Blick ins Mikroskop

Johanniskraut: Zusätzlicher Wirkmechanismus entschlüsselt

Eine innovative Methode konnte zeigen, wie hochdosierter Johanniskraut-Extrakt auf molekularer Ebene wirkt: Neben der Wiederaufnahmehemmung essentieller Botenstoffe führt Johanniskraut auch zu einer autonomen Downregulation der β1-adrenergen Rezeptoren. Die Forschungsergebnisse im Überblick.
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Johanniskraut: hochspezifische Wirkqualität ergänzt Wirkmechanismus

Zur Behandlung von leichten bis mittelschweren Depressionen stehen verschiedene Arzneimittel zur Verfügung. Unter den modernen Antidepressiva hemmt jedoch nur Johanniskrautextrakt die Wiederaufnahme von 3 Botenstoffen (Serotonin, Noradrenalin und Dopamin).1

Untersuchungen an Nervenzellen zeigten ein weiteres Wirkprinzip von hochdosiertem Johanniskraut-Extrakt: Die wirksamkeitsmitbestimmenden Inhaltsstoffe Hyperforin und Hyperosid greifen direkt an der Postsynapse an und führen dort zu einer effektiven Downregulation der β1-adrenergen Rezeptoren, ohne dass es einer präsynaptischen Reizung und der anschließenden Wiederaufnahmehemmung von zuvor freigesetzten Signalmolekülen bedarf. Es handelt sich dabei also nicht um einen Folgeeffekt der Wiederaufnahmehemmung, sondern um einen autonomen Prozess.2

Regulatorischer Prozess auf zellulärer Ebene erstmals sichtbar

Die Untersuchungen, die diese Downregulation erstmalig zeigten, wurden an C6-Glioblastomzellen, einem anerkannten Zellmodell für postsynaptische Effekte, durchgeführt. Hierzu wurden β1-adrenerge Rezeptoren auf der Zelloberfläche mit einem grün fluoreszierenden Protein markiert und die Zellen mit Hyperforin oder Hyperosid inkubiert. Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie und Fluoreszenz-Mikoroskopie machten den regulatorischen Prozess auf zellulärer Ebene zum ersten Mal sichtbar: Nach 6 Tagen Inkubationszeit war ein Großteil der Rezeptoren nicht mehr auf der Zelloberfläche detektierbar. Die meisten Rezeptoren waren stattdessen im Zellinneren lokalisiert, sie wurden also internalisiert. Dadurch reduzierte sich die β1-adrenerge Ansprechbarkeit der Zellen. Diese Downregulation wurde für die Inhaltsstoffe von Johanniskrautextrakt in dieser Studie zum ersten Mal beschrieben.2

Einzel-Molekül-Mikroskopie: Quantensprung für die Wirksamkeitsforschung?

Zitat

Die Einzel-Molekül-Mikroskopie macht es heute möglich, einzelne Moleküle, z. B. Rezeptoren, auf der Zelloberfläche zu beobachten. Die Dynamik der Rezeptoren auf der Zelloberfläche bestimmt ganz wesentlich die Wirkung von Arzneimitteln mit. Für die Wirkstoffforschung ermöglicht dies ungeahnte Möglichkeiten.3

Im Video berichtet Prof. Hanns Häberlein von seinen Erfahrungen mit der Einzel-Molekül-Mikroskopie und zeigt die Ergebnisse seiner Forschung mit hochdosiertem Johanniskrautextrakt.

 

Quellen:

  1. Reinbold H, et al. Antidepressiva, Pharmakologische und klinische Aspekte. PsychoGen Verlag 2015.

  2. Jakobs D, et al. Downregulation of β1 -adrenergic receptors in rat C6 glioblastoma cells by hyperforin and hyperoside from St John’s wort. J Pharm Pharmacol 2013 Jun; 65(6):907-15.

  3. Interview mit Prof. Dr. Häberlein, Institut für Biochemie und Molekularbiologie, Universität Bonn. Durchgeführt von der Bayer Vital GmbH.

Bildquelle: ©istockphoto.com/sturti; Symbolbild mit Modellen

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