Wirkstoffradio (MP3 Feed)

In dieser Episode geben Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp eine Einführung in die antimikrobiellen Wirkstoffe.

Zunächst erläutert Hans-Dieter die Unterscheidung zwischen grampositiven und gramnegativen Bakterien mithilfe der Gram-Färbung. Dabei geht er auch auf den Zusammenhang zwischen dem Färbeverhalten und dem unterschiedlichen Aufbau der bakteriellen Zellwand beziehungsweise Zellmembran ein.

Anschließend betrachten Hans-Dieter und Bernd die Bestandteile der bakteriellen Zellwand genauer. Am Beispiel der Grundstrukturen N-Acetylglucosamin (NAG) und N-Acetylmuraminsäure (NAM) erklären sie, wie Bakterien ihre Zellwand aufbauen. Einige Schritte dieses Syntheseprozesses dienen zugleich als Angriffspunkte für antibakterielle Wirkstoffe. In diesem Zusammenhang werden unter anderem Fosfomycin und D-Cycloserin vorgestellt.

Danach beschäftigen sich Hans-Dieter und Bernd mit den beta-Lactam-Antibiotika und beta-Lactamase-Inhibitoren. In der Therapie werden Penicilline inzwischen häufig in Kombination mit einem beta-Lactamase-Inhibitor eingesetzt. Als Beispiele stellen sie das Penicillin-Derivat Pivampicillin und den beta-Lactamase-Inhibitor Sulbactam vor.

Zum Schluss erinnert Bernd an das #Ganzohr2026 in Magdeburg, zu dem Hörer:innen herzlich eingeladen sind. Außerdem stellt er fest, dass schon bald die 100. Episode des Wirkstoffradios erscheinen wird.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

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In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Celina Thiel, Doktorandin an der Goethe Universität Frankfurt . Celina forscht in der Arbeitsgruppe für Membranbiochemie von Prof. Dr. Inga Hänelt. Im Rahmen ihrer Promotion beschäftigt sie sich mit den „molekularen Grundlagen der elektrometabolischen Signalübertragung in Biofilmen von Bacillus subtilis“. Außerdem ist sie Host des Wissenschaftspodcasts „MicrobeThingsMacro“.

Zu Beginn erläutert Celina, welche besonderen Eigenschaften *Bacillus subtilis* besitzt und warum dieses Bakterium häufig als Modellorganismus in der Forschung eingesetzt wird. Anschließend sprechen Celina und Bernd über Biofilme, deren Aufbau und die physiologischen Eigenschaften. Die dabei beobachteten Verhaltensweisen zeigen, dass Biofilme mehr als eine Ansammlung einzelner Bakterien sind: Sie bilden komplexe, mehrzellige Verbände, die häufig als „Cities of Microbes“, also als Städte der Mikroorganismen, beschrieben werden. Die koordinierte Organisation eines solchen Verbandes erfordert eine interne Kommunikation, die unter anderem über biochemische und elektrische Signale erfolgt.

Im Mittelpunkt von Celinas Doktorarbeit steht die Aufklärung eines Signals, das über den Kaliumkanal YugO vermittelt wird. Im Gespräch erklärt sie, wie sie bei der Untersuchung dieses Mechanismus vorgeht. Dabei sprechen Celina und Bernd unter anderem über die Präparation und Messung des Proteinkomplexes sowie über die Rekonstitution des Ionenkanals.

Zum Abschluss berichtet Celina, wie sie zum Podcasten gekommen ist und ihren Wissenschaftspodcast „MicrobeThingsMacro“ ins Leben gerufen hat. Außerdem klären die beiden, welche Verbindung zwischen ihrem Podcast und WissPod besteht.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Wir danken Celina Thiel für ihre Zeit und die wertvollen Einblicke in ihr Forschungsgebiet.

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Diese Episode wurde am 06.06.2026 im Rahmen der Langen Nacht der Wissenschaften am Campus Berlin Buch aufgenommen. Bernd Rupp traf sich dazu mit Dr. Edgar Specker und Prof. Dr. Ralf Schülein vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)für eine Live-Aufzeichnung des Podcasts.

Im ersten Teil des Gesprächs erörtern Ralf und Bernd, warum das FMP diesen Namen trägt. Sie erläutern den Begriff Pharmakologie und erklären, warum die molekulare Pharmakologie heute den Standard in der modernen Wirkstoffforschung darstellt und in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen wird. Dabei diskutieren sie nicht nur klassische Konzepte der Wirkstoffforschung, sondern zeigen auch auf, wie man dem Placebo-Effekt auf die Spur kommen kann und dass sich auch dahinter molekulare Mechanismen verbergen.

Im zweiten Teil spricht Bernd mit Edgar über das Compound Management am FMP sowie für EU-OPENSCREEN. Sie erklären, was unter Substanzbibliotheken zu verstehen ist, wie diese aufgebaut werden und warum sie ein Kernstück moderner Wirkstoffsuche darstellen. Anhand anschaulicher Beispiele erläutert Edgar das aktuelle Vorgehen bei solchen Suchverfahren und zeigt auf, wie sich diese Systeme voraussichtlich weiterentwickeln werden.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Wir danken Prof. Dr. Ralf Schülein und Dr. Edgar Specker für ihre Zeit und die wertvollen Einblicke in ihr Forschungsgebiet.

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In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über die fettlöslichen Vitamine A, D und E.

Zu Beginn erklärt Hans-Dieter, dass es sich bei Vitamin A eigentlich um einen Komplex verschiedener Strukturen handelt, von denen einige durch ihre Wirkung als Nukleohormon eine wichtige Rolle im Körper spielen. Daneben thematisieren Hans-Dieter und Bernd auch die Carotinoide als Vitamin-A-Quelle und erklären die Rolle von Retinal im Sehvorgang, indem sie auf die Struktureigenschaften des Sehpurpurs in der Retina eingehen, wovon die Retinoide auch ihren Namen ableiten.

Bei Vitamin D stellt Hans-Dieter fest, dass die Bezeichnung „Vitamin“ hier eigentlich doppelt falsch ist: Zum einen, da der Körper es unter Mithilfe von Sonnenlicht selbst aus Cholesterin herstellen kann. Zum anderen ist es im Gegensatz zu den meisten Vitaminen kein Cofaktor, sondern analog zu Vitamin A ein Nukleohormon.

Beim Thema Vitamin E besprechen die beiden die unterschiedlichen Tocole. Sie erklären, wie die unterschiedliche Methylierung am Ring die Stabilität des durch oxidativen Stress gebildeten Kations beeinflusst und wie man diese Eigenschaft mithilfe von Tocopherolacetat auch technisch nutzen kann.

Abschließend empfiehlt Bernd einen anderen Podcast und erwähnt zwei kommende Veranstaltungen: die Lange Nacht der Wissenschaft am 6. Juni in Berlin, bei der das Wirkstoffradio eine kleine Liveshow plant, sowie das „GanzOhr“, ein Barcamp für Wissenschaftspodcaster, das vom 25. bis 27. September an der Universität in Magdeburg stattfindet und von Bernd mit organisiert wird.

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alpha-Carotene – Wikipedia Artikel (englisch)

gamma-Carotene – Wikipedia Artikel (englisch)

MicrobeThingsMacro | Entdecke die Welt der Mikroben! – Link zur Homepage

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In der dritten Episode schließen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Thema der wasserlöslichen Vitamine ab. Im Fokus stehen diesmal Folsäure, Vitamin B12 und Ascorbinsäure.

Zunächst erklärt Hans-Dieter den Aufbau der Folsäure, in der neben einem Pterin-Baustein auch para-Aminobenzoesäure und Glutamat miteinander verknüpft sind. Er stellt die Tetrahydrofolsäure (THF) als aktive Form vor und geht auf die Methyl-THF-Varianten ein, die im Körper als Methylgruppen-Spender fungieren. Auf Basis dieses Wissens lässt sich auch gut erklären, wie Wirkstoffe funktionieren, die die Dihydrofolatreduktase blockieren.

Anschließend widmen sich die beiden dem Vitamin B12 (Cobalamin). Sie beleuchten dessen zentrale Funktion bei der Übertragung unterschiedlicher Kohlenstoffgerüste, beispielsweise bei der Synthese von *beta*-Leucin, Succinyl-CoA und Acetyl-CoA.

Abschließend klärt Hans-Dieter spannende Fragen rund um Vitamin C: Warum ist Ascorbinsäure streng genommen eigentlich gar kein „richtiges“ Vitamin? Wieso reagiert sie als Lacton trotzdem sauer und was verbirgt sich eigentlich hinter der Dehydroascorbinsäure?

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In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp erneut über Vitamine. Diesmal haben sie sich Vitamin B6, Nicotinamid und Biotin vorgenommen.

Bei Vitamin B6 gehen sie zunächst auf den Begriff der Bioäquivalenz ein. Das Vitamin kommt chemisch sowohl als Alkohol, Aldehyd als auch als Amin vor und wird während der unterschiedlichen Biosynthesereaktionen, an denen es beteiligt ist, von einer Form in die andere überführt. Hans-Dieter und Bernd betrachten den Mechanismus der Bildung biogener Amine im Detail und erklären auch den Unterschied zwischen Aldiminen und Ketiminen.

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Pyridoxalpohosphat im aktiven Zentrum einer Aminotransferase: 1AAW – Link zur Kristallstruktur

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Im Rahmen des  Wissenschaftspodcasts Adventskalender 2025 besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp eine Reihe von Gewürzen, die traditionell in weihnachtlichen Speisen und Getränken verwendet werden. Hans-Dieter stellt dafür kurz ein Gewürzkuchenrezept vor, dass er von seiner Mutter bekommen hat. Neben den üblichen Kuchenzutaten kommen dabei Anis, Nelke, Muskat, Zimt und Kardamom in den Teig.

Anschließend erinnert sich Bernd gern an seine Studienzeit, da er Zimtaldehyd, wie es im Zimt vorkommt, als eine der ersten Substanzen im organischen Praktikum herstellen durfte und es so bei ihm das ganze Semester nach Weihnachten roch. Abschließend beschreibt Hans-Dieter noch Terpinylacetat und Cineol aus Kardamom und freut sich darüber, dass seine Mutter auch dieses Gewürz in den Kuchen gegeben hat, da der Kuchen durch den Kardamom bekömmlicher wird.

Wir hoffen, ihr habt beim Hören dieser Episode genauso viel Spaß wie wir bei der Aufnahme, und wir würden uns freuen, euch auch in unseren weiteren Episoden begrüßen zu dürfen. Empfehlt uns gern weiter.

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In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Markus Barden vom  Leibniz-Institut für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg. Markus Barden ist Postdoc in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hinrich Abken und forscht im Bereich der genetischen Immuntherapie, insbesondere daran, wie CAR-T-Zellen ihre Zielstrukturen noch präziser erkennen können.

Zu Beginn erklärt Markus, was eine CAR-T-Zelle ausmacht, wie T-Zellen Zielstrukturen identifizieren und welche Reaktionen darauf folgen. Er beschreibt die Entwicklung der CAR-T-Zelltechnologie von der ersten Generation bis hin zu den aktuellen Konstrukten der vierten Generation, den sogenannten TRUCKs. Diese werden am LIT entwickelt und in die klinische Anwendung überführt. TRUCKs können nicht nur Tumorzellen erkennen und eliminieren, sondern zusätzlich Zytokine freisetzen, um weitere Immunzellen zu rekrutieren, die die Krebsbekämpfung unterstützen.

Abschließend besprechen Markus und Bernd, wie neue CAR-T- oder TRUCK-Konstrukte für die Therapie solider Tumore den Weg vom Labor über die Produktion bis in die klinische Anwendung finden.

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In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Vitamine.

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.

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Pyruvatdehydrogenase-Komplex – Wikipedia Artikel

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In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Dr. Roland Schelker, dem Leiter  der Translationsgruppe T-Cell Fitness am Leibniz-Institut für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg.

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.

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