Cyclodextrin scheint gegen Cholesterin und Arteriosklerose zu wirken, was auch in der Therapie von Niemann Pick C von großer Bedeutung sein kann.
Die Folgen der Arteriosklerose zählen zu den häufigsten Todesursachen in Industrieländern: dazu zählen vor allem Herzinfarkte und Schlaganfälle. Kristallines Cholesterin kann zu den lebensgefährlichen Entzündungen in den Arterien beitragen. Ein internationales Forscherteam von Immunologen und Kardiologen der Universität Bonn hat unlängst herausgefunden, dass der ringförmige Zucker Cyclodextrin die gefährlichen Ablagerungen bei Arteriosklerose verhindern und sogar zurückbilden kann, wobei die Wirkung gegen Cholesterin auch in der Behandlung der Erberkrankung Niemann Pick C eine wichtige Rolle zu spielen scheint.
Mit Cyclodextrin die Erkrankung Niemann Pick C therapieren
Für Forscher ist es immer wieder eine Herausforderung, den richtigen Ansatz für eine wissenschaftliche Fragestellung zu finden. Manchmal geben medizinische Laien entscheidende Tipps, die anschließend zu echten Durchbrüchen führen. So war es auch mit Chris Hempel aus den USA: ihre Zwillingstöchter leiden an der seltenen Erkrankung Niemann Pick C.
Genmutationen führen bei dieser Krankheit dazu, dass der Cholesterin-Transport in den Zellen nicht richtig funktioniert. Bei den Betroffenen kommt es nach anfänglich normaler Entwicklung bereits im Kindesalter zur rapiden Verschlechterung der neurologischen Funktion mit kognitiven und motorischen Behinderungen.
Es gab für Niemann Pick C keine Therapie, bis Chris Hempel aktiv wurde. Mit Hilfe von Wissenschaftlern entdeckte die Mutter der erkrankten Mädchen, dass Cyclodextrin bei Niemann Pick C zu einem besseren Abtransport von überschüssigem Cholesterin aus den Gehirnzellen führt. Derzeit laufen hierzu klinische Studien in den USA.
Cyclodextrin bei Niemann Pick C gegen bestimmte Cholesterin-Kristalle, die die Entzündungsreaktion bei Arteriosklerose verstärken!
Wie kristallines Cholesterin massive Immunreaktionen hervorruft und zu lebensgefährlichen Entzündungen in Arterienwänden führt, erforscht Prof. Dr. Eicke Latz vom Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn. Zum Zusammenhang von Arteriosklerose und Immunsystem hat er im Jahr 2010 im renommierten Fachjournal „Nature“ eine Studie veröffentlicht. Darin zeigte das Forscherteam um Prof. Latz, dass Cholesterin-Kristalle einen wichtigen Rezeptorkomplex des angeborenen Immunsystems aktivieren können und damit die Entzündungsreaktion in der Arteriosklerose verstärken. Chris Hempel wurde darauf aufmerksam und berichtete dem Immunologen über ihre Erfahrungen mit Cyclodextrin.
Cholesterin reiche Diät und Cyclodextrin für Mäuse
Mit einem internationalen Forscherteam aus Deutschland, den USA, Norwegen, Australien und Schweden untersuchten unterschiedliche Experten des Universitätsklinikums Bonn unter Federführung von Prof. Latz, ob Cyclodextrin auch bei Arteriosklerose eine Wirkung zeigt. Die Forscher verabreichten Mäusen acht Wochen eine besonders cholesterinreiche Ernährung und spritzten den Tieren Cyclodextrin unter die Haut.
„Sie waren weit weniger von Plaques in ihren Blutgefäßen betroffen, als eine Kontrollgruppe, die kein Cyclodextrin bekam“, sagt Dr. Sebastian Zimmer von der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Universitätsklinikums Bonn. Offensichtlich programmiert Cyclodextrin die Zellen so um, dass es zu einem besseren Abtransport von überschüssigem, kristallinem Cholesterin und zugleich zu einem Abklingen der Entzündung in den Blutgefäßen kommt.
Cyclodextrin verstärkt natürlichen Cholesterin-Abbau in den Zellen
Der Transkriptionsfaktor „Leber-X-Rezeptor“ (LXR) ist ein Schlüsselregulator des Cholesterin-Metabolismus und spielt daher im Zusammenhang mit Arteriosklerose eine wichtige Rolle. „Ist zu viel Cholesterin vorhanden, gibt LXR ein Signal. Daraufhin werden Gene aktiviert, die für den Abtransport in der Zelle zuständig sind“, berichtet Alena Grebe, Doktorandin im Team von Prof. Latz.
„Außerdem reguliert dieser Faktor Entzündungen herunter.“ Wurde bei Mäusen das Gen für LXR stumm geschaltet, funktionierte diese Signalkette nicht und Cyclodextrin zeigte keine Wirkung. Der ringförmige Zucker übernimmt offensichtlich die Rolle eines Vermittlers, der die natürlichen Mechanismen des Cholesterin-Abbaus in den Zellen verstärkt und zusätzlich die Entzündungsreaktion vermindert.
Das Team untersuchte auch an menschlichen arteriosklerotischen Gefäßen, ob Cyclodextrin die gleiche Wirkung hat wie bei Mäusen. Die Forscher kultivierten Plaques, die aus den Halsschlagadern von Arteriosklerose-Patienten operativ entfernt wurden, um deren Blutdurchfluss zu verbessern. Wurde in die Nährlösung Cyclodextrin gemischt, zeigten die Zellen die gleiche Umprogrammierung wie die der Nager: Die Mechanismen zur Rückbildung der Plaques sprangen an und die entzündliche Reaktion klang ab.
Cyclodextrin ist bereits auf dem Markt
Prof. Latz hofft darauf, dass Cyclodextrin als ein Medikament zur Behandlung von Arteriosklerose weiterentwickelt werden kann. „Als Lösungsvermittler von Wirkstoffen ist es bereits auf dem Markt. Für die neue Anwendung sind jedoch noch kostspielige klinische Studien erforderlich“, sagt der Immunologe der Universität Bonn. Chris Hempel, die auf den Wirkstoff Cyclodextrin hingewiesen hat, steht übrigens als Mitautorin in der Veröffentlichung des Fachjournals.
Literatur:
Zimmer S, Grebe A, Bakke SS, et al. Cyclodextrin promotes atherosclerosis regression via macrophage reprogramming. Sci Transl Med. 2016;8(333):333ra50. doi:10.1126/scitranslmed.aad6100
Lone SA. Possible mechanisms of cholesterol-loaded cyclodextrin action on sperm during cryopreservation. Anim Reprod Sci. 2018 May;192:1-5. doi: 10.1016/j.anireprosci.2018.03.009. Epub 2018 Mar 13.
Quelle: Universität Bonn
