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Natürliche Verbindung in Basilikum zur Unterstützung der kognitiven Funktion

Natürliche Verbindung in Basilikum zur Unterstützung der kognitiven Funktion
  • Der natürliche Wirkstoff Fenchol, der reichlich in Pflanzen wie Basilikum vorkommt, kann mit zunehmendem Alter dazu beitragen, die Gesundheit des Gehirns und die kognitiven Funktionen zu unterstützen. 

  • Fenchol ahmt die gleiche positive Wirkung von Mikrobiota-produzierten kurzkettigen Fettsäuren nach, indem es die Signalübertragung des freien Fettsäurerezeptors 2 (FFAR2) aktiviert, einem Zellsignalmolekül, das auf Neuronen exprimiert wird.

  • In Wurm- und Mausmodellen mit schlechter Gehirngesundheit reduzierte Fenchol die übermäßige Ansammlung von Plaques und das Absterben von Neuronen deutlich, indem es die FFAR2-Signalübertragung, den Mikrobiom-Erkennungsmechanismus, stimulierte. 

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht [Inhalt oder Länge können bearbeitet werden]: 

Fenchol, eine natürliche Verbindung, die in einigen Pflanzen, darunter Basilikum, reichlich vorhanden ist, kann laut einer präklinischen Studie unter der Leitung von Fenchol dazu beitragen, das Gehirn vor dem Verfall zu schützen University of South Florida Health (USF Health) forscher schlagen vor.

Der neue Studie veröffentlicht am 5. Oktober im Grenzen in der Neurowissenschaft des Alterns (@FrontiersIn) entdeckte einen mit dem Darmmikrobiom verbundenen Sensormechanismus, der erklärt, wie Fenchol die Neurotoxizität im Gehirn reduziert.

Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) – Metaboliten, die von nützlichen Darmbakterien produziert werden und die Hauptnahrungsquelle für Zellen in Ihrem Dickdarm sind – zur Gesundheit des Gehirns beitragen. Bei älteren Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung und AD ist die Häufigkeit von SCFAs häufig verringert. Wie dieser Rückgang der SCFAs zum Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit beiträgt, bleibt jedoch weitgehend unbekannt.

Aus dem Darm stammende SCFAs, die über das Blut zum Gehirn gelangen, können an den freien Fettsäurerezeptor 2 (FFAR2) binden und diesen aktivieren, ein Zellsignalmolekül, das auf Gehirnzellen, sogenannten Neuronen, exprimiert wird.

„Unsere Studie ist die erste, die entdeckt, dass die Stimulierung des FFAR2-Sensormechanismus durch diese mikrobiellen Metaboliten (SCFAs) dazu beitragen kann, Gehirnzellen vor der toxischen Anreicherung des mit AD verbundenen Amyloid-Beta-Proteins (Aβ) zu schützen“, sagte der Hauptforscher Hariom Yadav, PhD, Professor für Neurochirurgie und Gehirnreparatur an der USF Health Morsani College of Medicine, wo er das USF Center for Microbiome Research leitet.

Eine der beiden charakteristischen Pathologien der Alzheimer-Krankheit sind verhärtete Aβ-Ablagerungen, die sich zwischen den Nervenzellen verklumpen und im Gehirn Amyloid-Protein-Plaques bilden. Das andere sind neurofibrilläre Knäuel aus Tau-Protein in Gehirnzellen. Diese Pathologien tragen zum Verlust und Absterben von Neuronen bei, die letztendlich zum Ausbruch von AD führen, einer Krankheit, die durch den Verlust des Gedächtnisses, der Denkfähigkeit und anderer kognitiver Fähigkeiten gekennzeichnet ist.

Dr. Yadav und seine Mitarbeiter erforschen molekulare Mechanismen, um zu erklären, wie Wechselwirkungen zwischen dem Darmmikrobiom und dem Gehirn die Gehirngesundheit und den altersbedingten kognitiven Rückgang beeinflussen könnten. In dieser Studie, sagte Dr. Yadav, habe sich das Forschungsteam zum Ziel gesetzt, die „bisher unbekannte“ Funktion von FFAR2 im Gehirn aufzudecken.

Die Forscher zeigten zunächst, dass die Hemmung des FFAR2-Rezeptors (und damit die Blockierung seiner Fähigkeit, SCFAs in der Umgebung außerhalb der neuronalen Zelle zu „erkennen“ und Signale innerhalb der Zelle zu übertragen) zur abnormalen Anhäufung des Aβ-Proteins beiträgt, was zu Neurotoxizität im Zusammenhang mit AD führt.

Anschließend führten sie ein groß angelegtes virtuelles Screening von mehr als 144.000 natürlichen Verbindungen durch, um potenzielle Kandidaten zu finden, die den gleichen positiven Effekt von durch Mikrobiota produzierten SCFAs bei der Aktivierung der FFAR2-Signalisierung nachahmen könnten. Die Identifizierung einer natürlichen Alternative zu SCFAs, um den FFAR2-Rezeptor auf Neuronen optimal anzusprechen, ist wichtig, da Zellen im Darm und in anderen Organen die meisten dieser mikrobiellen Metaboliten verbrauchen, bevor sie über den Blutkreislauf das Gehirn erreichen, bemerkte Dr. Yadav.

Das Team von Dr. Yadav hat die 15 führenden Wirkstoffkandidaten auf den wirksamsten Wirkstoff beschränkt. Fenchol, eine pflanzliche Verbindung, die Basilikum seinen aromatischen Duft verleiht, konnte sich am besten an das aktive Zentrum des FFAR binden, um dessen Signalübertragung zu stimulieren.

Weitere Experimente in menschlichen neuronalen Zellkulturen, sowie Caenorhabditis (C.) elegans (Wurm-) und Mausmodelle von AD zeigten, dass Fenchol die übermäßige Aβ-Akkumulation und den Tod von Neuronen signifikant reduzierte, indem es die FFAR2-Signalübertragung, den Mikrobiom-Erkennungsmechanismus, stimulierte. Als die Forscher genauer untersuchten, wie Fenchol die Aβ-induzierte Neurotoxizität moduliert, stellten sie fest, dass die Verbindung seneszente neuronale Zellen, auch „Zombie“-Zellen genannt, verringerte, die häufig in Gehirnen mit AD-Pathologie vorkommen.

Zombiezellen hören auf, sich zu vermehren, und sterben einen langsamen Tod. In der Zwischenzeit, so Dr. Yadav, reichern sie sich in erkrankten und alternden Organen an, schaffen ein schädliches Entzündungsumfeld und senden Stress- oder Todessignale an benachbarte gesunde Zellen, die sich schließlich ebenfalls in schädliche Zombiezellen verwandeln oder absterben.

„Fenchol beeinflusst tatsächlich die beiden verwandten Mechanismen Seneszenz und Proteolyse“, sagte Dr. Yadav über das faszinierende präklinische Studienergebnis. „Es reduziert die Bildung halbtoter Zombie-Neuronenzellen und erhöht auch den Abbau von (nicht funktionierendem) Aβ, sodass Amyloidprotein viel schneller aus dem Gehirn entfernt wird.“

Bevor Sie anfangen, viel zusätzliches Basilikum in Ihre Spaghettisauce oder alles andere, was Sie essen, zu geben, um AD abzuwehren, sind weitere Untersuchungen erforderlich – auch am Menschen.

Bei der Erforschung von Fenchol als möglichem Ansatz zur Behandlung oder Vorbeugung von AD-Pathologien wird das Team von USF Health nach Antworten auf mehrere Fragen suchen. Eine wichtige Frage ist, ob Fenchol, das in Basilikum selbst eingenommen wird, mehr oder weniger bioaktiv (wirksam) ist als die Isolierung und Verabreichung der Verbindung in einer Pille, sagte Dr. Yadav. „Wir möchten auch wissen, ob eine starke Dosis Basilikum oder Fenchol ein schnellerer Weg wäre, die Verbindung ins Gehirn zu bringen.“

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