Oyxtocin-ähnliches Hormon von Insekten könnte vorzeitige Wehen verhindern

Oxytocin - im Volksmund als das Liebeshormon bezeichnet - spielt eine Schlüsselrolle bei der emotionalen Bindung, aber es hilft auch bei der Geburt von Schwangeren. Neue Forschungen haben möglicherweise einen Weg gefunden, Frühgeburten zu verhindern, indem sie eine synthetische Substanz aus Ameisen verwenden, die ähnlich wie Oxytocin aussieht und sich auch so verhält.
Neue Forschungen ebnen den Weg für ein Kontraktionshemmer, der helfen kann, vorzeitige Wehen zu verhindern.

Oxytocin spielt eine entscheidende Rolle bei der emotionalen Bindung - sei es zwischen romantischen Partnern, Eltern und Kindern oder sogar Besitzern und ihren Haustieren.

Das "Liebeshormon" wird natürlich in unserem Körper freigesetzt, wenn wir uns lieben oder neue Freunde finden. Aber abgesehen von seiner Rolle bei der sozialen Bindung und Fortpflanzung hilft Oxytocin auch bei der Geburt.

Oxytocin stimuliert starke Kontraktionen während der Wehen und hilft dem Gebärmutterhals, sich in Vorbereitung auf die Geburt zu öffnen. Deshalb wird es oft als Medikament zur Geburtshilfe eingesetzt.

Vasopressin spielt auch eine wichtige Rolle während der Geburt. Es wird angenommen, dass das Hormon analgetische Wirkungen hat, da bei der natürlichen Abgabe seine Spiegel extrem stark ansteigen.

Eine neue Studie - angeführt von Forschern der Medizinischen Universität Wien in Österreich - untersucht, wie die beiden Hormone bei Insekten und Menschen wirken. Die Forschung untersucht auch die therapeutische Wirkung eines synthetischen Äquivalents der beiden Hormone.

Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte.

Insektenneuropeptid hemmt Uteruskontraktionen

Das Team internationaler Forscher - unter der Leitung von Christian Gruber vom Institut für Pharmakologie der Medizinischen Universität Wien - hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Neuropeptid aus Ameisen zu isolieren, das Oxytocin und Vasopressin strukturell sehr ähnlich ist.

Neuropeptide sind eine der zwei Hauptklassen von Neurotransmittern, und sowohl Vasopressin als auch Oxytocin sind Neuropeptide.

Insekten haben auch Neuropeptide, und Gruber und Team isolierten ein sogenanntes Inotocin - was bei Arthropoden dem Äquivalent von Vasopressin und Oxytocin entspricht.

Die Forscher erstellten dann ein synthetisches Äquivalent von Inotocin, das ihnen ermöglichte, besser zu verstehen, wie der biochemische Signalprozess von Oxytocin und Vasopressin funktioniert.

Vasopressin steuert normalerweise den Wasserhaushalt durch die Nieren, aber in Kombination mit Oxytocin reguliert es die Blutzufuhr zur Gebärmutter während der Geburt. Wie Oxytocin stimuliert Vasopressin auch Kontraktionen während der Geburt.

Bisher haben Mediziner vier Hirnrezeptoren identifiziert, die auf die beiden Neuropeptide Oxytocinrezeptor (OTR) und drei Vasopressinrezeptoren (VR) - VR1a, VR1b und VR2 - reagieren.

Dann, unter Verwendung einer einzigartigen Strategie für die Entdeckung von Liganden, isolierten Forscher Inotocin von der schwarzen Gartenameise, klonierten seinen verwandten Rezeptor und untersuchten seine pharmakologische Wirkung sowohl auf die Insekten- als auch auf die humanen OTRs und VRs.

Liganden sind "jedes Atom oder Molekül, das an ein Zentralatom gebunden ist" in einer komplexen chemischen Verbindung.

Bei Menschen fanden Forscher, dass Inotocin den V1b-Rezeptor aktiviert, aber die V1a hemmte. Dann testeten Gruber und sein Team den Inotocin-Liganden auf menschlichem Uterusgewebe und stellten fest, dass er Muskelkontraktionen erfolgreich inhibierte.

"Überraschenderweise konnten wir durch die Einführung einer kleinen chemischen Modifikation in dieses Insektenneuropeptid einen sehr stabilen und hochselektiven Inhibitor des humanen Vasopressin-V1a-Rezeptors entwickeln", erklärt Gruber. "Dieser Ligand wurde an menschlichem Uterusgewebe getestet und hemmte Muskelkontraktionen effektiv. Weitere Untersuchungen sind jetzt notwendig, um klinische Anwendungen des aktiven Leitmoleküls zu erforschen."

Bedeutung der Studie

Die Forschung verwendete eine einzigartige Strategie, die Millionen von Jahren der Evolution nutzte, denen wir die strukturellen Ähnlichkeiten zwischen Menschen und Insekten verdanken.

"In einer Parallelstudie konnten wir nun durch die Analyse genetischer Datensätze zeigen, dass viele Insekten ein Oxytocin- oder Vasopressin-ähnliches Signal-System haben und vermutlich über das gesamte Tierreich hinweg funktionell miteinander verwandt sind", erklärt Gruber.

Speziell das Oxytocin-Vasopressin-Signalgebungssystem gibt es seit ungefähr 600 Millionen Jahren, und wenn es möglich ist, ihre Rezeptoren auf molekularer Ebene zu vergleichen, könnten Wissenschaftler neue Medikamente und Therapien entwickeln.

Zum Beispiel könnte ein Oxytocin-Vasopressin-Rezeptor-Inhibitor unerwünschte Uteruskontraktionen bei vorzeitigen Wehen verhindern.

Der Hauptautor der Studie betont auch den Beitrag der Forschung:

"Unser Konzept ist innovativ und faszinierend: Nehmen Sie ein Insekten-Neuropeptid, überspringen Sie etwa 600 Millionen Jahre Entwicklungszeit und mit einer kleinen chemischen Modifikation könnte diese Substanz als Arzneimittelkandidat für den Menschen geeignet sein Nutzen Sie diese neuen Moleküle als Forschungswerkzeuge. Nur durch die Entwicklung von Rezeptor-Subtyp-selektiven Liganden wird es möglich sein, die biochemischen Prinzipien solcher komplexen Signalsysteme zu untersuchen. "

Christian Gruber

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