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uni'wissen 02-2013

Prof. Dr. Irmgard Merfort hat Pharmazie an der Uni- versität Münster studiert und wurde am Institut für Pharmazeutische Biologie der Universität Düsseldorf promoviert und habilitiert. Seit 1995 ist sie Professorin am Lehrstuhl für Pharma- zeutische Biologie und Bio- technologie am Institut für Pharmazeutische Wissen- schaften der Universität Freiburg. Sie beschäftigt sich in ihrer Forschung mit Wirkstoffen, die eine ent- zündungshemmende, antitu- morale oder wundheilende Aktivität aufweisen. Diese Wirkstoffe stammen aus Arzneipflanzen Europas, Mittel- und Südamerikas. In dem von der Europäischen Union geförderten Projekt Biocombust erforscht sie die biologischen Effekte von Partikeln aus der Biomasse- verbrennung. Sie hat mehr als 140 Publikationen ver- öffentlicht, ist Mitherausge- berin der Zeitschrift „Planta Medica“ und im Beirat des „Journal of Ethnophar- macology“. Foto: privat scherinnen und Forscher einen p38-Hemmer zu den behandelten menschlichen Hautzellen: Die Halbwertszeit reduzierte sich wieder. Also ist das­Enzym­tatsächlich­der­hauptsächliche­Grund­ dafür, dass der Birkenkork-Extrakt in der ersten Phase der Wundheilung wirkt. Zudem identifi- zierten die Wissenschaftler einige weitere Prote- ine, die bei diesen Vorgängen eine Rolle spielen. Zellen wandern schneller mit Birkenkork-Extrakt In der zweiten Phase der Wundheilung müs- sen sich die Zellen in der Haut vermehren und die entstandene Lücke wieder schließen. Zusam- men mit einer Arbeitsgruppe vom Institut für Mo- lekulare Medizin und Zellforschung der Albert-Ludwigs-Universität machten Merfort und ihr Team einen Test mit einem Schälchen voll menschlicher Hautzellen. Die Pharmazeuten füg- ten­den­Keratinozyten­eine­künstliche­Wunde­zu,­ indem sie in die Zellschicht ritzten. Unter dem Mi- kroskop beobachteten sie 24 Stunden lang, wie schnell der Spalt sich mit und ohne Zugabe des Birkenkork-Extrakts schloss. Das Ergebnis: Mit der Substanz aus der Birke wandern die Zellen schneller in den Spalt und schließen so die künst- liche Wunde. Doch wie ist das zu erklären? „Wenn die Zelle anfängt zu wandern, verändert sie ihre Form“, erklärt Merfort. Diese erhält die Zelle durch ihr Skelett, das aus dem Strukturpro- tein Aktin besteht. Sie bewegt sich, indem sich die so genannten Stressfasern aus Aktin zusam- menziehen und die Zelle ihren Leib nach vorne stülpt. Zudem bilden sich vorne und hinten an der Der Birkenstoff beeinflusst das Skelett der Zelle und sorgt dafür, dass sich auf der Oberfläche vermehrt Stressfasern, Fortsätze (so genannte Filopodien) und Lamellipodien bilden. Diese helfen Zellen, schneller zu wandern – und so Wunden zu verschließen. Foto: Irmgard Merfort Zelle verschiedene Arten von Fasern, mit denen diese den Kontakt zu anderen Zellen sucht. Die getesteten­ Stoffe­ beeinfl­ussen­ das­ Aktin- Zytoskelett:­ „Schon­ ganz­ geringe­ Konzentratio- nen des Birkenkork-Extrakts oder der isolierten Bestandteile Betulin und Lupeol sorgen dafür, dass die Zelle beispielsweise vermehrt Stressfa- sern­bildet.­Das­erklärt,­warum­die­Keratinozyten­ schneller in die Wunde wandern.“ Merfort und ihr Team suchten nun nach dem Protein, das hinter der beobachteten Wirkung steckt. Hierfür arbeiteten sie mit einer Arbeits- gruppe am Institut für Experimentelle und Klini- sche Pharmakologie und Toxikologie der Universität Freiburg zusammen. Gemeinsam stellten die Forscher fest, dass der Birkenstoff und seine Bestandteile Betulin und Lupeol die Konzentrationen einiger Proteine erhöhen, die am­Umbau­des­Aktin-Zytoskeletts­beteiligt­sind.­ Dies gilt besonders für das Protein RhoA, das bei Stressfasern eine wesentliche Rolle spielt. „Wir haben den therapeutischen Effekt des Birkenkork-Extrakts somit auf molekularer Ebene erklärt. Das war eine spannende und inte- ressante Arbeit, mit der wir die traditionellen pflanzlichen Arzneimittel stärken konnten“, freut sich Merfort über ihr Ergebnis. In ihrem Folge- projekt will die Pharmazeutin untersuchen, wie die Stoffe aus der Birke bei Wunden von Diabe- tespatienten wirken. Zum Weiterlesen Ebeling,­S./Naumann,­K./Pollok,­S./Vidal-y-Sy,­ S./Wardecki, T./Nascimento, J. M./Boerries, M./Schmidt, G./Brandner, J. M./Merfort, I.: From a traditional medicinal plant to a rational drug:­understanding­the­clinically­proven­ wound­healing­efficacy­of­birch­bark­extract.­ In:­PLOS­ONE­(im­Druck). Schempp,­C./Huyke,­C.­(2005):­Behandlung­ von Verbrennungen 2. Grades mit Birken- creme. In: Der Merkurstab 5/2005, S. 402. Woelfle,­U./Laszczyk,­M.­N./Kraus,­M./Leuner,­ K./Kersten, A./Simon-Haarhaus, B./Scheffler, A./ Martin, S. F./Müller, W. E./Nashan, D./Schempp,­C.­(2010):­Triterpenes­promote­ keratinocyte­differentiation­in­vitro,­ex­vivo­ and in vivo: a role for the transient receptor potential­canonical­(subtype)­6.­In:­Journal­of­ Investigative­Dermatology­130/1,­S.­113–123. 27

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