Thiamin befeuert Zellkraftwerke

(27.07.2018)

Thiamin "rettet" bei Schädel-Hirn-Trauma die Zellatmung. Ein vielversprechender Therapieansatz?

Diese Frage stellte sich das Team um Biophysiker Doz. Andrey Kozlov, Leiter der Arbeitsgruppe Organversagen am LBI für Experimentelle und Klinische Traumatologie – und beantwortete sie in einer Publikation, die demnächst im internationalen Journal BBA – Bioenergetics veröffentlicht werden wird.

Basis für das Interesse an dieser Arbeit war die Tatsache, dass Schädel-Hirn-Verletzungen bei jungen Erwachsenen die häufigste Ursache für dauerhafte Arbeitsunfähigkeit darstellen. Körperliche, psychische und mentale Defizite werden dabei nicht allein durch die traumatische Verletzung des Gehirngewebes verursacht, sondern auch durch die im Anschluss einsetzende Entzündung der Nervenzellen (Neuronen) und das Versagen der Blutzirkulation. Beide Effekte bewirken, dass immer mehr Neuronen absterben und Gehirngewebe zugrunde geht.

Bekannt ist, dass es bei Schädel-Hirn-Traumen in den verletzten Nervenzellen zu einer Störung der Funktion der so genannten "Zellkraftwerke" oder Mitochondrien kommt. Dies ist problematisch, weil Mitochondrien essentiell zur Produktion von Energie in Form von ATP (Adenosin-Triphosphat) sind. Die dabei involvierten biochemischen Prozesse werden unter dem Begriff "Zellatmung" zusammengefasst.

Doz. Kozlovs Team konnte unter experimentellen Bedingungen die Art der Schädigung in den Mitochondrien nach einer Schädel-Hirn-Verletzung genauer charakterisieren. Er und sein Team wiesen dabei nach, dass die Aktivität eines bestimmten Enzymkomplexes (des 2-Oxoglutarat-Dehydrogenase-Komplexes) beeinträchtigt wird. In der Folge sinken die Zellatmung und damit die für das Neuron überlebensnotwendige Produktion von ATP ab.

Das Team konnte nun zeigen, dass die Verabreichung von Thiamin – einer Vorstufe des für die Funktion der OGDHC notwenigen Pro-Enzyms – die Schäden in den Mitochondrien vermindert und die Zellatmung wieder anlaufen lässt.

Weitere Studien mit Thiamin sollen die klinische Relevanz einer solchen Behandlung überprüfen und das therapeutische Potenzial dieser Substanz abschätzen helfen.