Rodbakterie til at bekæmpe Alzheimers:Rhizolutin adskiller beta- og tau-aggregater

En bakterie fundet i jorden tæt på rødderne af ginsengplanter kunne give en ny tilgang til behandling af Alzheimers. Rhizolutin, en ny klasse af forbindelser med en tricyklisk struktur, dissocierer signifikant proteinaggregaterne forbundet med Alzheimers sygdom både in vivo og in vitro, som rapporteret af videnskabsmænd i tidsskriftet Angewandte Chemie .

Området omkring planternes rødder er et komplekst økosystem med talrige interaktioner mellem planter og forskellige mikroorganismer. Den såkaldte rhizosfære er blevet forsømt i søgningen efter nye lægemidler, selvom det har meget at byde på. Et team, der arbejder med YoungSoo Kim (Yonsei University, Incheon, Sydkorea) og Dong-Chan Oh (Seoul National University, Sydkorea) har nu identificeret et naturligt stof kaldet rhizolutin, der kan danne grundlag for nye behandlinger for Alzheimers sygdom. Rhizolutin produceres af en Streptomyces-stamme, der vokser i rodzonen af ​​ginsengplanter. Ginseng er en asiatisk plante, der bruges i traditionel medicin, hvor det siges at være en tonic.

Gennem dyrkning i et medium beriget med ginsengpulver, forskerne var i stand til at øge bakteriens rhizolutinproduktion med en faktor ti. Dette gjorde det muligt for dem at bestemme strukturen af ​​denne nye forbindelse, som viser sig at være en unik ramme lavet af tre ringe bundet sammen (en 7/10/6-tricyklisk dilacton flankeret af en syv-leddet og en seks-leddet lactonring).

En screening af naturlige produktbiblioteker viste, at rhizolutin er et lægemiddelbly, der kan dissociere amyloid-β (Aβ) plaques og tau-tangles (fiberlignende aggregater af tau-proteiner), som begge er typiske kendetegn ved Alzheimers sygdom. Sådanne aflejringer dannes, når amyloid-β-proteiner folder forkert for at danne β-ark, som kan aggregere og danne uopløselige plaques og fibre. Disse fører til død af nerveceller, nervebetændelse, hjerneatrofi, og de kognitive tab disse medfører. Der er ikke fundet nogen effektiv behandling for Alzheimers sygdom.

Gennem en række in vitro og in vivo eksperimenter, holdet var i stand til at påvise, at rhizolutin fører til klar dissociation af uopløselige Aβ- og tau-aggregater. I kulturer af neuron- og gliaceller, rhizolutin var i stand til markant at reducere de inflammatoriske processer og celledød forårsaget af Aβ. Rhizolutin var også i stand til signifikant at dissociere de Aβ-plakker, der var til stede i hjernen hos mus med Alzheimers. Processen ser ud til at ligne fjernelse af forkert foldede proteiner gennem immunterapi. Computersimuleringer tyder på, at rhizolutin trænger ind i de hydrofobe områder af de aggregerede β-ark, igangsætning af dissociationen.