleasant laser light

An international research team led by Kiel University develops an extremely porous material made of "white graphene" for new laser light applications

With a porosity of 99.99 %, it consists practically only of air, making it one of the lightest materials in the world: Aerobornitride is the name of the...

Im Focus: Technologieübergreifende Kommunikation im Internet der Dinge deutlich vereinfacht

Forschende der TU Graz haben ein Framework entwickelt, mit dem drahtlose Geräte mit verschiedenen Funktechnologien zukünftig direkt miteinander kommunizieren können.

Ob vernetzte Fahrzeuge, die in Echtzeit vor Staus warnen, Haushaltsgeräte, die sich aus der Ferne bedienen lassen, „Wearables“, die die körperliche Aktivität...

Im Focus: Cross-technology communication in the Internet of Things significantly simplified

Researchers at Graz University of Technology have developed a framework by which wireless devices with different radio technologies will be able to communicate directly with each other.

Whether networked vehicles that warn of traffic jams in real time, household appliances that can be operated remotely, "wearables" that monitor physical...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

UN World Water Day 22 March: Water and climate change - How cities and their inhabitants can counter the consequences

17.03.2020 | Veranstaltungen

Morgenstadt Werkstatt: das Innovations-Festival für digitale Zukunftskommunen in Baden-Württemberg

06.03.2020 | Veranstaltungen

Ausbildung von (Prüf-)Sachverständigen für die Prüfung von Kranen

05.03.2020 | Veranstaltungen

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

Neues Puzzleteil in der Architektur des Lebens

20.03.2020 | Biowissenschaften Chemie

Fast Protect Malleo setzt neue Maßstäbe speziell in der Sekundärprävention eines Supinationstraumas

20.03.2020 | Medizintechnik

„School to go“ – neue Lernplattform geht heute online - 20.03.2020, 16:00 Uhr

20.03.2020 | Bildung Wissenschaft

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