q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Viren-Killer in alten Heilpflanzen aufspüren

Inhaltsstoffe aus der Wurzelrinde des Maulbeerbaums erweisen sich als zweifach wirksam

ma_vaquer, pixabay.com, CC0

Inhaltsstoffe aus der Wurzelrinde des Maulbeerbaums erweisen sich als zweifach wirksam. Sie hemmen sowohl virale als auch bakterielle Krankheitserreger von Lungeninfektionen (Symbolbild).

28.04.2020: Viele Organismen müssen sich gegen Fressfeinde, Krankheiten oder Schädlinge wehren. Mit ihren Stoffwechselprodukten bestücken sie ein chemisches Arsenal, das seit Menschengedenken in der Heilkunde verwendet wird. Mit modernen Methoden durchforstet ein Team um Judith Rollinger überliefertes Wissen, um neue Wirkstoffe gegen Lungeninfektionen durch Influenza, das Coronavirus oder Pneumokokken zu finden.

Virale und bakterielle Infekte begleiten die Menschheit seit Anbeginn. Auch ohne die winzigen Erreger benennen zu können, linderten unsere Vorfahren Symptome wie Husten, Fieber oder Atemwegsprobleme mit natürlichen Wirkstoffen. Judith Rollinger, Leiterin der Arbeitsgruppe „Phytochemistry & Biodiscovery“ an der Universität Wien, arbeitet bei der Suche nach potenten antiviralen Wirkstoffen mit der Natur zusammen, „der besten Chemikerin der Welt“, wie die Pharmazeutin betont. „Das über mehrere Generationen weitergegebene traditionelle Wissen nützen wir als empirischen Erfahrungsschatz, der uns bei der Vorauswahl von potenziellen Wirkstofflieferanten hilft.“ Eine Überlebensstrategie von Pflanzen und anderen Organismen ist es, sich mit eigenen Stoffwechselprodukten gegen Schädlinge, Fraß und Krankheiten zu schützen. Auf der Suche nach neuen Arzneistoffen gelte es, gezielt dieses chemische Arsenal anzuzapfen, erklärt Rollinger.

Strenge Selektion in vitro und in silico

Unterstützt vom Wissenschaftsfonds FWF hat ein Team um Judith Rollinger überliefertes Heilwissen mit modernen Methoden nach neuen Wirkstoffen aus der Natur durchforstet. Mit etablierten Forschungskollaborationen, Methoden der Chemoinformatik und Zellkulturen wurden vielversprechende Kandidaten ausgesiebt. „Antivirale Medikamente sind nicht leicht zu entwickeln, weil Viren menschliche Wirtszellen zur Vermehrung und Verbreitung nutzen. Um auch Stoffe zu entdecken, deren Wirkmechanismus wir noch nicht kennen, haben wir mehrgleisig analysiert“, führt die Projektleiterin aus.

Zunächst wurden bis zu 2.000 Jahre alte schriftliche Quellen aus dem antiken Griechenland, aber auch der Traditionellen Chinesischen und Europäischen Medizin und Werke der Volksheilkunde nach typischen Symptomen durchforstet. In 160 Fällen konnte die überlieferte Heilwirkung einer Pflanze, eines Pilzes, von Flechten oder Moosen eindeutig zugeordnet und das biologische Material gesammelt werden. Diese wurden in einer Datenbank erfasst und jeweils Extrakte hergestellt, die wiederum Hunderte chemische Verbindungen enthalten können.

Wirksamer Zellschutz und verlässliche Störung

In Kooperation mit Michaela Schmidtke vom Uniklinikum Jena wurden die natürlichen Extrakte gegen verschiedene Viren, die sich im respiratorischen System einnisten, in Stellung gebracht. In vitro wurde beobachtet, wie gut die ausgewählten Naturstoffe die infizierten Lungenepithelzellen vor Schäden schützen können. Die 28 besten Kandidaten wurden anschließend in der Petrischale auf Zellkulturen angesetzt, die mit respiratorischen Pathogenen infiziert wurden, darunter auch Arzneistoff-resistente Influenza-Virenstämme.

Verglichen wurde deren antivirales Potenzial mit Tamiflu. Dieses etablierte Grippe-Medikament ist ein sogenannter Neuraminidase-Hemmer, gegen den manche Erreger bereits resistent sind. Tamiflu blockiert das virale Oberflächenprotein, sodass bereits in der Wirtszelle vermehrte Viren sich nicht ausbreiten können. „Wenn sich ein Extrakt als aktiv erweist, beginnt die phytochemische Knochenarbeit. Wir analysieren die Zusammensetzung, um danach zielgerichtet antiviral wirksame Verbindungen zu isolieren“, sagt Judith Rollinger.

Dualer Neuraminidase-Hemmer

Mögliche neue und resistenzüberbrückende Neuraminidase-Hemmer wurden mit Hilfe chemo-informatischer Ansätze ausfindig gemacht. Dabei gelang es v.a. durch die Kollaboration mit Fachleuten für Chemoinformatik der Universitäten Innsbruck und Hamburg, die 3D-Struktur der Neuraminidase-Bindestelle zu modellieren und Verbindungen vorherzusagen, die dort binden und sie blockieren können. Als besonderen Erfolg wertet Judith Rollinger, dass in dem vom FWF geförderten Projekt Naturstoffe mit dualer Wirkung identifiziert wurden. Sie hemmen gleich zwei für Lungeninfektionen verantwortliche Pathogene: Influenzaviren und Pneumokokken (Streptococcus pneumoniae).

Inhaltsstoffe aus der Wurzelrinde des Maulbeerbaums (Morus alba) hindern gleichzeitig die virale und die bakterielle Neuraminidase an der Arbeit. In einem Folgeprojekt finanziert von der Schweizer Doerenkamp Stiftung wird die klinische Forschung an den bestgeeigneten Kandidaten weiter vorangetrieben. Jetzt will die Gruppe in Wien in einem Folgeprojekt die Brücke zum Coronavirus schlagen, das wie das Influenzavirus die Lunge stark angreift, und angesichts der Pandemie derzeit im Fokus internationaler Forschungsgruppen weltweit steht.

Originalveröffentlichung:
Langeder, J.; Grienke, U.; Chen, Y.; Kirchmair, J.; Schmidtke, M.; Rollinger, J.M.; "Natural products against acute respiratory tract infections: Strategies and lessons learned"; Journal of Ethnopharmacology; 248:112298, 2020

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • Influenza
  • Coronavirus
  • Pneumokokken
  • Naturstoffe
  • Streptococcus pneumoniae

Mehr über Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung

  • News

    Ordnung und Wissen in die Datenflut bringen

    Eine Forschungsgruppe von der Fachhochschule St. Pölten hat im Rahmen eines vom Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Projekts eine vielseitig einsetzbare Umgebung zur Datenvisualisierung entwickelt, in der auf einfache Weise Expertenwissen integriert werden kann. Die Aufbereitung großer Date ... mehr

    Wie man Biosprit aus Hefezellen gewinnt

    Biologisch hergestellter Treibstoff ist einer der Hoffnungsträger einer künftigen Energiewende. Verbrennungsmotoren mit klimaneutral hergestelltem Diesel oder Benzin könnten neben E-Mobilität den Ausstieg aus fossilen Energieträgern unterstützen. Derzeit muss dieser „Biosprit“ aber aus hoch ... mehr

    Jagd auf Fäkal-Bakterien in Wasser

    Der Mikrobiologe Andreas Farnleitner untersucht in einem vom Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Projekt neue Methoden zur Analyse der Fäkalbelastungen von Wasser. Mit DNA-Analytik soll sich künftig der Ursprung der Fäkalien umfassend und einfach feststellen lassen. 2015 formulierten die Ve ... mehr

Mehr über Universität Wien

  • News

    Wie Krebszellen unter Stress Chemo-Resistenzen entwickeln

    Ein großes Problem in der Krebstherapie ist die Resistenz gegenüber chemotherapeutischen Maßnahmen. Besonders bei wiederkehrenden Erkrankungen zeigen sich die Krebszellen gegenüber der Behandlung oft unempfindlich. Ein internationales Team um die Biochemiker Robert Ahrends von der Universit ... mehr

    Wie Feinstaub aus Schadstoff-Gasen entsteht

    Wenn in asiatischen Mega-Cities Winter-Smog herrscht, misst man in den Straßen mehr Feinstaub, als es eigentlich geben dürfte. Ein internationales Team mit Beteiligung von Forschern der Goethe-Universität Frankfurt sowie der Universitäten in Wien und Innsbruck hat jetzt herausgefunden, dass ... mehr

    Neue Simulation-Experiment-Kombination erlaubt tiefere Einblicke in ultraschnelle lichtinduzierte Prozesse

    Forscher der TU Graz und der Uni Wien demonstrieren erstmals, wie durch Kombination von Ultrakurzzeit-Spektroskopie und Quantensimulationen der Energiefluss in Molekülen im Bereich stark koppelnder Zustände besser beschrieben werden kann. Seit den 1990er-Jahren erforscht die Femtochemie ult ... mehr

  • q&more Artikel

    Superfood & Alleskönner?

    Egal, ob die Web-Community abnehmen oder sich gesund ernähren will, Chia, das Superfood, ist immer dabei und gilt manchen als „Alleskönner“. Einschlägige Internet-Foren kommunizieren die verschiedensten Rezepte von Chia-Pudding und Chia Fresca, gefolgt von solchen für Muffins und sogar Marm ... mehr

  • Autoren

    Prof. Dr. Susanne Till

    Jg. 1955, ist Universitätslehrerin und seit über 30 Jahren am Department für Ernährungswissenschaften der Universität Wien. Schwerpunkte in der Lehre der promovierten Biologin (Hauptfach Botanik) sind Botanik und Biologie, Gewürze und einheimische Wildpflanzen in der Humanernährung sowie Qu ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:

 

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.