En internationell forskargrupp ledd av professor Stephanie Grond från Institutet för organisk kemi vid universitetet i Tübingen har funnit att det naturliga ämnet kollinolakton minskar artificiellt inducerad stress på nervceller, skydda dem från den typ av skada som uppstår i neurodegenerativa sjukdomar. Kollinolakton isoleras från jordbakterier, och dess kemiska struktur är identisk med den för rhizolutin, som isolerades från bakterier på rötterna av den asiatiska medicinalväxten ginseng. Förra året, ett koreanskt forskarlag upptäckte i djurförsök att rhizolutin kan lösa upp proteinaggregationer runt nervceller som är karakteristiska för Alzheimers sjukdom. Studien av professor Grond och hennes team har publicerats i tidskriften Angewandte Chemie .

Demensen orsakad av Alzheimers står för 50 till 75 procent av fallen av neurodegenerativa sjukdomar där nervcellerna i det centrala nervsystemet gradvis förstörs. Typiskt för denna ännu obotliga sjukdom är missbildade proteinavlagringar utanför nervcellerna i hjärnan, bestående av felveckade amyloida betaproteiner och trassliga tauproteiner. De flesta av de mer än hundra kandidatföreningar som har testats kliniskt sedan 2003 för sin förmåga att lösa upp Alzheimers plack har visat sig vara värdelösa. "Forskning, därför, måste söka nya kemiska strukturer. Collinolakton är intressant eftersom dess ovanliga kolskelett av tre sammanlänkade ringar med en sällsynt 6-10-7 kombination av ringarna gör det fundamentalt annorlunda från tidigare testade substanser, säger Stephanie Grond.

Jämföra kemiska strukturer

Collinolakton isolerades från jordbakterien Streptomyces collinus för mer än 20 år sedan. Eftersom det inte uppvisade antimikrobiell aktivitet mot andra bakterier eller svampar, det undersöktes inte vidare för farmaceutiska ändamål vid den tiden. När forskargruppen jämförde det nyligen omskrivna rhizolutinet med kollinolakton, man fann att samma kolskelett ligger bakom strukturen hos båda ämnena. "Vi omvärderade de tidigare publicerade uppgifterna om rhizolutin och korrigerade den kemiska strukturen. Det blev tydligt att den korrekta strukturen är identisk med kollinolakton, " förklarar Julian Schmid, första författare till studien och doktorand i Gronds forskargrupp. I nästa steg, mikrobiologiforskarna analyserade vilka genkluster i Streptomyces-bakterierna som är ansvariga för produktionen av kollinolakton. De genmanipulerade sedan en Streptomyces-stam som producerar ämnet i större mängder, vilket gör ytterligare studier möjliga.

Forskarna producerade kemiska derivat av kollinolakton och modifierade olika sidogrupper i grundstrukturen. Alla dessa ämnen testades i laboratoriet för deras inverkan på nervceller som på konstgjord väg utsatts för stress. "Endast det omodifierade naturliga ämnet kollinolakton hade den skyddande effekten på nervceller, Grond rapporterar. Detta bör ses helt oberoende av den tidigare bevisade effekten av rhizolutin, som i laboratorie- och djurförsök kunde lösa upp de plack som är typiska vid Alzheimers sjukdom. Enligt forskargruppen, dessa resultat kan likställas för kollinolakton. "Båda egenskaperna tillsammans gör kollinolakton intressant som en substanskandidat för utvecklingen av Alzheimers läkemedel, " säger Grond. Detta beror på att djurförsök med rhizolutin har visat att ämnet kan komma in i däggdjurshjärnan och utöva sin effekt på nervceller där, tillägger hon. Ytterligare tester måste nu visa om kollinolakton kan utvecklas till ett läkemedel.