Bakterielle Substanz gegen die Kupferspeicherkrankheit
Bei der sogenannten Kupferspeicherkrankheit ist der Körper nicht mehr in der Lage, überschüssiges Kupfer aus der Nahrung über die Galle in den Darm auszuscheiden. Stattdessen lagert Kupfer sich in der Leber und anderen Organen ab und kann dort schwerste Schäden verursachen. Entsprechend setzen Ärzte Medikamente ein, die das Kupfer an sich binden, sogenannte Chelat-Bildner. Diese lebenslangen Behandlungen sind wirksam wenn sie in frühen Krankheitsstadien zum Einsatz kommen. Die Medikamente müssen mehrmals täglich eingenommen werden, sind immer wieder mit unerwünschten Wirkungen assoziiert und vor allem bei später Diagnose der Erkrankung oft wirkungslos, so dass als Ultima Ratio eine Lebertransplantation nötig sein kann.
Forscher um PD Dr. Hans Zischka, Leiter der Arbeitsgruppe Oxidativer Zelltod am Institut für Molekulare Toxikologie und Pharmakologie des Helmholtz Zentrums München haben nun einen Wirkstoff detailliert untersucht, der die Behandlung der Krankheit verbessern könnte. Dazu griffen sie auf das Bakterium Methylosinus trichosporium zurück, das durch seinen speziellen Methan-Stoffwechsel einen hohen Bedarf an Kupfer hat. Um das benötigte Metall zu gewinnen scheidet es das Molekül Methanobactin aus, das Kupfer sehr effizient bindet.
Methanobactin als neue Therapieoption?
Um zu überprüfen, ob sich Methanobactin auch dazu eignet, Kupfer aus dem Körper zu binden, setzten die Forscher ein in vivo Modell für die Krankheit ein, bei dem derselbe Gendefekt vorliegt wie im Menschen. „Wir konnten beobachten, dass auch akute Stadien der Kupferspeicherkrankheit durch Methanobactin zurückgingen“, berichtet Josef Lichtmannegger, zusammen mit Christin Leitzinger Erstautor der Studie. Weitere Analysen ergaben, dass die Verbesserung auf einen starken Rückgang der Kupfermengen zurück zu führen war. Speziell die als Mitochondrien bekannten „Kraftwerke der Zellen“ profitierten stark von der sinkenden Kupferlast und konnten ihre Funktion wieder voll aufnehmen. Methanobactin verhinderte ein Absterben von Leberzellen und beugte einem Leberversagen vor.
Die Forscher testeten daraufhin Methanobactin gegenüber Chelat-Bildnern, die gegenwärtig in der Klinik zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zu diesen, konnte Methanobactin auch in Stadien schwerer Schädigung innerhalb weniger Tage die Kupferüberlastung der Leberzellen beseitigen und ein Organversagen verhindern. Zudem war der Wirkstoff im Modell sehr gut verträglich.
„Wir hoffen durch unsere Arbeit die Behandlung der Kupferspeicherkrankheit zu verbessern und die Zahl der Lebertransplantationen verringern zu können“, so Studienleiter Zischka. So sei es denkbar, auf lange Sicht die bisherige täglich mehrfache Einnahme von weniger wirksamen Chelat-Bildnern durch kurze Behandlungszyklen mit Methanobactin zu ersetzen. Hierfür seien nun klinische Studien notwendig.
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