Wie Artemisinin die Nerven schädigt

22.12.2020

Der Wirkstoff Artemisinin aus Malaria-Medikamenten stört das Nervensystem. Den genauen Mechanismus dahinter hat jetzt eine Würzburger Forschungsgruppe aufgeklärt und in PNAS veröffentlicht.

In Gegenwart des Anti-Malaria-Wirkstoffes Artemisinin (gelb) wird die Herstellung des Botenstoffs GABA (blau) verhindert (in der Abbildung). In Abwesenheit von Artemisinin (rechts) wird GABA normal produziert. (Bild: Rudolf-Virchow-Zentrum / Universität Würzburg)

Für die Informationsverarbeitung im zentralen Nervensystem benötigen die Nervenzellen unter anderem den Botenstoff GABA (Gamma-Aminobuttersäure). Dessen Produktion wird aber vom Anti-Malaria-Wirkstoff Artemisinin gehemmt. Das konnte ein Team um Professor Hermann Schindelin vom Rudolf-Virchow-Zentrum – Center for Integrative and Translational Bioimaging der Universität Würzburg zeigen.

Die Arbeitsgruppe Schindelins klärte die genaue Struktur der Bindungsstelle von Artemisinin auf. Das gelang mittels Röntgenkristallstrukturanalyse und in Zusammenarbeit mit einer anderen Arbeitsgruppe der Uni sowie einer Gruppe der Universität Erlangen-Nürnberg.

Im renommierten Fachjournal PNAS beschreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler detailliert, wie der Anti-Malaria-Wirkstoff die Produktion von GABA stört. Erstautoren der Studie sind Postdoktorandin Anabel Pacios-Michelena und der ehemalige JMU-Postdoktorand Vikram Babu Kasaragod.

„Zusammen mit unserer unlängst in der Fachzeitschrift Neuron publizierten Studie, die den Einfluss von Artemisinin an anderen Stellen im Nervensystem beschreibt, verstehen wir jetzt umfassender, wie dieser Wirkstoff in die Signalübertragung im Gehirn eingreift,“ sagt Professor Schindelin.

Publikationen

Vikram Babu Kasaragod, Anabel Pacios-Michelena, Natascha Schaefer, Fang Zheng, Nicole Bader, Christian Alzheimer, Carmen Villmann and Hermann Schindelin, Pyridoxal Kinase Inhibition by Artemisinins Downregulates Inhibitory Neurotransmission. (2020) PNAS https://www.pnas.org/content/early/2020/12/11/2008695117

Vikram Babu Kasaragod, Torben Johann Hausrat, Natascha Schaefer, Maximilian Kuhn, Nikolaj Riis Christensen, Ingrid Tessmer, Hans Michael Maric, Kenneth Lindegaard Madsen, Christoph Sotriffer, Carmen Villmann, Matthias Kneussel and Hermann Schindelin; Elucidating the Molecular Basis for Inhibitory Neurotransmission Regulation by Artemisinins (2019) Neuron, DOI: 10.1016/j.neuron.2019.01.001