Sind Darmbakterien an Nebenwirkungen von L-Dopa schuld?

Levodopa ist das wichtigste Parkinson-Medikament. Die Aminosäure wird im Dünndarm resorbiert, aber nicht vollständig. Etwa 8 bis 10 Prozent wandern weiter in hintere Darmbereiche – je älter der Patient und je höher die Dosis, umso größer wird der Anteil. Hier kommen nun Darmbakterien wie Clostridium sporogenes ins Spiel, die die Amingruppe des Moleküls abspalten können. 

»Letztes Jahr haben andere Wissenschaftler die Desaminierungs-Aktivität dieses Bakteriums bei aromatischen Aminosäuren demonstriert«, sagt Dr. Sahar El Aidy, Assistenzprofessorin für Mikrobiologie an der Universität Groningen. Ihr Forschungsteam konnte nun zeigen, dass das Bakterium auch nicht resorbiertes Levodopa in 3- (3,4-Dihydroxyphenyl) propionsäure (DHPPA) zerlegt. »Dieser Prozess umfasst vier Schritte, von denen drei bereits bekannt waren. Wir haben jedoch den ersten Schritt aufgedeckt, der durch ein Transaminaseenzym vermittelt wird«, berichtet El Aidy.

In einem Ex-Vivo-Modell für die Darmmotalität konnten die Forscher zudem zeigen, dass DHPPA diese einschränkt. Erst induzierten sie die Darmbewegung mit Acetylcholin und fügten dann DHPPA hinzu. »Innerhalb von fünf Minuten verringerte dies die Motilität um 69 Prozent und stieg nach zehn bis fünfzehn Minuten auf 73 Prozent«, fasst die Studienleiterin zusammen. Dies zeige deutlich, dass der Levodopa-Metabolit Darmkontraktionen reduzieren kann, die zu Verstopfung führen können.

Die Forscher suchten zudem in Stuhlproben nach DHPPA. »Da es auch als Abbauprodukt von Kaffee und Obst hergestellt wird, haben wir Proben von Patienten mit denen von gesunden Kontrollpersonen mit einer vergleichbaren Ernährung verglichen«, erklärt El Aidy. Tatsächlich fand ihr Team signifikant höhere DHPPA-Spiegel in Stuhlproben von Parkinson-Patienten, die mit Levodopa behandelt wurden. Um zu bestätigen, dass dieser Metabolit aus dem Vorhandensein und der Aktivität des Darmbakteriums C. sporogenes oder anderer Darmbakterien resultiert, die zur anaeroben Desaminierung fähig sind, kultivierten die Forscher die Bakterien aus Stuhlproben und fütterten sie mit Levodopa. Dieses Experiment zeigte, dass die Bakterien die therapeutisch genutzte Aminosäure metabolisieren können, um DHPPA zu produzieren.

Die Ergebnisse, veröffentlicht im »BMC Biology«, legen laut El Aidy nahe, dass ein Rückstand des Arzneimittels Levodopa, der nicht früh im Darm absorbiert wird, von Darmbakterien zu DHPPA metabolisiert werden kann, was dann die Motilität des distalen Darms verringert.

Da Obstipation bereits eines der Symptome der Parkinson-Krankheit ist, sei es bedauerlich, dass das Medikament zur Behandlung der Symptome selbst die Darmmotilität aufgrund der bakteriellen Metabolisierung des Darms weiter verringern kann. »Jetzt, da wir dies wissen, ist es jedoch möglich, nach Inhibitoren der Enzyme im Desaminierungsweg zu suchen, die in unserer Studie identifiziert wurden«, hofft die Mikrobiologin.