Traditionele geneeskrachtige planten zijn door de jaren heen gewaardeerd omdat ze inzicht verschaffen in een reeks ziekten.Het isoleren van specifieke werkzame moleculen uit het milieu van verbindingen die de meeste plantensoorten vormen, kan echter een ontmoedigende taak zijn.Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Toyama, Japan een methode ontwikkeld om actieve stoffen in plantaardige medicijnen te isoleren en te identificeren.
Nieuwe gegevens - onlangs gepubliceerd in Frontiers in Pharmacology in een artikel met de titel: "Een systematische strategie voor het ontdekken van een therapeutisch medicijn voor de ziekte van Alzheimer en zijn doelmolecuul“, tonen aan dat een nieuwe techniek verschillende actieve verbindingen identificeert uit de Drynaria-wortelstok, een traditioneel plantengeneesmiddel, die het geheugen verbeteren en ziektekenmerken verminderen in een muismodel van de ziekte van Alzheimer.
Gewoonlijk zullen wetenschappers herhaaldelijk ruwe plantaardige medicijnen screenen in laboratoriumexperimenten om te zien of verbindingen een effect hebben op in vitro gekweekte cellen.Als een verbinding een positief effect vertoont in cellen of reageerbuizen, kan deze mogelijk als medicijn worden gebruikt en gaan de wetenschappers het testen op dieren.Dit proces is echter omslachtig en houdt geen rekening met veranderingen die met medicijnen kunnen gebeuren wanneer ze het lichaam binnenkomen - enzymen in het bloed en de lever kunnen medicijnen metaboliseren in verschillende vormen die metabolieten worden genoemd.Bovendien zijn sommige delen van het lichaam, zoals de hersenen, moeilijk toegankelijk voor veel medicijnen, en alleen bepaalde medicijnen of hun metabolieten zullen deze weefsels binnendringen.
"De kandidaat-verbindingen die worden geïdentificeerd in traditionele benchtop-geneesmiddelenschermen van plantengeneesmiddelen zijn niet altijd echte actieve verbindingen omdat deze tests biometabolisme en weefseldistributie negeren", verklaarde senior onderzoeker Chihiro Tohda, Ph.D., universitair hoofddocent neurofarmacologie aan de Universiteit van Toyama ."Dus wilden we efficiëntere methoden ontwikkelen om authentieke actieve verbindingen te identificeren die rekening houden met deze factoren."
In de studie gebruikte het Toyama-team muizen met een genetische mutatie als model voor de ziekte van Alzheimer.Deze mutatie geeft de muizen enkele kenmerken van de ziekte van Alzheimer, waaronder een verminderd geheugen en een opeenhoping van specifieke eiwitten in de hersenen, de zogenaamde amyloïde en tau-eiwitten.
"We rapporteren een systematische strategie voor het evalueren van de bioactieve kandidaten in natuurlijke geneesmiddelen die worden gebruikt voor de ziekte van Alzheimer (AD)", schreven de auteurs."We ontdekten dat de wortelstok van Drynaria de geheugenfunctie kon verbeteren en AD-pathologieën in 5XFAD-muizen kon verbeteren.Biochemische analyse leidde tot de identificatie van de bio-effectieve metabolieten die naar de hersenen worden overgebracht, namelijk naringenine en zijn glucuroniden.Om het werkingsmechanisme te onderzoeken, hebben we de geneesmiddelaffiniteitsresponsieve doelstabiliteit gecombineerd met immunoprecipitatie-vloeistofchromatografie / massaspectrometrie-analyse, waarbij het collapsine-responsmediator-eiwit 2 (CRMP2) -eiwit werd geïdentificeerd als een doelwit van naringenine."
De wetenschappers ontdekten dat het plantenextract geheugenstoornissen en niveaus van amyloïde en tau-eiwitten in muizenhersenen verminderde.Bovendien onderzocht het team vervolgens het hersenweefsel van de muis vijf uur nadat ze de muizen met het extract hadden behandeld.Ze ontdekten dat drie verbindingen van de plant de hersenen hadden bereikt: naringenine en twee metabolieten van naringenine.
Toen de onderzoekers de muizen behandelden met pure naringenine, merkten ze dezelfde verbeteringen in geheugentekorten en verminderingen van amyloïde en tau-eiwitten, wat impliceert dat naringenine en zijn metabolieten waarschijnlijk de actieve verbindingen in de plant waren.Ze vonden een eiwit genaamd CRMP2 waaraan naringenine zich bindt in neuronen, waardoor ze groeien, wat suggereert dat dit het mechanisme zou kunnen zijn waarmee naringenine de symptomen van de ziekte van Alzheimer kan verbeteren.
De onderzoekers zijn optimistisch dat de nieuwe techniek kan worden gebruikt om andere behandelingen te identificeren."We passen deze methode toe om nieuwe medicijnen te ontdekken voor andere ziekten zoals dwarslaesie, depressie en sarcopenie," merkte Dr. Tohda op.
Posttijd: 23 maart-2022