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Cannabinoide hemmenTryptophanabbau

Innsbrucker Wissenschaftler haben einen neuen Wirkmechanismus von Inhaltstoffen der Hanfpflanze für die Behandlung entzündlicher Erkrankungen gefunden. Forscher um Prof. Dietmar Fuchs und Dr. Marcel Jenny vom Biozentrum Innsbruck konnten zeigen, dass Cannabinoide den Tryptophanabbau hemmen und damit die Lebensqualität von Patienten mit verschiedensten Erkrankungen verbessern könnten.

Die Forscher der Sektion für Biologische Chemie haben in Zellkulturen die Wirkung von Cannabinoiden, das sind Inhaltsstoffe von Cannabis (Hanf), untersucht. Dabei analysierten und verglichen sie THC (delta-9-Tetrahydrocannabinol) und CBD (Cannabidiol). THC ist der aus Blüten von Cannabispflanzen isolierbare Wirkstoff, der aus rechtlichen Gründen mit aufwendigen Verfahren aus THC-armem Nutzhanf gewonnen werden muss. Die entzündungshemmende Wirkung von THC ist bereits bekannt, THC ist außerdem schmerzlindernd, hemmt Übelkeit und Erbrechen und wirkt stimmungsaufhellend. Als Betäubungsmittel ist es verschreibungspflichtig und wird vor allem bei AIDS, COPD und Krebserkrankungen verabreicht. Daneben reduziert THC muskuläre Krämpfe bei Multipler Sklerose sowie bei Querschnittslähmungen und zeigt Wirkung bei akuter Migräne. Unerwünschte Wirkungen von THC reichen von Benommenheit, Euphorie bis zu Gedächtnisstörung, Koordinationsstörungen und Lethargie. Bei entsprechender Anfälligkeit kann es auch zu Angst- und Panikreaktionen kommen. Diese psychoaktiven Eigenschaften schränken die therapeutische Anwendung von THC ein und rückten das die Psyche nicht beeinträchtigende CBD in den Mittelpunkt des Interesses der internationalen Pharmaforschung.

Lebensqualität der Patienten verbessern

Die Ergebnisse der Innsbrucker Forscher belegen, dass THC und CBD unter anderem das Tryptophan abbauende Enzym Indolamin-2,3-dioxygenase (IDO) in stimulierten Immunzellen hemmen. Tryptophan ist eine Aminosäure, die nur über die Nahrung aufgenommen werden kann und die im Körper unter anderem als Vorläufer für verschiedene Botenstoffe dient. Die Hemmung des immunologisch induzierten Tryptophanabbaus durch Cannabinoide deutet auf einen neuen Aspekt deren neurologischer Wirkung hin: Durch eine erhöhte Verfügbarkeit von Tryptophan bei Patienten unter Therapie mit THC oder CBD könnte die Serotoninbildung und damit das serotonerge System profitieren. Die Wirkung von CBD ist um das zwei- bis vierfache stärker als bei THC. Dieser Befund steht in engem Zusammenhang mit der beobachteten Hemmung der T-Zell Aktivierbarkeit und damit der antientzündlichen Kapazität dieser Wirkstoffe. „Die Hemmung des Tryptophanabbaus durch Cannabinoide könnte daher bei Patienten mit verschiedensten chronischen Immunpathologien und assoziierten neuropsychiatrischen Symptomen die Lebensqualität verbessern“, ist Prof. Fuchs überzeugt.

Anwendungsmöglichkeit erweitert

„Unsere vielversprechenden Ergebnisse könnten die therapeutischen Anwendungsmöglichkeit von Cannabinoiden deutlich erweitern“, sagt Fuchs. „Deren Einsatz könnte bei verschiedensten Erkrankungen erwogen werden, die mit einer chronisch aktivierten Immunreaktion verbunden sind, so zum Beispiel bei Infektionskrankheiten, Sepsis, Autoimmunitätsyndromen und bösartigen Tumorerkrankungen, aber auch bei neurodegenerativen Erkrankungen.“ Bei diesen Krankheiten korreliert der gesteigerte Tryptophanabbau in der Regel mit dem Ausmaß und der Aktivität der Erkrankung sowie mit der Lebensqualität der Patienten. Der von Dr. Marcel Jenny im Team von Prof. Fuchs und seinen Mitarbeitern entdeckte neue Wirkungsmechanismus für Inhaltstoffe von Cannabis wurde kürzlich im Journal of Neuroimmunology publiziert. Finanziert wurden die Forschungen im Rahmen des BRIDGE Brückenschlagprogramms durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG). Die Forscher des Biozentrums arbeiteten dabei mit dem von Doz. Harald Schennach geleiteten Zentralinstitut für Bluttransfusion und immunologische Abteilung des Landeskrankenhauses Innsbruck und dem Unternehmen Bionorica Research zusammen.

Folgeprojekt bereits bewilligt

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dietmar Fuchs an der Sektion für Biologische Chemie beschäftigt sich seit vielen Jahren mit biochemischen Veränderungen, die während einer Immunreaktion ausgelöst werden sowie deren diagnostischen und pathogenetischen Bedeutung vor allem bei chronischen Erkrankungen wie HIV-1 Infektion und bösartigen Tumoren. Im Vordergrund steht dabei der Neopterin- und Tryptophanstoffwechsel und deren Beitrag für die Entstehung von Immundefizienz, Anämie, Kachexie und neuropsychiatrischen Veränderungen bei chronisch entzündlichen Prozessen. Diese Zusammenhänge werden vor allem im Rahmen von klinischen Kooperationsprojekten mit Instituten im Ausland untersucht. Daneben wurde aber auch ein analoger in vitro Ansatz für die Untersuchung immunmodulierender Eigenschaften von Medikamenten, Nahrungsmittelinhaltsstoffen und Pflanzenwirkstoffen etabliert. In Bezug auf den nun entdeckten Mechanismus interessiert die Wissenschaftler vor allem die Beeinflussung des serotonergen Systems. In einem zweiten, von der FFG bereits bewilligten BRIDGE-Projekt wollen Prof. Fuchs und seine Mitarbeiter nun als nächstes die Wirkung von Cannabinoiden auf die serotonerge Signalweiterleitung in intestinalen Caco-2 Zellen untersuchen.