WSR054 Paläobiotechnologie und Räuber-Beute Beziehungen - Interview mit Prof. Dr. Pierre Stallforth

Prof. Dr. Pierre Stallforth ist Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie, Hans-Knöll-Institut (HKI) in Jena. Pierre leitet dort die Gruppe Paläobiotechnologie und beschäftigt sich dabei unter anderem mit mikrobiellen Räuber-Beute Beziehungen von Mikroogranismen.

Prof. Dr. Pierre Stallforth; Quelle: HKI

Pierre erklärt, welche paläontologische Proben analysiert werden und wie man darin Mikroben bzw. Wirkstoffe findet, die von diesen Organismen hergestellt werden.

Außerdem diskutieren Pierre und Bernd die Räuber-Beute Beziehung von Amöben zu ihrem bakteriellen Futter.  Bakterien wehren Amöben häufig mit Wirkstoffen ab. Da Amöben wie auch der Mensch Eukaryonten sind, kann man diese Wirkstoffe nicht nur gegen Amöben nutzen, sondern potenziell daraus auch Wirkstoffe gegen Krebs entwickeln. Aber auch die durch Amöben verursachten Erkrankungen können schwerwiegend sein, so kann sich z.B. die Amöbe Naegleria fowleri durch den Riechnerv bis ins Gehirn fressen. Oder die Acanthamöben, die durch schlecht gepflegte Kontaktlinsen ins Auge verschleppt werden können und dort Hornhautentzündungen auslösen.
Sehr beeindruckend ist aber auch das Sozialverhalten der Amöben bei der Sporenbildung, während dieser sich 20% der Individuen für den Aufbau des Fruchtkörpers opfern. Manchmal werden dabei auch die Lieblingsbakterien mit eingebaut, um diese am neuen Standort aussähen zu können.

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WSR053 Parkinson, das Dopaminerge System und der Fliegenpilz Pilz des Jahres 2022

Diesmal wenden sich Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp dem dopaminergen System zu; im speziellen besprechen sie Wirkungen von Dopamin im zentralen Nervensystem (ZNS).

Struktur von Dopamin
Struktur von Dopamin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons

Die Anregung des dopaminergen System spielt eine zentrale Rolle bei der Behandlung der Parkinsonschen Krankheit. Hans-Dieter geht auf unterschiedliche Wirkstoffklassen ein und bespricht nicht nur die strukturellen Eigenschaften dieser Klassen, sondern auch die unterschiedlichen Zielstrukturen. So werden nicht nur die jeweiligen Wirkungsprofile, sondern auch unterschiedliche Nebenwirkungen der Wirkstoffe klar.

Am 2. Juli 2022 findet in Berlin die Lange Nacht der Wissenschaften statt, an der sich auch das FMP und der Campus Berlin-Buch beteiligen. Bernd und vielleicht auch Hans-Dieter werden teilnehmen und freuen sich auf Gespräche mit Besucher:innen und vielleicht sogar mit Hörer:innen des Wirkstoffradios.

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WSR052 Die Rolle der Membran in der zellulären Signalübertragung - Interview mit Prof. Dr. Volker Haucke

Prof. Dr. Volker Haucke ist einer der Direktoren des Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) und leitet dort die Abteilung Molekulare Pharmakologie und Zellbiologie.

Portrait Volker Haucke
Volker Haucke; Quelle Wirkstoffradio

In dieser Episode erklärt Volker Haucke, was man unter Zellbiologie versteht und welche Rolle Zellen für die molekulare Pharmakologie spielen.
Schwerpunkte seiner Arbeit am FMP sind Synapsen und die Rolle die Zellmembran für die Signalübertragung zwischen den Zellen.

Dabei sprechen Volker und Bernd über die Synthese von Vesikeln und wie diese in der Synapse den jeweiligen Botenstoff frei setzen. Zentrale Rolle dabei spielt die Zellmembran, die nicht nur als einfache Abtrennung zwischen Teilen der Zelle fungiert, sondern selbst sehr komplexe Aufgaben übernimmt. Das Wissen über diese Mechanismen kann direkt für die Behandlung von Krankheiten verwendet werden, auch hierfür werden einige Beispiele genannt.

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WSR051 Der Parasympathikus: Von der "Gottesurteilsbohne" und dem „Schwiegermuttergift“

Diese Episode ist wahrscheinlich das giftigste Gespräch, das Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp im Rahmen des Wirkstoffradio bisher geführt haben, denn sie besprechen den Parasympathikus, an dem so bekannte Gifte wie E605 und Physostigmin binden.

Acetylcholin dargestellt als Pusteblume, gebunden an drei aromatische Ringe dargestellt als Hamburger - auf einem Tisch liegend auf dem ein wissenschaftliches Paper, eine Molekülzeichnung, eine WSR-Tasse und ein Körperhörer liegen
Die „Burger-Pusteblume“, neben einem wissenschaftlichen Artikel über Acetylcholin von Herrn Höltje, einer Molekülzeichnung von ihm zum selben Thema und eine Wirkstoffradio-Kaffeetasse und Kopfhörer. Design: @BarthvanRossum

Der Parasympathikus ist Teil des vegetativen Nervensystems und steuert dort unterschiedliche Erholungs- und Regenerationsmechanismen des Körpers. Der endogene Ligand des Parasympathikus ist Acetylcholin, deswegen sprach man früher auch vom cholinergen System.
Prinzipiell kann man die am Parasympathikus angreifenden Wirkstoffe in drei Gruppen einteilen. Direkte und indirekte Parasympathomimetika, die aktivierend wirken. Die Parasympatholytika können das Acetylcholin vom Rezeptor verdrängen und damit eine Aktivierung des Parasympathikus verhindern.

Abschließend gehen Hans-Dieter und Bernd noch auf ein Hörer:innen Feedback ein und besprechen wieso Magnesiumionen den Effekt von Calciumionen beeinflussen können, dies aber nichts mit Calciumkanalblockern zu tun hat.

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WSR050 Betablocker und Calciumkanalblocker gegen Bluthochdruck

In dieser Episode nehmen sich Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp Betablocker und Calciumkanalblocker als Antihypertonika vor, blicken aber zuerst zurück auf das Jahr 2021 und sprechen über einige Pläne für 2022.

Die Struktur der Dihydropyridine
Die Struktur der Dihydropyridine in der Darstellung analog zu einem Stuhl; Quelle: Vorlesung Prof. Dr. Dr. Hans-Dieter Höltje

Hans-Dieter beschreibt den Sympathikus und  den Parasympathikus als Steuersysteme im Körper; wie die Neurotransmitter Noradrenalin und Acetylcholin die jeweiligen Systeme anregen und wie die Betablocker auf die Regulation des Blutdrucks wirken. Des Weiteren gehen Hans-Dieter und Bernd auf die Struktur der Betablocker ein,
diese kann aus dem Neurotransmitter Noradrenalin abgeleitet werden. Wie das geht, was das mit der Aminosäure Tyrosin zu tun hat, und wo die Struktur verändert werden muss, wird ausführlich am Beispiel des Betablockers Propranolol besprochen.
Bei den Calciumkanalblockern besprechen Hans-Dieter und Bernd die Dihydropyridine und deren strukturelle Eigenheiten.

Wie die letzten Male sind Hans-Dieter und Bernd wieder sehr chemisch unterwegs und freuen sich auf Feedback zu der Episode.

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