Schmerzforschung: Hederagenin blockiert Schmerzrezeptor

Berlin -

Forschende der Universität Leipzig haben herausgefunden, dass der Naturstoff Hederagenin einen Neuropeptid-Rezeptor blockiert, der eine entscheidende Rolle in der Schmerzwahrnehmung spielt. Der Wirkstoffkandidat könnte somit neue Wege in der Behandlung chronischer Schmerzen eröffnen.

Ein Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Annette Beck-Sickinger an der Universität Leipzig hat entdeckt, dass der Naturstoff Hederagenin den Neuropeptid-FF-Rezeptor 1 (NPFFR1) blockiert. Dieser Rezeptor ist zentral für die Schmerzwahrnehmung und kommt insbesondere im Rückenmark und in schmerzregulierenden Hirnregionen vor.

Pflanzliche Schmerzblockade

Hederagenin ist ein bioaktiver Naturstoff, der vor allem in der Heilpflanze Efeu (Hedera helix) vorkommt, aber auch in anderen Pflanzen wie der Stechpalme (Ilex aquifolium) und dem Kolchischen Efeu (Hedera colchica) zu finden ist. Es gehört zur Gruppe der Triterpene und zeigt eine Vielzahl biologischer Aktivitäten, wie entzündungshemmende, antioxidative und antimikrobielle Effekte.

Die Entdeckung, dass Hederagenin als Antagonist dieses Rezeptors wirkt, könnte neue Ansätze für die Behandlung chronischer Schmerzen bieten, da eine Blockierung des Rezeptors das Schmerzempfinden verringern könnte. Der NPFFR1 gehört zur Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs), die an der Signalweiterleitung zahlreicher physiologischer Prozesse im Körper beteiligt sind. Bisher war es aufgrund der Ähnlichkeit dieses Rezeptors mit vielen verwandten Rezeptoren schwierig, gezielt therapeutische Substanzen zu entwickeln, die eine Blockierung ermöglichen.

Mit Teamwork zum Wirkstoff

Die Forscher testeten Tausende von Substanzen, um geeignete Hemmstoffe zu finden. Unterstützt durch eine Screening-Plattform von Professor Dr. Michael Schaefer, einem Experten für Pharmakologie an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig, konnten sie Hederagenin als vielversprechenden Kandidaten identifizieren. In umfangreichen In-vitro-Studien untersuchten sie, wie der Naturstoff an den Rezeptor bindet, und bestätigten die Ergebnisse durch Computersimulationen, die den dreidimensionalen Komplex aus Rezeptor und Hemmstoff modellierten. Diese Modellierung wurde von der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Jens Meiler vom Institut für Wirkstoffentwicklung durchgeführt.

Die Ergebnisse tragen wesentlich zum Verständnis des Mechanismus bei, mit dem der NPFFR1 aktiviert wird, und sie liefern wichtige Grundlagen für die Entwicklung neuer Therapeutika zur Behandlung chronischer Schmerzen. Die Arbeiten wurden im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1423 „Structural dynamics of GPCR activation and signaling“ durchgeführt, der die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Arbeitsgruppen an der Universität Leipzig förderte. „Diese Erkenntnisse tragen wesentlich zum Verständnis des Aktivierungsmechanismus des NPFFR1 bei und können das rationale Design zukünftiger Therapeutika für chronische Schmerzen erleichtern. Sie zeigen, wie essentiell Grundlagenforschung auch für die Anwendung sein kann“, erklärt Beck-Sickinger.

Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Angewandte Chemie International Edition“ veröffentlicht.