Wissenschaftler identifizieren neuen Medikamenten-Recycling-Prozess in Darm und Leber

Eine pharmazeutische Arbeitsgruppe der University of Houston berichtet über einen neu erkannten Prozess des Arzneimittelstoffwechsels im Darm – gefolgt von einer in der Leber stattfindende Wiederverwertung –, der wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung von Therapien bei Darmerkrankungen und die gleichzeitige Einnahme mehrerer Medikamente haben könnte.

„Der Darm spielt eine entscheidende Rolle beim Metabolismus und beim Recycling bestimmter Pflanzenstoffe und Medikamente“, berichtet Ming Hu, Diana S.-L. Chow-Stiftungsprofessor für Wirkstoff-Forschung und -entwicklung und Seniorautor der Arbeit. “Die Entdeckung hat wichtige Auswirkungen für Forschende, die versuchen zu verstehen, wie sowohl sekundäre Pflanzenstoffe (wie z.B. Flavonoide) als auch Medikamente im Körper metabolisiert werden.”

Die neuen Informationen könnten Chemikerinnen und Chemikern helfen, bessere Medikamente zu entwickeln, und Klinikerinnen und Klinikern, die Medikamentendosierung sorgfältig abzustimmen – inbesondere vor dem Hintergrund der Polypharmazie geht.

Es sei bekannt, dass Gallensäure in der Leber produziert und in den Darm freigesetzt und dann durch die Leber zur Wiederverwendung als Galle zurückgeführt wird, heißt es in einer Mitteilung der University of Houston zu der aktuellen Studie. Einige Medikamente, die in der Leber metabolisiert werden, durchlaufen ebenfalls diesen als enterohepatisches Recycling (EHR) bezeichneten Prozess. Dies kann die Lebensdauer von Medikamenten im Körper verlängern, was sich darauf auswirken kann, wie gut sie wirken und ob sie Nebenwirkungen haben.

„Die Leber gilt seit Langem als das wichtigste Organ für den Arzneimittelstoffwechsel“, sagt Erstautor Yifan Tu, der die Studie während seiner Doktorarbeit am College of Pharmacy der University of Houston durchführte. “Aber wir haben gezeigt, dass auch der Darm eine wichtige Rolle im Arzneimittelstoffwechsel spielt.”

In ihren Experimenten verabreichte das Team 16 verschiedene Arten von Flavonoiden oder Medikamenten direkt in die Leber oder den Darm und beobachtete dann, was mit den Behandlungen geschah. Die Forschenden fanden heraus, dass einige Medikamente und Verbindungen im Darm metabolisiert und diese Metaboliten dann zur Leber transportiert wurden, bevor sie wieder in den Darm zurückgelangten.

„Die Leber fungiert dabei nur als Recycling-Organ, was selten vorkommt, da die Leber bekanntlich das metabolische ‚Superstar‘-Organ des Menschen ist“, sagt Tu.

Das Team hat diesen neuen Mechanismus „hepatisches enterisches Recycling“ (HER) genannt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass bei diesem Prozess die Rollen von Leber und Darm vertauscht sind. “Dies könnte erklären, warum einige Medikamente oder Pflanzenstoffe größere Auswirkungen auf den Darm haben als erwartet und Forschenden helfen zu verstehen, wie Darmerkrankungen den Medikamentenstoffwechsel im Körper verändern können”, erklärt Tu.

Die Arbeitsgruppe hofft, dass ihre Ergebnisse dazu beitragen werden, neue Medikamente zu entwickeln, die auf die Behandlung von Darm-, insbesondere Dickdarmerkrankungen zugeschnitten sind.