Et usædvanligt molekyle beskytter nerveceller mod degeneration

Et internationalt forskerhold ledet af professor Stephanie Grond fra Institute of Organic Chemistry ved University of Tübingen har fundet ud af, at det naturlige stof collinolacton reducerer kunstigt induceret stress på nerveceller, beskytte dem mod den slags skader, der opstår i neurodegenerative sygdomme. Collinolacton isoleres fra jordbakterier, og dens kemiske struktur er identisk med rhizolutins, som blev isoleret fra bakterier på rødderne af den asiatiske lægeplante ginseng. Sidste år, et koreansk forskergruppe opdagede i dyreforsøg, at rhizolutin kan opløse de proteinaggregationer omkring nerveceller, der er karakteristiske for Alzheimers sygdom. Undersøgelsen af ​​professor Grønd og hendes team er blevet offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie .

Demens forårsaget af Alzheimer tegner sig for 50 til 75 procent af tilfældene med neurodegenerative sygdomme, hvor nervecellerne i centralnervesystemet gradvist ødelægges. Typisk for denne endnu uhelbredelige sygdom er misdannede proteinaflejringer uden for nervecellerne i hjernen, bestående af fejlfoldede amyloide beta -proteiner og sammenfiltrede tau -proteiner. De fleste af de mere end hundrede kandidatforbindelser, der er blevet klinisk testet siden 2003 for deres evne til at opløse Alzheimers plaketter, har vist sig ubrugelige. "Forskning, derfor, skal søge nye kemiske strukturer. Collinolacton er interessant, fordi dets usædvanlige kulstofskelet af tre sammenkoblede ringe med en sjælden 6-10-7 kombination af ringene gør det fundamentalt anderledes end tidligere testede stoffer, ”siger Stephanie Grond.

Sammenligning af kemiske strukturer

Collinolacton blev isoleret fra jordbakterien Streptomyces collinus for mere end 20 år siden. Da det ikke udviste antimikrobiel aktivitet mod andre bakterier eller svampe, det blev ikke undersøgt yderligere til farmaceutiske formål på det tidspunkt. Da forskergruppen sammenlignede det nyligt omskrevne rhizolutin med collinolacton, det blev fundet, at det samme kulstofskelet ligger til grund for strukturen af ​​begge stoffer. "Vi revurderede de tidligere offentliggjorte data om rhizolutin og korrigerede den kemiske struktur. Det blev klart, at den korrekte struktur er identisk med collinolacton, "forklarer Julian Schmid, første forfatter af undersøgelsen og en doktorand i Grunds forskningsgruppe. I det næste trin, mikrobiologiforskerne analyserede, hvilke genklynger i Streptomyces -bakterierne er ansvarlige for produktionen af ​​collinolacton. De genetisk manipulerede derefter en Streptomyces -stamme, der producerer stoffet i større mængder, og dermed muliggøre yderligere undersøgelser.

Forskerne producerede kemiske derivater af collinolacton og modificerede forskellige sidegrupper i grundstrukturen. Alle disse stoffer blev testet i laboratoriet for deres indflydelse på neuroner, der kunstigt blev udsat for stress. "Kun det umodificerede naturlige stof collinolacton havde den beskyttende virkning på nerveceller, "Grøndrapporter. Dette skal ses ganske uafhængigt af den tidligere dokumenterede effekt af rhizolutin, som i laboratorie- og dyreforsøg var i stand til at opløse de plaketter, der er typiske ved Alzheimers sygdom. Ifølge forskerholdet, disse resultater kan sidestilles med collinolacton. "Begge egenskaber tilsammen gør collinolacton interessant som stofkandidat til udvikling af Alzheimers lægemidler, "siger Grønd. Det er fordi dyreforsøg med rhizolutin har vist, at stoffet kan trænge ind i pattedyrets hjerne og udøve sin virkning på nerveceller der, tilføjer hun. Yderligere test skal nu vise, om collinolacton kan udvikles til et lægemiddel.