Kann die Blockierung eines einzelnen Proteins Depressionen, Fettleibigkeit und Schmerzen bekämpfen?
Depressionen, Fettleibigkeit und chronische Schmerzen sind einige der dringendsten globalen Gesundheitsprobleme. Neue Forschungen haben möglicherweise ein Medikament gefunden, das eines Tages all diese drei Zustände bekämpfen könnte.
Fast 40 Prozent der Erwachsenen in den USA lebten zwischen 2015 und 2016 mit Fettleibigkeit. Weltweit sind fast 40 Prozent der Erwachsenen übergewichtig und 13 Prozent von ihnen leiden an Fettleibigkeit.
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist Depression weltweit die häufigste Ursache für Behinderungen. In den USA haben über 17 Millionen Erwachsene mindestens eine Episode einer schweren Depression in ihrem Leben erlebt.
Schließlich haben alarmierende Berichte der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) die Zahl der Erwachsenen in den USA, die mit chronischen Schmerzen leben, auf 50 Millionen geschätzt. Studien haben chronische Schmerzen mit Depressionen, Angstzuständen und Opioidabhängigkeit in Verbindung gebracht.
All diese schweren Zustände fordern ihren Tribut von Erwachsenen in den USA. Aber könnte es eine Silberkugel geben, die alle auf einmal angreifen könnte?
Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass dies der Fall sein könnte. Felix Hausch, Ph.D. von der Technischen Universität Darmstadt in Deutschland, führte eine neue Untersuchung der Auswirkungen der Blockierung eines einzelnen Proteins durch, das mit allen drei Bedingungen in Verbindung steht.
Das Protein wird als FK506-bindendes Protein 51 oder FKBP51 bezeichnet. Hausch und Kollegen entwickelten eine Verbindung, die die Aktivität dieses Proteins in Mäusen blockieren kann. Das Medikament linderte chronische Schmerzen, verbesserte die Stimmung und reduzierte die durch die Ernährung verursachte Fettleibigkeit bei Nagetieren.
Die Forscher präsentierten ihre Ergebnisse auf dem National Meeting & Exposition der American Chemical Society (ACS) im Frühjahr 2019 in Orlando, FL.
Warum das FKBP51-Protein untersuchen?
Hausch erklärt: "Das FKBP51-Protein spielt eine wichtige Rolle bei Depressionen, Fettleibigkeit, Diabetes und chronischen Schmerzzuständen."
Er teilt weiterhin die Motivation für die Forschung und sagt, dass einige frühere Studien sein Interesse geweckt hätten.
„Ich war fasziniert von der besonderen regulatorischen Rolle, die [FKBP51] in Zellen zu spielen schien […] [und] und es gab ein bekanntes Naturprodukt, das als Ausgangspunkt dienen könnte. Insgesamt sah dies nach einem interessanten Protein aus, an dem man arbeiten konnte. “
In der Tat haben frühere Studien darauf hingewiesen, dass FKBP51 Stress und Stoffwechsel regulieren und die Beziehung zwischen ernährungsbedingter Fettleibigkeit, chronischem Stress und stressbedingten psychiatrischen Zuständen vermitteln kann.
Einige Teile des menschlichen Körpers, wie Gehirn, Muskeln und Fettgewebe, enthalten FKBP51. Das Protein erfüllt viele Funktionen, einschließlich der Begrenzung der Zuckeraufnahme und der Begrenzung, wie viel Fett in braunes Fett umgewandelt wird - die gute Art von Fett, die dabei hilft, Nährstoffe in Energie umzuwandeln.
Daher kann das Protein FKBP51 dazu führen, dass wir Fett speichern, anstatt es zu verbrennen, was zu Fettleibigkeit führen kann. Das Protein ist auch daran beteiligt, wie unser Körper auf Stress reagiert.
Der FKBP51-Inhibitor beeinflusst Stress, Stimmung und Gewicht
Das Targeting des FKBP51-Proteins hat sich in der Vergangenheit jedoch als schwierig erwiesen, hauptsächlich weil es einem anderen Protein, dem es nahe steht, FKBP52, sehr ähnlich sieht.
„Diese beiden Proteine sind in ihrer Struktur sehr ähnlich, aber sie tun in Zellen gegensätzliche Dinge“, erklärt Hausch.
„Wir haben diese Yin-Yang-Situation. Die Selektivität zwischen diesen beiden Proteinen wird als entscheidend angesehen, aber dies ist schwer zu erreichen, da die beiden Proteine so ähnlich sind. “
"Wir haben festgestellt, dass FKBP51 seine Form auf eine Weise ändern kann, die FKBP52 nicht kann, und dies ermöglichte die Entwicklung hochselektiver Inhibitoren", fährt der Forscher fort. Die Wissenschaftler verwendeten Kernspinresonanztechniken, um eine neue Bindungsstelle in FKBP51 zu entdecken.
Als Ergebnis entwickelten sie einen „hochselektiven Inhibitor“, den sie SAFit2 nannten. Tests an Mäusen zeigten seine Vorteile. "Es hilft Mäusen in der Tat, in Stresssituationen besser zurechtzukommen", sagt Hausch.
Tatsächlich senkte SAFit2 die Stresshormonspiegel und förderte die Stressbewältigungsmechanismen bei Nagetieren. "Darüber hinaus hat SAFit2 entzündliche schmerzbedingte Behinderungen und ernährungsbedingte Fettleibigkeit gelindert", berichten die Wissenschaftler.
"Die Hemmung von FKBP51 könnte daher eine neue therapeutische Option zur Behandlung von [Depressionen, Fettleibigkeit, Diabetes und chronischen Schmerzzuständen] sein."
Felix Hausch
Schließlich warnen die Forscher jedoch davor, dass sie viel mehr Arbeit leisten müssen, bevor sie das Medikament beim Menschen testen können.
