Wissenschaftler entdecken die Fähigkeit von Vitamin B6, die Gehirnfunktionen zu verbessern

Forscher haben herausgefunden, dass die Hemmung des Abbaus von Vitamin B6 in Zellen mithilfe von 7,8-Dihydroxyflavon die Gehirnfunktion verbessert und einen neuen Behandlungsansatz für psychische und neurodegenerative Erkrankungen bieten könnte.

Vitamin B6 spielt eine entscheidende Rolle im Gehirnstoffwechsel. Daher werden niedrige Vitamin-B6-Spiegel mit Gedächtnis- und Lernschwäche, depressiver Verstimmung und klinischer Depression bei verschiedenen psychischen Störungen in Verbindung gebracht. Bei älteren Menschen ist ein Vitamin-B6-Mangel mit Gedächtnisverlust und Demenz verbunden.

Obwohl einige dieser Beobachtungen schon vor Jahrzehnten gemacht wurden, ist die genaue Rolle von Vitamin B6 bei psychischen Erkrankungen noch weitgehend unklar. Es ist jedoch klar, dass eine alleinige Erhöhung der Vitamin-B6-Zufuhr, beispielsweise in Form von Nahrungsergänzungsmitteln, nicht ausreicht, um Funktionsstörungen des Gehirns vorzubeugen oder zu behandeln.

Veröffentlicht in Ich wohne

Ein Forscherteam der Medizinischen Fakultät der Universität Würzburg hat einen weiteren Weg entdeckt, den Vitamin-B6-Spiegel in Zellen effektiver zu erhöhen: indem es den Abbau innerhalb der Zellen hemmt. Verantwortlich dafür ist Antti Juhla, Professor für Biochemische Pharmakologie am Lehrstuhl für Pharmakologie und Toxikologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

Weitere Teilnehmer kommen vom Rudolf-Virchow-Zentrum für Integratives und Translationales Bioimaging der JMU, dem Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie-FMP Berlin und dem Institut für Klinische Neurowissenschaften des Universitätsklinikums Würzburg. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen hat das Team nun in der Fachzeitschrift veröffentlicht Ich wohne.

Enzymblockade verbessert die Lernfähigkeit

„In früheren Studien konnten wir bereits zeigen, dass die genetische Inaktivierung des Enzyms Pyridoxalphosphatase, das Vitamin B6 abbaut, bei Mäusen die räumliche Lernfähigkeit und das Gedächtnis der Tiere verbessert“, erklärt Antti Juhla. Um zu untersuchen, ob solche Effekte auch durch pharmakologische Wirkstoffe erzielt werden können, suchten Wissenschaftler nun nach Substanzen, die an das Enzym Pyridoxalphosphatase binden und dieses hemmen.

Und das mit Erfolg: „In unseren Experimenten haben wir einen Naturstoff identifiziert, der die Pyridoxalphosphatase hemmen und so den Abbau von Vitamin B6 verlangsamen kann“, erklärt der Pharmawissenschaftler Zellen, die an Lern- und Gedächtnisprozessen beteiligt sind. Nennen Sie dieses natürliche Material: 7,8-Dihydroxyflavon.

Ein neuer Ansatz zur medikamentösen Therapie

7,8-Dihydroxyflavon wurde in mehreren anderen wissenschaftlichen Arbeiten als ein Molekül beschrieben, das Lern- und Gedächtnisprozesse in Krankheitsmodellen psychischer Störungen verbessern kann. Neue Erkenntnisse über seine Wirkung als Inhibitor der Pyridoxalphosphatase eröffnen nun neue Erklärungen für die Wirksamkeit dieser Substanz. Dies könnte das mechanistische Verständnis psychischer Störungen verbessern und einen neuen pharmakologischen Ansatz zur Behandlung von Hirnerkrankungen darstellen, schreiben die Wissenschaftler in ihrer Studie.

Als großen Erfolg sieht das Team auch, dass 7,8-Dihydroxyflavon erstmals als Pyridoxal-Phosphatase-Inhibitor identifiziert wurde – schließlich stellt diese Enzymklasse eine besondere Herausforderung für die Medikamentenentwicklung dar.

Es ist ein langer Weg bis zur Medizin

Wann werden die Menschen von dieser Entdeckung profitieren? „Es ist noch zu früh, das zu sagen“, sagt Marianne Brenner, Hauptautorin der Studie. Vieles deutet jedoch darauf hin, dass der Einsatz von Vitamin B6 in Kombination mit Pyridoxal-Phosphatase-Inhibitoren zur Behandlung verschiedener psychischer Störungen und neurodegenerativer Erkrankungen von Nutzen sein könnte.

Im nächsten Schritt wollen Juhla und ihr Team nun verbesserte Materialien entwickeln, die dieses Enzym präziser und wirksamer hemmen. Solche Inhibitoren könnten dann verwendet werden, um zu testen, ob eine Erhöhung des Vitamin-B6-Spiegels in Zellen bei der Behandlung psychischer oder neurodegenerativer Erkrankungen nützlich sein könnte.

Referenz: „7,8-Dihydroxyflavon ist ein direkter Inhibitor der Pyridoxalphosphatase von Mensch und Ratte“ von Marianne Brenner, Christoph Zink, Linda Wetzinger, Angelika Keller, Kerstin Hadamek, Sebastian Bothe, Martin Neuenschwander, Carmen Fellmann, Jens Peter von Kreis, Hermann Scheindelin, und Elisabeth Janklos und Antige Juhla, 10. Juni 2024, Ich wohne.
DOI: doi:10.7554/eLife.93094