Forskare vid institutionen för fysiologi och biofysik vid University of California, Irvine School of Medicine har upptäckt den molekylära grunden för terapeutiska effekter av en afrikansk folkmedicin som används för att behandla en mängd olika sjukdomar och störningar inklusive diabetes, smärta, huvudvärk, förlamning och epilepsi.

Örtmedicinen, ett bladextrakt från busken Mallotus oppositifolius, har använts över hela Afrika i århundraden. Tills nu, den molekylära mekanismen var inte helt förstått. Upptäckten, publiceras i Vetenskapens framsteg , fann att två komponenter i Mallotus blad extrakt binder till en tidigare okänd bindningsplats på KCNQ1, en kaliumkanal som är nödvändig för att kontrollera elektrisk aktivitet i många mänskliga organ, inklusive hjärtat, njurar, mag-tarmkanalen, sköldkörteln och bukspottkörteln.

"Växter är en rik källa till föreningar som modulerar jonkanaler. Vi upptäckte att föreningarna från den afrikanska folkmedicinen faktiskt binder till en ny plats, placerad mellan kanalporen och dess spänningssensor. Dessutom, vi fann att en av föreningarna är av en kemisk klass som tidigare inte kände igen som en KCNQ -kanalöppnare. Dessa dubbla upptäckter kan underlätta framtida utveckling av säkrare, effektivare läkemedel."

UCI:s forskargrupp, bestående av Angele De Silva, BS, postdoktor Rían Manville, Ph.D., och huvudutredaren Geoffrey Abbott, MSc, Ph.D., screenade enskilda föreningar från Mallotus-bladextraktet för KCNQ1-öppningsaktivitet, bekräfta en tidigare känd kanalaktiverare och upptäcka en helt ny aktivator. De använde sedan datormodellering för att identifiera bindningsstället för dessa läkemedel på KCNQ1, och bekräftade denna tidigare okända plats med hjälp av funktionella studier av mutanta KCNQ1-kanaler. UCI -teamet fann också att den nya läkemedelsbindningsplatsen som de hade upptäckt finns på en annan typ av kanal, KCNQ2/3, som finns i hjärnan och kopplat till epilepsi och encefalopati. Upptäckten av denna nya webbplats kan visa vägen till förbättrade antiepileptika.

"Genetisk störning av KCNQ1 orsakar dödliga hjärtarytmier och är också associerad med magcancer, typ II diabetes, och dysfunktion i sköldkörteln och hypofysen. KCNQ2/3-avbrott orsakar epilepsi och allvarlig utvecklingsförsening. Därför, nya strategier behövs för att terapeutiskt aktivera dessa kaliumkanaler och övervinna effekterna av genetiska störningar. Upptäckten av nya växter som kan hjälpa till i KCNQs läkemedelsutvecklingsstrategier belyser vikten av att skydda växtarter som kan producera nya terapeutiska medel. Faktorer inklusive förlust av livsmiljöer, överinsamling, och klimatförändringarna hotar denna ovärderliga resurs, sa Abbott.