Forskere opdager molekylære mekanismer i en afrikansk folkemedicin

Forskere ved Institut for Fysiologi og Biofysik ved University of California, Irvine School of Medicine har opdaget det molekylære grundlag for terapeutiske virkninger af en afrikansk folkemedicin, der bruges til at behandle en række sygdomme og lidelser, herunder diabetes, smerte, hovedpine, lammelse og epilepsi.

Naturlægemidlet, et bladekstrakt fra busken Mallotus oppositifolius, har været brugt på tværs af Afrika i århundreder. Indtil nu, den molekylære mekanisme var ikke helt forstået. Opdagelsen, udgivet i Videnskabens fremskridt , fandt, at to komponenter af Mallotus-bladekstraktet binder til et tidligere ukendt bindingssted på KCNQ1, en kaliumkanal, der er afgørende for at kontrollere elektrisk aktivitet i mange menneskelige organer, inklusive hjertet, nyrer, mavetarmkanalen, skjoldbruskkirtel og bugspytkirtel.

"Planter er en rig kilde til forbindelser, der modulerer ionkanaler. Vi opdagede, at forbindelserne fra den afrikanske folkemedicin faktisk binder til et nyt sted, placeret mellem kanalporen og dens spændingssensor. Ud over, vi fandt, at en af ​​forbindelserne er af en kemisk klasse, der ikke tidligere var anerkendt som en KCNQ-kanalåbner. Disse dobbelte opdagelser kan lette fremtidig udvikling af sikrere, mere effektive lægemidler."

UCI-forskerholdet, bestående af Angele De Silva, BS, postdoc Rían Manville, Ph.D., og hovedefterforsker Geoffrey Abbott, MSc, Ph.D., screenede individuelle forbindelser fra Mallotus bladekstrakt for KCNQ1 åbningsaktivitet, bekræfte en tidligere kendt kanalaktivator og opdage en helt ny aktivator. De brugte derefter computermodellering til at identificere bindingsstedet for disse lægemidler på KCNQ1, og bekræftede dette tidligere ikke-genkendte sted ved hjælp af funktionelle undersøgelser af mutante KCNQ1-kanaler. UCI-holdet fandt også ud af, at det nye lægemiddelbindingssted, de havde opdaget, er til stede på en anden type kanal, KCNQ2/3, som findes i hjernen og er forbundet med epilepsi og encefalopati. Opdagelsen af ​​dette nye websted kunne vise vejen til forbedrede anti-epileptiske lægemidler.

"Genetisk forstyrrelse af KCNQ1 forårsager dødelige hjertearytmier og er også forbundet med mavekræft, type II diabetes, og dysfunktion af skjoldbruskkirtel og hypofyse. KCNQ2/3 forstyrrelse forårsager epilepsi og alvorlig udviklingsforsinkelse. Derfor, nye strategier er nødvendige for terapeutisk at aktivere disse kaliumkanaler og overvinde virkningerne af genetiske forstyrrelser. Opdagelsen af ​​nye botaniske stoffer, der kan hjælpe i KCNQ-lægemiddeludviklingsstrategier, fremhæver vigtigheden af ​​at beskytte plantearter, der kan producere nye terapeutiske midler. Faktorer, herunder tab af levesteder, overopsamling, og klimaændringer truer denne uvurderlige ressource, " sagde Abbott.