Grundlagenforschung

Ein Medikament gegen zähen Schleim in der Lunge?

11. Apr 2022

Zäher Schleim in den Atemwegen stellt bei Lungenkrankheiten wie Asthma, der chronisch obstruktiven Lungenkrankheit COPD oder Mukoviszidose ein ernstes Problem dar. Forschende stellen in der Fachzeitschrift ‚Nature‘ aktuell einen möglichen Behandlungsansatz vor, der die unkontrollierte Bildung von zähem Schleim unterbinden könnte.

Atemwege in einem Asthmamodell ohne Behandlung (links) und Behandlung mit SP9 (rechts). © The University of Texas MD Anderson Cancer Center

Im Zentrum der Untersuchungen standen die sogenannten Mucine, oder auf Deutsch Muzine. Diese Proteine sind zentraler Bestandteil der Schleimschicht, beispielsweise in der Lunge, dem Darm oder dem Magen. In den Atemwegen werden Muzine normalerweise nur allmählich von den Schleimhäuten freigesetzt. Durch ihre Fähigkeit Wasser zu binden, bilden sie eine dünne Schutzschicht aus Schleim, die Krankheitserreger abfängt und von den Flimmerhärchen leicht abtransportiert werden kann. Bei Lungenerkrankungen wie Asthma, COPD oder Mukoviszidose werden allerdings plötzlich große Mengen der Proteine freigesetzt. Können diese nicht genug Wasser aufnehmen bildet sich zäher Schleim, der die Atemwege verstopft und die Lungenfunktion beeinträchtigt.

Die Forschenden der aktuellen Studie untersuchen die Prozesse der Muzin-Freisetzung bereits seit zwei Jahrzenten und konnten so die wichtigsten Gene und Proteine identifiziert, die daran beteiligt sind. Ein Faktor, das sogenannte Synaptotagmin-2 (Syt2), schien sich nach ihrer Einschätzung am besten zu eignen, um die Abgabe der Muzine zu blockieren, denn es wird nur bei einer starken Reizung aktiviert. Die Hoffnung der Forschenden bestand daher darin, dass sie die massive Muzin-Freisetzung verhindern können, wenn sie die Aktivität von Syt2 blockieren. Dabei aber gleichzeitig die langsame, gleichmäßige Muzin-Freisetzung, die für die Gesundheit der Atemwege erforderlich ist, nicht beeinflussen.

Neuer Wirkstoff hemmt übermäßige Schleimbildung

Um die Syt2-Aktivität zu hemmen entwickelten sie einen neuen Wirkstoff mit Namen SP9. In Studien an Zellen konnten sie zeigen, dass SP9 die übermäßige Freisetzung der schleimbildenden Muzine unterdrückte. In weiteren Untersuchungen an einem Mausmodell, in denen sie SP9 in vernebelter Form einsetzten, konnten sie diese Ergebnisse bestätigen.

Die meisten Medikamente zur Behandlung von COPD, Asthma oder Mukoviszidose wirken entzündungshemmend oder erweitern die Atemwege, beschreiben die Forschenden. Die hartnäckigen Verstopfungen durch den zähen Schleim in der Lunge würden diese Wirkstoffe jedoch nicht behandeln. Ein inhalatives Medikament auf Grundlage der aktuellen Ergebnisse, könnte ihrer Einschätzung nach, während eines akuten Anfalls einer Atemwegserkrankung helfen, indem es die schnelle Freisetzung von Muzin stoppt und damit die Produktion von zähem Schleim verhindert.

Bevor der Ansatz aber tatsächlich in klinischen Studien am Menschen getestet werden kann, ist noch viel Forschungsarbeit und weitere Studien im Labor nötig. Ziel der Forschenden ist es jetzt zunächst, SP9 weiter zu verfeinern.

Quellen:

  • Universität Texas: Novel therapy could help people with asthma, COPD, cystic fibrosis and cancer-related lung disease. Pressemeldung vom 23. März 2022 
  • Lai, Y. et al.: Inhibition of calcium-triggered secretion by hydrocarbon-stapled peptides. In: Nature (2022). 

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