Darmbakterien können L-Dopa abbauen

Die Aminosäure L-Dopa ist der wirksamste Arzneistoff zur Behandlung von Patienten mit Morbus Parkinson. Im Gehirn wird L-Dopa zu Dopamin abgebaut, dem Neurotransmitter, an dem es Patienten mit der neurodegenerativen Erkrankung mangelt. Weil Dopamin selbst die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann, muss der Abbau des oral verabreichten L-Dopa außerhalb des zentralen Nervensystems verhindert werden. Dies lässt sich etwa durch die Kombination mit einem Dopa-Decarboxylasehemmer wie Carbidopa oder Benserazid erreichen.

Auch unter Hinzunahme eines Dopa-Decarboxylasehemmers erreichen jedoch nur 56 Prozent des oral verabreichten L-Dopa das Gehirn, schreibt ein Forscherteam um Vayu Maini Rekdal jetzt im Fachjournal »Science«. Diese niedrige Ausbeute sowie die Tatsache, dass die Wirksamkeit und Nebenwirkungsrate von L-Dopa bei verschiedenen Parkinson-Patienten sehr unterschiedlich sind, ließ die Wissenschaftler nach weiteren Wegen suchen, auf denen L-Dopa verloren gehen könnte.

Fündig wurden sie bei den Mikrobiota im Darm. Die Gruppe wies nach, dass der Darmkeim Enterococcus faecalis über eine Tyrosin-Decarboxylase verfügt, die neben Tyrosin, seinem bevorzugten Substrat, auch L-Dopa abbaut. Carbidopa, das im peripheren Blut die Dopa-Decarboxylierung effektiv hemmt, hatte auf diese Reaktion keinen Einfluss: In Proben von Darmmikrobiota von Parkinson-Patienten konnte Carbidopa den enzymatischen Abbau von L-Dopa nicht verhindern.

Gaben die Forscher jedoch (S)-a-Fluormethyltyrosin (AFMT) hinzu, das eine große strukturelle Ähnlichkeit zu Tyrosin aufweist, unterband das den Abbau von L-Dopa durch E. faecalis. Offenbar unterscheiden sich die menschliche Dopa-Decarboxylase und die bakterielle Tyrosin-Decarboxylase so stark voneinander, dass der auf das menschliche Enzym zugeschnittene Arzneistoff Carbidopa bei den Bakterien nicht wirkt, folgerten die Forscher. Eine Bestätigung ihrer Theorie erbrachte ein Tierversuch: Bei Mäusen, die mit E. faecalis kolonisiert waren, erhöhte die gleichzeitige Gabe von AFMT, L-Dopa plus Carbidopa den Blutspiegel von L-Dopa.

Um die Effektivität der Therapie mit L-Dopa bei Non-Respondern zu steigern, müsste womöglich das Mikrobiom der Patienten mit einbezogen werden, so das Fazit der Forscher. Bei Nachweis entsprechender Bakterien im Darm sei die Hemmung des mikrobiellen Wirkstoffmetabolismus ein vielversprechender Ansatz.