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Ginsengwurzelbakterien bekämpfen Amyloid-Beta-Plaques bei Alzheimer

Ginsengwurzelbakterien bekämpfen Amyloid-Beta-Plaques bei Alzheimer
  • Rhizolutin, eine Verbindung, die von einem Bakterium produziert wird, das im Boden nahe den Wurzeln der Ginsengpflanze vorkommt, bekämpft nachweislich die für die Alzheimer-Krankheit charakteristischen Amyloid-Beta- und Tau-Protein-Aggregate. 

  • Ginseng ist eine asiatische Pflanze, die in der traditionellen Medizin als Stärkungsmittel verwendet wird.

  • Rhizolutin löste diese Plaques in zellulären (in vitro) Studien sowie im Gehirn von Mäusen mit Alzheimer-Krankheit auf. 

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht: 

Ein Bakterium, das im Boden in der Nähe der Wurzeln von Ginsengpflanzen gefunden wurde, könnte einen neuen Ansatz für die Behandlung von Alzheimer bieten. Rhizolutin, eine neuartige Verbindungsklasse mit trizyklischem Gerüst, dissoziiert die mit der Alzheimer-Krankheit verbundenen Proteinaggregate sowohl in vivo als auch in vitro erheblich, wie Wissenschaftler in der Zeitschrift berichten Angewandte Chemie.

Der Bereich um die Wurzeln von Pflanzen ist ein komplexes Ökosystem mit zahlreichen Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und verschiedenen Mikroorganismen. Die sogenannte Rhizosphäre wurde bei der Suche nach neuen Medikamenten vernachlässigt, obwohl sie viel zu bieten hat. Ein Team um YoungSoo Kim (Yonsei University, Incheon, Südkorea) und Dong-Chan Oh (Seoul National University, Südkorea) hat nun eine natürliche Substanz namens Rhizolutin identifiziert, die eine Grundlage für neuartige Behandlungen der Alzheimer-Krankheit bilden könnte.

Rhizolutin wird von einem Streptomyces-Stamm produziert, der in der Wurzelzone von Ginsengpflanzen wächst. Ginseng ist eine asiatische Pflanze, die in der traditionellen Medizin als Stärkungsmittel verwendet wird.

Durch die Kultivierung in einem mit Ginsengpulver angereicherten Medium konnten die Forscher die Rhizolutinproduktion des Bakteriums um den Faktor zehn steigern. Dies ermöglichte es ihnen, die Struktur dieser neuartigen Verbindung zu bestimmen, die sich als einzigartiges Gerüst aus drei miteinander verbundenen Ringen herausstellte (ein 7/10/6-trizyklisches Dilacton, flankiert von einem siebengliedrigen und einem sechsgliedrigen Lactonring). .

Ein Screening von Naturstoffbibliotheken ergab, dass Rhizolutin ein Wirkstoffleitmolekül ist, das Amyloid-β (Aβ)-Plaques und Tau-Tangles (faserartige Aggregate von Tau-Proteinen) dissoziieren kann, die beide typische Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit sind. Solche Ablagerungen entstehen, wenn sich Amyloid-β-Proteine ​​​​falsch falten und β-Faltblätter bilden, die sich zu unlöslichen Plaques und Fasern zusammenlagern können. Diese führen zum Absterben von Nervenzellen, Nervenentzündungen, Hirnschwund und den damit verbundenen kognitiven Verlusten. Es wurde keine wirksame Behandlung für die Alzheimer-Krankheit gefunden.

Durch eine Vielzahl von In-vitro- und In-vivo-Experimenten konnte das Team zeigen, dass Rhizolutin zu einer deutlichen Dissoziation unlöslicher Aβ- und Tau-Aggregate führt. In Kulturen von Neuronen- und Gliazellen konnte Rhizolutin die durch Aβ verursachten Entzündungsprozesse und den Zelltod deutlich reduzieren.

Rhizolutin war auch in der Lage, die im Gehirn von Mäusen mit Alzheimer vorhandenen Aβ-Plaques deutlich zu dissoziieren. Der Prozess scheint der Entfernung falsch gefalteter Proteine ​​​​durch eine Immuntherapie zu ähneln. Computersimulationen legen nahe, dass Rhizolutin in die hydrophoben Bereiche der aggregierten β-Faltblätter eindringt und die Dissoziation einleitet.

Diese Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Angewandte Chemie im August 2020. 



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