Heilmittel aus der Natur: Ein Zuckermolekül aus Braunlagen könnte gegen Arthritis wirken. Das chemisch modifizierte Algenprodukt wirkt in Zellkulturen entzündungshemmend und unterdrückt die Immunreaktion gegen Knorpelzellen, wie eine Studie zeigt. Sollte sich diese Wirkung in Tierversuchen und klinischen Studien bestätigen, könnte das Algenmittel den Abbau des Gelenkknorpels bei Arthritis stoppen oder zumindest verlangsamen.
Bis zu 90 Prozent aller über 65-Jährigen leiden unter einer Arthritis – einer entzündlichen Gelenkerkrankung, die zum Knorpelabbau in den Gelenken führt. Fehlt die schützende Knorpelschicht, stoßen die Knochen direkt aufeinander und dies verursacht heftige Schmerzen. Doch bisher gilt die Arthritis als unheilbar. Gängige Behandlungsmethoden wie Entzündungshemmer und Schmerzmittel bekämpfen in erster Linie die Symptome. Als letzter Ausweg hilft dann oft nur noch eine Operation, bei der das betroffene Gelenk durch ein künstliches ersetzt wird.
Algenzucker mit Sulfatanhängen
Doch jetzt gibt es vielleicht Hoffnung auf eine wirksame Therapie. Marcy Zenobi-Wong von der ETH Zürich und ihre Kollegen haben eine Natursubstanz entdeckt, die den Knorpelabbau in den Gelenken stoppen könnte. Dabei handelt es sich um ein aus den Stielen des Palmentangs (Laminaria hyperborea) gewonnene Polysaccharid. Dieses Alginat ähnelt von Natur aus bestimmten extrazellulären Biomolekülen aus Knorpelgewebe.
Von einigen Biopolymeren ist bekannt, dass sie entzündungshemmend wirken können und auch dem oxidativen Stress in Zellen entgegenwirken. Die Idee der Forscher: Vielleicht könnte diese Substanz im Gelenk ähnlich wirken. Um das testen, setzten sie Zellkulturen von Knorpelzellen entweder Alginat zu oder eine chemische modifizierte Variante, bei der sie zusätzliches Sulfat ins Molekülgerüst des Zuckers eingebaut hatten.
Wirkt gegen Entzündungen und Zellstress
Das Ergebnis: Das modifizierte Alginat wirkte tatsächlich entzündungshemmend und antioxidativ. Je mehr Sulfatgruppen an das Alginatmolekül angehängt waren, desto potenter war diese Schutzwirkung des Algenprodukts, wie die Forscher berichten. Sowohl in menschlichen Knorpelzellen, als auch in Makrophagen hemmte das Alginatsulfat die Aktivität von Genen, die eine Entzündungsreaktion auslösen.
„Die sulfatierten Alginate schützen demnach in vitro effektiv gegen Entzündungen und oxidativen Stress“, so Zenobi-Wong und ihre Kollegen. „Sie sind damit ein vielversprechendes Biomaterial für die Behandlung der Osteoarthritis.“ Das Algenmittel könnte damit vielleicht den Abbau der Gelenkknorpel bei Arthritis verlangsamen, vielleicht sogar stoppen.
Nächster Schritt: Tierversuche
Allerdings: Bisher haben die Forscher diese Wirkung der Alginatsulfate nur im Labor mit Zellkulturen untersucht. Ob das Mittel auch beim Menschen hilft, ist daher noch offen. Als nächstes wollen Zenobi-Wong und ihre Kollegen die Substanzen im Tierversuch testen. Ist auch dies erfolgreich, könnten anschließend klinische Studien mit Testpersonen folgen.
Sollte sich die positive Wirkung des Alginats auch beim Menschen bestätigen, könnte damit endlich ein wirksames Mittel gegen den Knorpelabbau gefunden sein. Doch bis dies geklärt ist, werden noch einige Jahre vergehen, wie die Forscher betonen. (Biomaterials Science, 2017; doi: 10.1039/c7bm00341b)
(Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, 24.08.2017 – NPO)
