In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Vitamine.
Nach einer kurzen Einführung zu den besonderen Aufgaben der Vitamine und ihrer Einteilung in wasser- bzw. fettlösliche Vitamine konzentrieren sie sich in dieser Episode auf den Vitamin-B-Komplex, insbesondere auf die Vitamine B₁ und B₂.
Umlagerung des TPP zum Carbanion. Es wird ein Proton vom Pyrimidinring auf das Glutamat-59 (Glu59) der Pyruvatdehydrogenase übertragen. Dadurch wird das mesomere System im Pyrimidinring umgelagert (rote Pfeile). Übertragung eines Protons vom Thiazolring auf den Pyrimidinring (grüner Pfeil). Auf diese Weise entsteht das Carbanion am Thiazolkohlenstoff, während das Pyrimidinsystem von der chinoiden Imin-Form wieder in die aromatische Form übergeht. Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Zunächst besprechen sie Vitamin B₁, auch bekannt als Thiamin. Dabei erklärt Hans-Dieter Höltje ausführlich den Pyruvatdehydrogenase-Komplex und beschreibt detailliert die drei Schritte dieses Enzyms sowie die Rolle des Thiamins im aktiven Zentrum. Er zeigt, wie der aus Pyruvat entstehende Hydroxyethylrest zunächst in einen Acetylrest umgewandelt wird, der anschließend auf eine Liponsäure und schließlich auf Coenzym A übertragen wird.
Im zweiten Teil sprechen Hans-Dieter und Bernd über Vitamin B₂, also Riboflavin, und seine Funktion im Körper als Bestandteil von FAD bzw. FADH₂. Dabei erläutern sie, wie sich das mesomere System in einem Teil des Moleküls während der Reduktionsreaktion verändert.
Portrait Dr. Dr. Roland Schelker; Quelle: Wirkstoffradio.
Dabei geht Roland zunächst auf die verschiedenen Arten von Immunzellen ein und beschreibt deren jeweilige Aufgaben im Rahmen der Immunabwehr. Besonderes Augenmerk legt er auf die Entwicklung der T-Zellen. Roland erläutert die genetischen Hintergründe der Ausdifferenzierung von T-Zellen und beschreibt den Weg von der T-Stammzelle über die T-Gedächtniszelle bzw. zur T-Effektorzelle.
Im Verlauf der Ausdifferenzierung verändern sich die Eigenschaften der einzelnen T-Zelltypen deutlich, was sich auf ihre Fitness und damit auf ihre Lebensdauer auswirkt. Während T-Effektorzellen aufgrund ihrer starken Beanspruchung oft nur eine Lebensdauer von wenigen Stunden bis Tagen haben, können T-Stammzellen bzw. T-Gedächtniszellen mehrere Jahre überleben. Diese Langlebigkeit macht sie besonders interessant für die T-Zell-Immuntherapie.
In der Arbeitsgruppe von Roland wird daher untersucht, wie sich die Differenzierung hin zu langlebigen T-Zellen auch bei CAR-T-Zellen gezielt fördern lässt und wie man diese Zellen für therapeutische Anwendungen effektiv aus einem Präparat selektieren kann, um verschiedene Therapieansätze weiter zu verbessern.
Links Dr. Sigrid Milles, rechts Prof. Dr. Ralf Schülein. Quelle: Wirkstoffradio.
In der ersten Hälfte spricht Bernd mit Ralf über Depressionen. Nach einer kurzen Definition und einem Überblick darüber, wie Depressionen diagnostiziert werden, gehen die beiden auf die chemischen Prozesse im Gehirn ein und erläutern, wie die Wirkungsweise gängiger Antidepressiva erklärt wird. Darüber hinaus erklärt Ralf die aktuellen Fortschritte bei der Verwendung von Ketamin und Psilocybin zur Behandlung von bisher therapieresistenten Depressionen. Anschließend beantwortet er Fragen aus dem Publikum und geht dabei unter anderem auf den Einsatz von Psilocybin und Johanniskraut in der Behandlung von Depressionen ein.
In der zweiten Hälfte kommt Sigrid hinzu und stellt vor, was intrinsisch unstrukturierte Proteine sind. Sie erklärt die Rolle dieser Proteinklasse bei der Clathrin-vermittelten Endozytose und wie ihre Forschungsgruppe deren Funktion untersucht.
Zum Abschluss berichtet Sigrid noch, wie sie dazu kam, sich ausgerechnet mit intrinsisch unstrukturierten Proteinen zu beschäftigen.
In dieser Episode führen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp in die Wirkstoffklasse der ATP-Citrat-Lyase-Inhibitoren ein, die zur Behandlung von Hypercholesterinämie und zur Senkung erhöhter Blutfettwerte eingesetzt wird.
Struktur von Bempedoinsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Zuvor stellt Hans-Dieter den Zusammenhang zwischen PPARalpha und PPARgamma her und erklärt, warum PPARα als Zielstruktur für Lipidsenker von Interesse ist, während Glitazone über PPARγ zur Senkung des Blutzuckerspiegels eingesetzt werden.
Anschließend erläutert Hans-Dieter die chemische Struktur der Bempedoinsäure sowie deren Aktivierung zu Bempedoinsäure-CoA, das die ATP-Citrat-Lyase hemmt. Dadurch wird die Synthese von Cholesterin und Fettsäuren in der Leber blockiert.
Zum Abschluss erklärt Bernd, was Allylalkohol mit Knoblauch zu tun hat und stellt Allylmethylsulfid vor, eine Substanz, die mitverantwortlich für den typischen Atemgeruch nach dem Verzehr von Knoblauch ist.
Portrait Prof. Dr. Philipp Beckhove; Quelle: Wirkstoffradio.
Zu Beginn erklärt Prof. Beckhove die zentralen Bestandteile des Immunsystems – mit besonderem Fokus auf die verschiedenen Immunzellen und ihre jeweiligen Aufgaben. Neben den B-Lymphozyten stehen insbesondere die T-Lymphozyten im Mittelpunkt, da sie eine zentrale Rolle in seinen Forschungsarbeiten zur Immuntherapie gegen Krebs spielen.
Anschließend erläutert Prof. Beckhove die wichtigsten immuntherapeutischen Ansätze: Er beschreibt die Wirkweise von Checkpoint-Inhibitoren, gibt einen Überblick über den Stand der Forschung zu mRNA-basierten Krebsimpfstoffen und erklärt, wie sein Team CAR-T-Zellen im Kampf gegen Krebs einsetzt.
Zum Abschluss berichtet er von aktuellen Entdeckungen seiner Arbeitsgruppe – darunter die Entschlüsselung des SIK3-Mechanismus, der zur Identifikation einer neuen Wirkstoffklasse geführt hat. Zudem gibt er einen spannenden Einblick in die Entwicklung sogenannter TRUCKs (T cells Redirected for Universal Cytokine-mediated Killing) – einer neuen Generation von Immunzellen mit therapeutischem Zusatznutzen.
