Mechanismus des Serotonintransports in Nervenzellen aufgeklärt

Wissenschaftler der MedUni Wien haben im Rahmen einer Studie die grundlegenden Prinzipien des Serotonintransports erforscht und damit eine mögliche Basis für die Entwicklung von zielgerichteten Antidepressiva mit weniger unerwünschten Effekten geschaffen. 

Während sich die gewünschten Effekte von Medikamenten durch die Wechselwirkung mit der jeweiligen Zielstruktur entfalten, sind die unerwünschten Nebenwirkungen vielfach auf mangelnde Selektivität und daher auf die Interaktion mit anderen Zielstrukturen zurückzuführen. Arzneimittel zu entwickeln, die zwischen den verschiedenen physiologisch relevanten Angriffspunkten (z.B. Transporter und Rezeptoren) unterscheiden können, stellt daher eine der Herausforderungen für die Forschung dar.

Vor diesem Hintergrund machten sich Ralph Gradisch und sein Team unter der Leitung von Thomas Stockner vom Zentrum für Physiologie und Pharmakologie der MedUni Wien auf die Suche nach einem Weg, die Selektivität für den Serotonintransporter zu erhöhen und gleichzeitig die Interaktion mit anderen Nervenzellen im Gehirn zu reduzieren. In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe von Marko Mihovilovic vom Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien entdeckten die Forscher durch die Synthese von Serotonin-verwandten Molekülen grundlegende Prinzipien, mit denen der Serotonintransporter den Neurotransmitter erkennt. Darüber hinaus entschlüsselten sie die Voraussetzungen, die zum Transport dieses Botenstoffs führen.

Schritte bis ins kleinste Detail beschrieben

Ein niedriger Serotoninspiegel steht mit psychischen Erkrankungen wie Depressionen, Angstzuständen oder Zwangsstörungen in Zusammenhang. Medikamente, die auf den Serotonintransporter abzielen, gehören zu den weltweit am häufigsten verschriebenen Arzneimitteln. Die Blockierung des Serotonintransporters durch Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer erhöht die Konzentration des Neurotransmitters im synaptischen Spalt zwischen Nervenzellen und kann dadurch den Patienten helfen, die Krankheitslast zu lindern.

Die komplexen Schritte, die für den Serotonintransport erforderlich sind, wurden im Rahmen der Studie auf Einzelmolekülebene, also bis ins kleinste Detail, beschrieben. „Erst die gezielte Kombination von chemischer Synthese mit Methoden aus der experimentellen und der computergestützten Pharmakologie hat diese Forschungsergebnisse möglich gemacht“, erklärt Erstautor Gradisch. „Unsere Erkenntnisse offenbaren die Schlüsselkräfte und Wechselwirkungen, die hier am Werk sind, um den Transport von Serotonin einzuleiten. Damit könnte die Basis für neue Arten von Molekülen und in Folge Medikamenten geschaffen worden sein, die eine viel höhere Zielgenauigkeit als die derzeit verschriebenen aufweisen“, fasst Studienleiter Stockner die Relevanz der Ergebnisse zusammen.