Alzheimer-Forschung: Wie das in Hibiskus enthaltene Gossypetin gegen Alzheimer wirkt

Wirkung von Gossypetin gegen Alzheimer

Hibiskus-Tee ist dafür bekannt, dass er das Immunsystem stärkt, den Blutdruck kontrolliert und das Körpergewicht reduziert.

• Wissenschaftler lieferten nun einen weiteren Grund, Hibiskus-Tee zu trinken: Das in Hibiskus (Hibiscus) enthaltene Gossypetin kann dabei helfen, die Alzheimer-Krankheit zu bekämpfen.

Professor Kyong-Tai Kim und Kyung Won Jo an der Pohang University of Science & Technology in Südkorea konnten nachweisen, dass das in Hibiskus (Hibiscus) enthaltene Gossypetin (eine Art Flavonoid) die Mikroglia (eine Gruppe von Immuneffektorzellen des zentralen Nervensystems), die im Gehirn ansässigen Immunzellen, aktiviert.

Dem Forscherteam gelang es außerdem nachzuweisen, dass die Mikroglia-Tellen im Gehirn Amyloid-Beta (Aβ) binden und so die kognitiven Beeinträchtigungen, die durch die Alzheimer-Krankheit hervorgerufen werden, lindern.

• Die Alzheimer-Krankheit entwickelt sich, indem sich Amyloid-Beta- und Tau-Protein-Anhäufungen (Aggregate) im Hirngewebe ablagern.

Die Mikroglia-Zellen binden diese Anhäufungen und schützen so das Gehirn (Phagozytose: Phagozyten bewirkte Auflösung und Unschädlichmachung von Fremdstoffen im Organismus).

Durch die ständige Belastung mit Amyloid-Beta (Aβ) werden die die Immunzellen des Gehirns (Mikroglia-Zellen) jedoch schließlich erschöpft, was zu einer chronischen Entzündungsreaktion und Schäden an den Nervenzellen führt.

• In der Folge kommt es zu einem kognitiven Abbau und Gedächtnisverlust.

Bei der Forschung nach einer neuen Behandlung der Alzheimer-Krankheit ohne schwerwiegende Nebenwirkungen konzentrierte sich das Forscherteam an der Pohang University of Science & Technology auf Gossypetin, eine Flavonoidverbindung, die in Hibiskus, auch bekannt als Hibiscus sabdariffa oder Roselle, vorkommt.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler behandelten Mäuse, die an Alzheimer leiden, drei Monate lang mit Gossypetin, das ihnen über den Magen verabreicht wurde, und stellten fest, dass sich ihre Gedächtnis- und Wahrnehmungsfähigkeiten fast wieder normalisierten.

• Darüber hinaus stellten sie einen Rückgang der verschiedenen Arten von Amyloid-Beta-Aβ-Anhäufungen fest, die bei Demenz vom Typ Alzheimer häufig im Gehirngewebe zu finden sind.

In Zusammenarbeit mit Professor Jong Kyoung Kim führten die Forschenden eine Einzelzell-RNA-Sequenzierung durch.

Demenz vorbeugen und behandeln

Die Ergebnisse zeigten, dass Gossypetin die Expression von Genen verhindert, die mit der Gliose in Verbindung stehen, die chronische Entzündungsreaktionen fördert, während es die Expression von Genen erhöht, die mit der Aβ-Phagozytose in Verbindung stehen.

• Das bedeutet, dass Gossypetin die Amyloid beta-Beseitigung durch die Mikroglia-Zellen erleichterte.

Wie Professor Kyong-Tai Kim erklärte, hat sich damit bestätigt, dass die Beseitigung von im Gehirn abgelagerten Amyloid-Beta-Ablagerungen bei der Vorbeugung und Behandlung von Demenz wirksam ist.

• Gossypetin aus Hibiskus wird zur Entwicklung eines sicheren und erschwinglichen Medikaments für Alzheimer-Patienten beitragen.

Die Studie wurde in der Zeitschrift Alzheimer’s Research & Therapy veröffentlicht, und es sind klinische Studien zur Entwicklung von Demenzprävention und -behandlung mit Gossypetin geplant.

Hilft ein Protein, das Stoffwechselkrankheiten bekämpft, auch bei Demenz?

Professor Kyong-Tai Kim und Eun Ji Oh von der Pohang University of Science & Technology haben eine Substanz entwickelt, die den Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptor (PPAR) aktiviert und damit eine Behandlungsmöglichkeit für die Alzheimer-Krankheit aufzeigt.

• PPAR ist ein Transkriptionsfaktor (Transkriptionsfaktoren binden an bestimmte DNA-Abschnitte und regulieren, wie viel Boten-RNA (mRNA) davon hergestellt wird), der für die Regulierung des Stoffwechsels notwendig ist und bisher vor allem als Zielprotein für die Behandlung von Stoffwechselkrankheiten angesehen wurde.

Bei Menschen , die an Alzheimer erkrankt sind, nehmen die kognitiven Funktionen und die Gedächtnisleistung allmählich ab, da abnormale, fehlgefaltete Proteine im Gehirngewebe verklumpen und die Nervenzellen durch chronische Entzündungsreaktionen geschädigt werden.

• Seit einiger Zeit wird die Alzheimer-Krankheit auch als Diabetes Typ 3 bezeichnet, und es wurde über ihren Zusammenhang mit Stoffwechselkrankheiten berichtet.

Wenn durch übermäßige Fettansammlungen die Insulinresistenz zunimmt, wird der Stoffwechsel beeinträchtigt und chronische Entzündungen im Körper nehmen zu.

Geht dieses Phänomen mit dem Älterwerden einher, wird die Bildung von Anhäufungen von Amyloid-β im Gehirngewebe beschleunigt, was die Nervenzellen schädigt.

Das Forschungsteam an der Pohang University of Science & Technology in Südkorea konzentrierte sich daher auf den Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptor (PPAR), der als therapeutisches Ziel für verschiedene Stoffwechselkrankheiten wie Fettleibigkeit, Dyslipidämie und Diabetes untersucht wurde.

Verbesserung der Gedächtnisleistung und der kognitiven Funktionen

Mit Hilfe einer Plattform zur Arzneimittelentwicklung, die gleichzeitig virtuelles Computerscreening und zellbasierte Screeningtechniken einsetzt, entwickelte das Forschungsteam erfolgreich einen niedermolekularen Wirkstoff und wies nach, dass er den Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptor (PPAR) aktivieren kann, indem es seine Bindung an die tatsächlichen PPAR-Proteine bestätigte.

Bei Mäusen mit Alzheimer, die den Wirkstoff drei Monate lang oral eingenommen hatten, wurden die Gedächtnisleistung und die kognitiven Funktionen, die durch die Demenzerkrankung beeinträchtigt waren, wieder auf das gleiche Niveau wie im normalen Mausmodell gebracht.

• Ferner wurden die Menge der Amyloid-β-Ablagerungen und das Ausmaß der Neurogliosis reduziert.

Die Forscherinnen und Forscher stellten außerdem fest, dass die chronische Entzündung, die durch Amyloid-β-Peptide in den Immunzellen des Hirngewebes verursacht wird, deutlich reduziert wurde.

Professor Tae Young Roh konnte nachweisen, dass die Expression von entzündungsrelevanten Genen unterdrückt wurde, und Professor Im-Sook Song vom College of Pharmacy der Kyungpook National University bestätigte, dass das Medikament die Blut-Hirn-Schranke (BHS) durchdrungen hat und in das Hirngewebe gelangt ist.

• Nach Ansicht von Professor Kyong-Tai Kim wird diese Forschung eine große Hilfe für Patienten sein, die an Alzheimer leiden.

In Zukunft planen die Forscherinnen und Forscher, ein auf die Behandlung der Alzheimer-Krankheit optimiertes Medikament zu entwickeln, indem sie die Toxizität testen und die Struktur-Wirkungsbeziehung analysieren.

• Diese Studie wurde in der Zeitschrift Neurotherapeutics veröffentlicht.

Die Pohang University of Technology and Science (POSTECH) mit Sitz in Pohang (Südkorea) gehört zu den renommiertesten Universitäten der Welt. Sie wurde 1998 von Asiaweek zur besten wissenschaftlichen und technischen Universität Asiens gekürt.

Forscher identifizieren Protein, das zur Tau-Neurotoxizität bei Alzheimer beiträgt

Forscherinnen und Forscher der Indiana University School of Medicine haben ein Protein identifiziert, das mit neurotoxischen Tau-Arten interagiert und deren Ausbreitung fördert – und zwar vor allem in Neuronen, die im Gehirn von Alzheimer-Patienten abnormal erscheinen.

• Die Untersuchung, die in dem Fachblatt Nature Neuroscience veröffentlicht wurde, wurde von Professor Dr. Cristian Lasagna-Reeves und Dr. Pablo Martinez von der Indiana University School of Medicine geleitet.

Das Wissenschaftlerteam fand heraus, dass das Protein Bassoon (BSN), ein präsynaptisches Gerüstprotein, zur Ausbreitung von Tau-seeds und zur Neurotoxizität beiträgt.

• Die Forscher untersuchten die Rolle von Bassoon auf Tau anhand von Maus- und Drosophila-Modellen (Fruchtfliegen) sowie menschlichen Zell- und Gehirnproben.

Die wesentliche Neuerung dieser Studie ist, dass das Interaktom des Tau-Seeds, einer Tau-Spezies, die weniger als 5 Prozent des gesamten Tau im Gehirn ausmacht, erstmals von den Forschern gefunden wurde, sagt Lasagna-Reeves.

Die Forschenden versuchen, die Proteine zu bestimmen, die nur mit dem Tau-Seed interagieren. Tau-Seeds sind die Art von Tau, die sich im Gehirn ausbreitet und von einer Nervenzelle zur nächsten wandert, was zur Neurodegeneration führt.

Bei Alzheimer-Patienten ist das Protein Tau, das normalerweise zur Stabilisierung der Mikrotubuli (röhrenförmige intrazelluläre Polymere aus globulären Tubulinuntereinheiten) beiträgt, fehlgefaltet und abnormal geformt.

Vorangegangene Studien über die Auswirkungen von Tau auf die Neurodegeneration haben Proteine identifiziert, die mit dem Großteil von Tau im Gehirn interagieren.

• Laut Lasagna-Reeves könnte die Beschränkung ihrer Studie auf Tau-Seeds und die Proteine, mit denen er interagiert – was zu neurotoxischen Ereignissen im Gehirn führt – zu einem gezielteren Ansatz bei der Behandlung der Alzheimer-Krankheit führen.

Die Forscher entdeckten, dass Bassoon das Tau-Seed und die Toxizität sowohl in Maus- als auch in Drosophila-Modellen (Fruchtfliegen) verschlimmert. Bassoon stabilisiert das Tau-Seed, so dass es sich im Gehirn ausbreiten kann.

• Das Protein fungiert als Gerüst, so Lasagna-Reeves. Wenn man das Bassoon entfernt, wird der Tau-Seed noch instabiler.

Wie die Studienautoren erklärten, verringerte die Senkung des Bassoon-Spiegels in den Modellen die Ausbreitung von Tau, reduzierte den Gehirnschwund und verbesserte die synaptischen und verhaltensbezogenen Beeinträchtigungen der Krankheit.

Die Wissenschaftler der Indiana University School of Medicine konnten nachweisen, dass es einen kleinen Teil von Tau im Gehirn gibt, der bei Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen sehr giftig ist, und haben festgestellt, wie wichtig diese Wechselwirkungen für das Tau-Seed sind.

Die wichtigste Erkenntnis für die Zukunft ist, dass Bassoon und andere Proteine, die mit der Tau-Seed interagieren, ins Visier genommen werden müssen, um sie in Therapien umzusetzen, so die Forscher.

Grüner Tee und Resveratrol reduzieren Alzheimer-Plaques in Labortests

Forscherinnen und Forscher der Tufts University haben anhand eines 3D-Modells lebender menschlicher Gehirnzellen gezeigt, dass das gewöhnliche Herpesvirus die mit der Alzheimer-Krankheit verbundenen Eiweißablagerungen im Gehirn hervorrufen kann.

• Inzwischen arbeiten die Forscher/innen der Tufts University daran, herauszufinden, was das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen könnte.

Dazu haben sie im Labor 21 verschiedene Wirkstoffe in Alzheimer-erkrankten Nervenzellen getestet und ihre Wirkung auf das Wachstum der Beta-Amyloid-Plaques gemessen.

Die Forscherinnen und Forscher fanden heraus, dass zwei gängige Verbindungen – Katechine aus grünem Tee und Resveratrol, das in Rotwein und anderen Lebensmitteln enthalten ist – die Bildung von Plaques in diesen Nervenzellen reduzierten; und das mit wenigen oder gar keinen Nebenwirkungen.

• Die Ergebnisse wurden in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Free Radical Biology and Medicine veröffentlicht.

Einige der 21 getesteten Verbindungen verringerten das Fortschreiten der Krankheit, indem sie als antivirale Wirkstoffe fungierten und die durch das Herpesvirus ausgelöste Alzheimer-Krankheit verlangsamten.

Laut den Forschern wäre es jedoch ideal, einen Wirkstoff zu finden, der die Plaques unabhängig von der Viruskomponente abbaut, denn das würde zeigen, dass man unabhängig von der Ursache der Alzheimer-Krankheit eine Art von Verbesserung sehen könnte

• Die ersten Untersuchungen wurden an einfacheren Modellen durchgeführt, und die Verbindungen, die eine positive Wirkung zeigten, wurden dann an dem 3D-Neuralgewebe-Modell getestet.

Diese erste Untersuchung ergab den Forschenden zufolge, dass fünf Verbindungen eine „wirklich robuste Vorbeugung gegen diese Plaques“ bieten.

Neben den Verbindungen aus grünem Tee und Resveratrol fanden sie Curcumin aus Kurkuma, ein Diabetesmedikament und eine Verbindung namens Citicolin, die die Bildung von Plaques verhinderte und keine antivirale Wirkung hatte.

Die Wissenschaftler/innen hofften, Wirkstoffe zu finden, die gesundheitlich unbedenklich sind und eine gewisse Wirksamkeit aufweisen.

Die Wirkstoffe aus grünem Tee und Resveratrol erfüllten diese Anforderungen. Bei diesen Verbindungen, die das Screening bestanden, waren nach etwa einer Woche praktisch keine Plaques mehr sichtbar.

• Katechine aus grünem Tee – Moleküle in den Teeblättern, die eine antioxidative Wirkung haben – wurden als potenzielle Mittel gegen Krebs erforscht, und Resveratrol wurde auf seine Anti-Aging-Eigenschaften getestet.

Die Autoren der Studie geben zu bedenken, dass Wirkungen, die im Labor beobachtet werden, nicht immer mit dem übereinstimmen, was man letztendlich bei einem Patienten sieht.

Einige Substanzen können die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden, was bei Alzheimer wichtig wäre, und andere haben eine geringe Bioverfügbarkeit, was bedeutet, dass sie nicht ohne weiteres in den Körper oder die Blutbahn aufgenommen werden.

• Die Entdeckung ist dennoch bedeutsam, denn es gibt bislang keine Heilung für Alzheimer.

Verbindungen wie die beiden oben beschriebenen, die eine gewisse Wirksamkeit zeigen und als sicher und leicht zugänglich bekannt sind, könnten als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen oder mit der Nahrung aufgenommen werden.

Natürliche Resveratrol-Quellen sind zum Beispiel Rotwein, bestimmte Früchte wie Weintrauben, Blaubeeren und Cranberries, Erdnüsse, Pistazien und Kakao.

Quellen

• Pohang University of Science & Technology (포항공과대학교)
• Kyung Won Jo et al, Gossypetin ameliorates 5xFAD spatial learning and memory through enhanced phagocytosis against Aβ, Alzheimer’s Research & Therapy (2022). DOI: 10.1186/s13195-022-01096-3
• Eunji Oh et al, Synthetic PPAR Agonist DTMB Alleviates Alzheimer’s Disease Pathology by Inhibition of Chronic Microglial Inflammation in 5xFAD Mice, Neurotherapeutics (2022). DOI: 10.1007/s13311-022-01275-y

• Pablo Martinez et al, Bassoon contributes to tau-seed propagation and neurotoxicity, Nature Neuroscience (2022). DOI: 10.1038/s41593-022-01191-6

• Isabella A. Silveira et al., Screening von neuroprotektiven Verbindungen in Herpes-induzierten Alzheimer-Zellen und 3D-Gewebemodellen, Free Radical Biology and Medicine (2022). DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2022.05.002

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Alzheimer-Stadien: Wie Alzheimer verläuft

Quelle: Youtube/Alzheimer Forschung Initiative

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