Neue chemische Verbindung zur Erleichterung der Geburt entwickelt

Mar­kus Mut­tentha­ler von der Fakul­tät für Che­mie hat gemein­sam mit einem inter­na­tio­na­len For­schungs­team eine neue che­mi­sche Ver­bin­dung ent­wi­ckelt, die ähn­lich wie Oxy­to­cin wirkt, aber in der Anwen­dung siche­rer und neben­wir­kungs­är­mer ist.

Die­se Ver­bin­dung hat das Poten­ti­al, zukünf­tig für ver­schie­dens­te Stu­di­en und the­ra­peu­ti­sche Anwen­dun­gen her­an­ge­zo­gen zu wer­den, wo der Oxy­to­cin-Rezep­tor eine Rol­le spielt. Die Stu­die erscheint aktu­ell in „Sci­ence Signa­ling”.

Oxy­to­cin und Vasopres­sin sind Pep­tid­hor­mo­ne, die beim Men­schen vie­le wich­ti­ge phy­sio­lo­gi­sche Funk­tio­nen regu­lie­ren, wie zum Bei­spiel Repro­duk­ti­on, Herz-Kreis­lauf, sozia­les Ver­hal­ten und Ler­nen. Oxy­to­cin ist vor allem als „Lie­bes­hor­mon” bekannt, regelt bei­spiels­wei­se Pro­zes­se wie die Mut­ter-Kind-Bin­dung und ist auch für die Ein­lei­tung der Geburt sowie das Stil­len ver­ant­wort­lich.

Bei­de Hor­mo­ne agie­ren über vier Rezep­to­ren, die struk­tu­rell sehr ähn­lich auf­ge­baut sind. In ver­schie­de­nen (Krankheits-)Fällen stel­len die­se Rezep­to­ren viel­ver­spre­chen­de Zie­le für die Medi­ka­men­ten­ent­wick­lung dar. So kann eine Akti­vie­rung des Oxy­to­cin-Rezep­tors bei­spiels­wei­se Ver­bes­se­run­gen im sozia­len Ver­hal­ten von autis­ti­schen Kin­dern bewir­ken, Schmer­zen bei Migrä­ne und chro­ni­schen Darm­pro­ble­men lin­dern oder die Geburt eines Kin­des erleich­tern.

Die Akti­vie­rung eines Vasopres­sin-Rezep­tors hemmt Was­ser­ausschei­dun­gen und wird bei Dia­be­tes Insi­pi­dus ein­ge­setzt. Ein ande­rer Vasopres­sin-Rezep­tor wie­der­um ist ein Ziel für Herz-Kreis­lauf-Pro­ble­me, da er an der Kon­trak­ti­on von Blut­ge­fä­ßen betei­ligt ist.

Obwohl es vie­le medi­zi­ni­sche Anwen­dungs­mög­lich­kei­ten für die­se Signal­sys­te­me gibt, geht die medi­zi­ni­sche Ent­wick­lung von wirk­sa­men Sub­stan­zen nur schlep­pend vor­an. Ein Haupt­grund dafür ist die Schwie­rig­keit, selek­ti­ve Ver­bin­dun­gen her­zu­stel­len, die nur einen von den vier Rezep­to­ren akti­vie­ren, um unge­wünsch­te Neben­ef­fek­te aus­zu­schlie­ßen. Ein wei­te­res Pro­blem ist, dass die Selek­ti­vi­tät von sol­chen Ver­bin­dun­gen oft­mals nur bei Tie­ren gege­ben ist, jedoch nicht bei Men­schen.

Der Medi­zin­che­mi­ker Mar­kus Mut­tentha­ler hat sich die­sem Pro­blem gewid­met und über einen neu­en Ansatz Oxy­to­cin-Rezep­tor-selek­ti­ve Ver­bin­dun­gen her­ge­stellt, wel­che die Selek­ti­vi­tät bei Tie­ren und bei Men­schen bei­be­hal­ten. In sei­ner Stu­die unter­such­te er die the­ra­peu­ti­sche Anwen­dung beim kli­ni­schen Ein­satz von Oxy­to­cin zur Erleich­te­rung der Geburt.

Oxy­to­cin kann näm­lich bei zu hoher Dosis oder zu lan­ger Anwen­dung Neben­wir­kun­gen für Mut­ter und Kind ver­ur­sa­chen, die mit der Akti­vie­rung des Vasopres­sin-Rezep­tors V1a zu tun haben. Mut­tentha­lers neu ent­wi­ckel­te Ver­bin­dung konn­te die Kon­trak­tio­nen des Ute­rus ähn­lich wie mit Oxy­to­cin ver­stär­ken, jedoch in einer viel gere­gel­te­ren Art und Wei­se. Außer­dem hat­te die neue Ver­bin­dung – [Se-Se]-Oxytocin-OH – kei­ne Akti­vie­rung von Herz­mus­kel­zel­len zur Fol­ge, was die Sicher­heit in der Anwen­dung ver­bes­sert.

Über Mar­kus Mut­tentha­ler
Der Medi­zin­che­mi­ker erhielt heu­er einen hoch­do­tier­ten ERC Star­ting Grant des Euro­päi­schen For­schungs­ra­tes. Er erforscht nun am Insti­tut für Bio­lo­gi­sche Che­mie der Uni­ver­si­tät Wien neue the­ra­peu­ti­sche Ansät­ze gegen gastro­in­tes­ti­na­le Erkran­kun­gen und über­prüft unter ande­rem das the­ra­peu­ti­sche Poten­zi­al des Oxy­to­cin-Rezep­tors.

Mar­kus Mut­tentha­ler, gebo­ren 1978 in Steyr (Öster­reich), stu­dier­te Tech­ni­sche Che­mie an der TU Wien (Diplom­in­ge­nieur 2005) und erhielt sei­nen Dok­tor (PhD) in Bio­lo­gi­scher und Medi­zi­ni­scher Che­mie 2009 an der Uni­ver­si­ty of Queens­land in Bris­bane, Aus­tra­li­en. Danach absol­vier­te er drei Post­doc-Auf­ent­hal­te an inter­na­tio­nal renom­mier­ten For­schungs­in­sti­tu­ten: dem Insti­tu­te for Mole­cu­lar Bio­sci­ence, Bris­bane (Aus­tra­li­en), dem Scripps Rese­arch Insti­tu­te, La Jol­la (USA) und dem Insti­tu­te for Rese­arch in Bio­me­di­ci­ne, Bar­ce­lo­na (Spa­ni­en). 2015 erhielt er ein hoch­an­ge­se­he­nes aus­tra­li­sches For­schungs­sti­pen­di­um, das ihm ermög­lich­te, sei­ne eige­ne For­schungs­grup­pe am Insti­tu­te for Mole­cu­lar Bio­sci­ence in Bris­bane auf­zu­bau­en. Seit 2017 ist er nun an der Uni­ver­si­tät Wien tätig, wo er das „Neu­ro­pep­ti­de Research”-Labor lei­tet.

Publi­ka­ti­on: M. Mut­tentha­ler, Å. Anders­son, I. Vet­ter, R. Menon, M. Bus­nel­li, L. Ragnars­son, C. Berg­mayr, S. Arrows­mith, J. R. Deuis, H. S. Chiu, N. J. Pal­pant, M. O’Brien, T. J. Smith, S. Wray, I. D. Neu­mann, C. W. Gru­ber, R. J. Lewis, P. F. Ale­wood, Subt­le modi­fi­ca­ti­ons to oxy­to­cin pro­du­ce ligan­ds that retain pot­en­cy and impro­ved selec­tivi­ty across spe­ci­es. Sci. Signal. 10, eaan3398 (2017).
DOI: 10.1126/scisignal.aan3398

Quelle
Universität Wien, 05.12.2017
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