Traditionelle Heilpflanzen wurden im Laufe der Jahre geschätzt, weil sie Einblicke in eine Reihe von Krankheiten geben.Die Isolierung spezifischer wirksamer Moleküle aus dem Milieu von Verbindungen, die die meisten Pflanzenarten ausmachen, kann jedoch eine entmutigende Aufgabe sein.Jetzt haben Forscher der Universität Toyama, Japan, eine Methode entwickelt, um Wirkstoffe in Pflanzenarzneimitteln zu isolieren und zu identifizieren.
Neue Daten – kürzlich in Frontiers in Pharmacology in einem Artikel mit dem Titel „Eine systematische Strategie zur Entdeckung eines Therapeutikums für die Alzheimer-Krankheit und seines Zielmoleküls“, zeigen, dass eine neue Technik mehrere Wirkstoffe aus Drynaria rhizome, einem traditionellen Pflanzenarzneimittel, identifiziert, die das Gedächtnis verbessern und die Krankheitsmerkmale in einem Mausmodell der Alzheimer-Krankheit reduzieren.
Typischerweise untersuchen Wissenschaftler wiederholt rohe Pflanzenarzneimittel in Laborexperimenten, um festzustellen, ob irgendwelche Verbindungen eine Wirkung auf in vitro gezüchtete Zellen zeigen.Wenn eine Verbindung in Zellen oder Reagenzgläsern eine positive Wirkung zeigt, könnte sie möglicherweise als Medikament verwendet werden, und die Wissenschaftler testen sie anschließend an Tieren.Dieser Prozess ist jedoch mühsam und berücksichtigt nicht die Veränderungen, die bei Arzneimitteln auftreten können, wenn sie in den Körper gelangen – Enzyme im Blut und in der Leber können Arzneimittel in verschiedene Formen umwandeln, die Metaboliten genannt werden.Darüber hinaus sind einige Bereiche des Körpers, wie das Gehirn, für viele Medikamente schwer zugänglich, und nur bestimmte Medikamente oder ihre Metaboliten gelangen in diese Gewebe.
„Die in traditionellen Benchtop-Screenings von Pflanzenarzneimitteln identifizierten Kandidatenverbindungen sind nicht immer echte Wirkstoffe, da diese Assays den Biometabolismus und die Gewebeverteilung ignorieren“, erklärte der leitende Studienforscher Chihiro Tohda, Ph.D., außerordentlicher Professor für Neuropharmakologie an der Universität von Toyama .„Deshalb wollten wir effizientere Methoden entwickeln, um authentische Wirkstoffe zu identifizieren, die diese Faktoren berücksichtigen.“
In der Studie verwendete das Toyama-Team Mäuse mit einer genetischen Mutation als Modell für die Alzheimer-Krankheit.Diese Mutation verleiht den Mäusen einige Merkmale der Alzheimer-Krankheit, darunter ein reduziertes Gedächtnis und eine Anhäufung spezifischer Proteine im Gehirn, die als Amyloid- und Tau-Proteine bezeichnet werden.
„Wir berichten über eine systematische Strategie zur Bewertung der bioaktiven Kandidaten in natürlichen Arzneimitteln, die für die Alzheimer-Krankheit (AD) verwendet werden“, schrieben die Autoren.„Wir fanden heraus, dass das Drynaria-Rhizom die Gedächtnisfunktion verbessern und AD-Pathologien bei 5XFAD-Mäusen verbessern kann.Die biochemische Analyse führte zur Identifizierung der biowirksamen Metaboliten, die ins Gehirn übertragen werden, nämlich Naringenin und seine Glucuronide.Um den Wirkmechanismus zu untersuchen, kombinierten wir die auf die Wirkstoffaffinität ansprechende Zielstabilität mit einer Immunpräzipitations-Flüssigchromatographie/Massenspektrometrie-Analyse und identifizierten das Protein Collapsin Response Mediator Protein 2 (CRMP2) als Ziel von Naringenin.“
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass der Pflanzenextrakt Gedächtnisstörungen und den Gehalt an Amyloid- und Tau-Proteinen im Gehirn von Mäusen reduzierte.Darüber hinaus untersuchte das Team fünf Stunden nach der Behandlung der Mäuse mit dem Extrakt das Gehirngewebe der Mäuse.Sie fanden heraus, dass drei Verbindungen aus der Pflanze ins Gehirn gelangt waren – Naringenin und zwei Naringenin-Metaboliten.
Als die Forscher die Mäuse mit reinem Naringenin behandelten, bemerkten sie die gleichen Verbesserungen bei Gedächtnisdefiziten und Verringerungen bei Amyloid- und Tau-Proteinen, was impliziert, dass Naringenin und seine Metaboliten wahrscheinlich die aktiven Verbindungen in der Pflanze waren.Sie fanden ein Protein namens CRMP2, an das Naringenin in Neuronen bindet, wodurch sie wachsen, was darauf hindeutet, dass dies der Mechanismus sein könnte, durch den Naringenin die Symptome der Alzheimer-Krankheit verbessern kann.
Die Forscher sind optimistisch, dass die neue Technik verwendet werden kann, um andere Behandlungen zu identifizieren.„Wir wenden diese Methode an, um neue Medikamente für andere Krankheiten wie Rückenmarksverletzungen, Depressionen und Sarkopenie zu entdecken“, bemerkte Dr. Tohda.
Postzeit: 23. März 2022