Vom Target zum Patienten

Einer der Schwerpunkte unserer Forschungsarbeit liegt auf der Bedeutung von Ionenkanälen, Mitochondrien und G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. So sind Calciumionen essenziell für neuronale Übertragungsprozesse und regulieren über verschiedene Ionenkanäle wie die spannungsabhängigen Calciumkanäle oder nicht selektive Kationenkanäle wie die transienten Rezeptorpotenzial-Kanäle (TRP) neuronale Plastizität. Diese Ionenkanäle sind besonders interessant als neue Targets für die Behandlung von Depressionen und Angsterkrankungen. Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass Naturstoffe wie Linalool aus Lavendel oder Hyperforin aus Johanniskrautextrakt ihre anxiolytischen beziehungsweise antidepressiven Effekte über diese ­Ionenkanäle vermitteln.

Unser Fokus liegt dabei auf dem klassischen transienten Rezeptor­potenzial-Kanal TRPC6. In einem interdisziplinären Team bestehend aus Pharmakologen der Universität Tübingen, pharmazeutischen Chemikern und Biochemikern der Universität Mainz sowie Lebensmittelchemikern und Psychiatern/Verhaltensforschern der Universität Erlangen untersuchen wir ­detailliert die Bedeutung dieser Kanäle für die Pathophysiologie von Depressionen. Diese Forschung wird im Rahmen eines Graduiertenkollegs der DFG (GRK2162) gefördert. Gemeinsam mit französischen und polnischen Kollegen konnte zusätzlich ein EU-Projekt zur Synthese und molekularen Charakterisierung von neuen TRPC6-Liganden ­angeworben werden (HypziTRP, ­Eranet).

Mitochondrien sind die Kraftwerke unserer Zellen und stellen über die mitochondriale Atmungskette Energie in Form von ATP bereit. Bis zu 2000 dieser kleinen Kraftwerke gibt es in jeder Körperzelle. Sie unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle, um eine fehlerfreie Funktion zu gewährleisten. Während des Alterungsprozesses und bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Demenz ist die mitochon­driale Funktion eingeschränkt. Das betrifft die Funktionalität der Atmungskette, die mitochondriale Form, aber auch die Qualitätskontrolle. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit molekularen und epigenetischen Mechanismen, die die mitochondriale Funktion und Fragmentierung regulieren und mit Arzneistoffen, die die mitochondriale Funktion verbessern können. Diese Fragestellungen werden gemeinsam mit der Pathobiochemie und der pharmazeutischen Chemie der Universität Mainz bearbeitet.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Inter­aktion verschiedener G-Protein-gekoppelter Rezeptoren (GPCR). Diese membranständigen Rezeptoren dienen als Angriffspunkt für eine Vielzahl therapeutisch eingesetzter Arzneistoffe, aber auch für körpereigene Hormone oder Neurotransmitter. An der Pathophysiologie psychiatrischer Erkrankungen wie Schizophrenie sind unter anderem GPCR des Neurotensin-, Dop­amin- beziehungsweise Serotonin-­Systems beteiligt.

Unter Zuhilfenahme von Zellmodellen kann die unmittel­bare Wechselwirkung einzelner Rezeptoren untereinander, die Bildung sogenannter Heterodimere, gezeigt werden. Die physiologische Funktion dieser Heterodimere ist bisher nicht bekannt. Genau dieser Frage widmet sich das von der DFG geförderte Projekt. Gemeinsam mit den Kollegen aus der pharmazeutischen Chemie in Erlangen wird die Frage untersucht, ob die Bildung von Heterodimeren die durch Agonisten beziehungsweise Antagonisten induzierten Signaltransduk­tionskaskaden in neuronalen Zellen beeinflussen. Die Analyse, inwiefern krankheitsrelevante Stimuli die Ausbildung solcher Rezeptor-Rezeptor-Komplexe beziehungsweise deren Signalweiterleitung beeinflussen, soll dazu beitragen, molekulare Prozesse psychiatrischer Erkrankungen besser zu verstehen und gleichzeitig neue Zielstrukturen für eine medikamentöse Therapie zu identifizieren.

Zudem befasst sich unser Arbeitskreis auch mit arzneimittelbezogenen Problemen (ABP) und Adhärenzfragen bei Patienten im Krankenhaus und der Offizin. Hier waren wir in die Testung des bundeseinheitlichen Medikationsplans eingebunden (MMP16) und haben unterschiedliche klinische Studien zu Prävention, der Adhärenz und ABP bei psychiatrischen Patienten und bei Patienten mit Diabetes Typ 2 durchgeführt.

Die aktuelle Studie GLICEMIA 2.0 ­beschäftigt sich mit der Fragestellung, inwiefern Apotheker in öffentlichen Apotheken einen Beitrag zur Sekundär- und Tertiärprävention bei Typ-2-Diabetikern leisten können. An dem Projekt nehmen insgesamt 26 Apotheken teil, die von März bis Juni 2017 ihre Kunden für die Studie gewinnen konnten. Die Hälfte der rekrutierten Teilnehmer mit Typ-2-Diabetes wird in 13 Interven­tionsapotheken mit einer intensiven Lebensstilintervention und einer Medikationsanalyse für ein Jahr betreut. Die andere Hälfte der Teilnehmer stellt die Kontrollgruppe dar.

Ziel des Projektes ist es, zu evaluieren, ob eine intensive Betreuung durch den Apotheker unter anderem den HbA1c-Wert von Typ-2-­Diabetikern verbessert und dadurch das Risiko für Begleit- und Folgeerkrankungen reduziert werden kann. Erste Ergebnisse werden 2019 erwartet. Diese Studie führen wir gemeinsam mit dem Wissenschaftlichen Institut für Prävention im Gesundheitswesen durch; sie wird von der Lesmüller Stiftung gefördert. 

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