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.

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.

(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 bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Pierre Stallforth für die Zeit und seine Erläuterungen und Ausführungen zu seinem Forschungsgebiet.

Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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Der Entwickler der Podcast Suchmaschine Fyyd (Christian Bednarek) stellt für Podcasts und deren Hörer:innen unterschiedliche Dienste zur Verfügung. Darunter auch ein Fyydiverse. So können wir uns über das Spiel WorkAdventure in einem für das Wirkstoffradio gestalteten Raum treffen.

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

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.

(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.)

Nachlassen der Wirkung nach einiger Zeit, die Gründe dafür sind noch unklar.

Das Wirkstoffradio wird am 02.Juli 2022 während der Langen Nacht der Wissenschaften in Berlin auf dem Campus Berlin-Buch sein und dort Euer Feedback entgegen nehmen. Wo und wie wir dort zu erreichen sein werden, wird im Programm der Langen Nacht und auch hier zu finden sein bzw. auch in einer der folgenden Episoden noch genauer angekündigt werden.

Hans-Dieter und Bernd sind sehr froh über jede Anregung und freuen sich schon auf weitere Fragen oder Hinweise der Hörer:innen.

Liebe Hörer:innen, Ihr wollt uns eine AUA-Frage stellen, dann schreibt uns unter dem Betreff [AUA-Frage] an [email protected]. Oder auf Twitter an @wirkstoffradio mit dem Hashtag #AUAFrage, das geht dort auch als Direktnachricht.

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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.

In dieser Episode erklärt Volker Haucke, was man unter Zellbiologie versteht und welche Rolle Zellen für die molekulare Pharmakologie spielen.

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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Volker wollte sich nicht festlegen und ist jedes Mal neu von physiologischen Mechanismen fasziniert, in denen sehr viele unterschiedliche Moleküle zusammenarbeiten und alle ihr spezifische Rolle haben.

Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Volker Haucke für die Zeit und seine Erläuterungen und Ausführungen zu seinem Forschungsgebiet.

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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.

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.

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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Wir bedanken uns bei den Organisatoren von cyber4edu, dass wir Ihre BigBlueButton (BBB) Instanz für zukünftige Hörer:innen Treffen testen dürfen.

Cholinerge Rezeptoren befinden sich am Herz, im Magen-Darm-Trakt, am Auge und in den Bronchien. Am Herz sinken Frequenz und Tonus, im Magen-Darm-Trakt steigt die Motilität, und die Sekretion von Magen- und Verdauungssäfte wird angeregt, am Auge wird die Pupille erweitert und der Tränenfluss steigt, die Bronchien werden kontrahiert.

Bernd liest folgende Auszüge aus der E-Mail von B. Grün:

Liebe Grüße

Hans-Dieter und Bernd sind sehr froh über diese Anregung und freuen sich schon auf weitere Fragen oder Hinweise der Hörer:innen.

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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.

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,

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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Hans-Dieter beschreibt die wichtigsten Änderungen in der Struktur eines Betablockers im Vergleich zum Neurotransmitter Noradrenalin. So muss bei den Blockern die Seitenkette verlängert werden, und an das Stickstoffatom wird ein größerer Rest eingefügt, wie zum Beispiel eine Isopropylgruppe.

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In dieser Episode lässt sich Bernd Rupp von Prof. Dr. Armin Braun vom Fraunhofer-Institut für Toxikologie und experimentelle Medizin (ITEM) in Hannover erklären, was sich hinter dem Begriff Drug Repurposing versteckt. Prof. Braun ist Bereichsleiter Präklinische Pharmakologie und Toxikologie am ITEM.

Unter Drug Repurposing oder Repositioning, versteht man die Verwendung  von bereits bekannten Wirkstoffen für neue Erkrankungen. In diesem Zusammenhang hat sich die Substanz Nafamostat als effektiv für die Postexpositionsprophylaxe bei COVID-19 herausgestellt. Dafür wurden am ITEM die für eine Anwendung in der medizinischen Praxis benötigten präklinischen und toxikologischen Untersuchungen durchgeführt und die ersten klinischen Studien organisiert.

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Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Armin Braun für die Zeit und seine Erläuterungen und Ausführungen zu seinem Forschungsgebiet sowie beim Fraunhofer-Insitut für Toxikologie und experimentelle Medizin (ITEM) für die Unterstützung bei der Aufnahme dieser Episode.

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Diesmal sprechen Prof. Dr. Dr. Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über das Renin-Angiotensin-Aldosteron (RAA) System. Im RAA-System wird mit Hilfe von Enzymen und Hormonen das Volumen der Blutgefäße reguliert, in dem sich diese verengen oder erweitern .

Beide Wirkstofftypen sind Beispiele für das rationale Design, da sie von den endogenen Liganden abgeleitet werden können. Dabei werden Teile der Liganden durch chemische Bausteine ersetzt, die zwar noch binden, jedoch keinen Effekt erzeugen können.

Im letzten Teil der Episode freuen sich Hans-Dieter und Bernd über ihr erstes Feedback, besprechen dabei auch erste Hörer:innen Fragen und sind schon gespannt auf weitere Meldungen.

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ACE2 ist eine Monopeptidase, sie spaltet eine Aminosäure (Histidin) ab und deaktiviert damit das Angiotensin II.

Der erste Effekt der Angiotensin II ist die Verengung der Gefäße, die dann auch zur ERhöhung des Bludrucks führt.

Bernd liest folgende Auszüge aus der E-Mail von Lennard W. :

Mit freundlichen Grüßen,

Danach diskutieren Hans-Dieter und Bernd, dass ein Wirkspiegel prinzipiell für jedes Arzneimittel mit einem Wirkstoff notwendig ist, um die gewünschte Wirkung zu erzeugen. Der Wirkspiegel kann allerdings je nach Mechanismus unterschiedlich hoch sein und kann aus diversen Gründen sich auch erst mit Verzögerung einstellen. So kann es sein, dass erst Depots wie Fett- oder Protein-Depot gefüllt werden müssen oder sich erst ein Gleichgewicht im physiologischen Mechanismus einstellen muss.

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Nach der Reise der Wirkstoffe besprechen Prof. Dr. Dr. Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp nun einzelne Wirkstoffklassen. Das erste Thema beschäftigt sich mit Wirkstoffen zur Behandlung des Bluthochdruck, die so genannten Antihypertonika. Nach einer Aufzählung der wichtigsten Wirkstoffklassen beginnen  Hans-Dieter und Bernd in dieser Episode mit den Diuretika, also Substanzen zur Entwässerung.

Diuretika sind die am längsten bekannten Blutdruck senkenden Arzneimittel.  Nach einer kurzen Beschreibung des Wirkortes in der Niere, legen Hans-Dieter und Bernd den Hauptfokus auf die Beschreibung der chemischen Grundkörper einiger wichtiger Wirkstoffe wie  Hydrochlorothiazid bzw. Furosemid und den sich daraus ergebenden Wirkmachnismus.

Zum Abschluss der Episode diskutieren Hans-Dieter und Bernd den Medizin Nobelpreis 2021, dabei besprechen sie die Entdeckung des Ionenkanals TRPV1 oder auch Capsaicin Rezeptor und die Probleme, die sich bei der Entwicklung eines modernen Arzneimittels für diesen Rezeptor ergeben.

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Bernd schildert seine Eindrücke der Wirkstofftage 2021, die leider Corona bedingt nochmals virtuell stattfinden mussten und auf einen Tag gekürzt wurden. Bernd beschreibt einige seiner Ansicht nach spannende Themen, die hoffentlich bald auch in neue Wirkstoffradio Episoden münden.

Hans-Dieter und Bernd überlegen, wie sie nach der Reise von Wirkstoffen inhaltlich mit den Episoden weiter machen möchten.

Die Idee ist nun, dass Hans-Dieter und Bernd sich nach der allgemeinen Einführung einzelnen Wirkstoffgruppen widmen und dabei den Fokus auf die chemischen Strukturen der Wirkstoffe und die daraus resultierenden Wirksmechanismen legen.

Zur Unterstützung werden die beschriebenen Strukturen neben den Shownotes auch als Bilder in den Kapitelmarken auftauchen. Falls noch Fragen offen bleiben, freuen sich Hans-Dieter und Bernd über reges Feedback von Seiten der Hörer:innen, am besten über die Adresse:  [email protected] mit dem Betreff: [Wirkstoff-Reise] .

Als erste Wirkstoffgruppe nehmen Hans-Dieter und Bernd Wirkstoffe zur Behandlung des Bluthochdruck in den Blick. Einführend besprechen sie welche Möglichkeiten es grundsätzlich gibt, den Blutdruck zu regulieren.

Antihypertonika – Wikipedia Artikel

Hans-Dieter teilt die Antihypertonika in drei prinzipielle Gruppen ein:

Diuretika wirken erst nach der Sezernierung in den Primärharn ausserhalb des Blutsystems und haben so schon den eEnflußbereich des Körpers so gut wie verlassen.

Hans-Dieter erklärt, dass die diuretische Wirkung der Sulfonamide  als Nebenwirkung bei den antibiotisch wirkenden Strukturen aufgefallen ist.

Hans-Dieter führt aus, dass das Carboxamid nach dem gleichen Mechanismus wirkt, wie die Thiazide; erst der Übergang zum Carbonsäure-Derivat führt zu einem anderen Wirkmechanismus und damit zu einem neuen Wirkungsprofil.

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In dieser Episode fassen Prof. Dr. Dr. Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp die Reise von Wirkstoffen zusammen und besprechen einige Termini technici wie Pharmakokinetik (PK), Phamakodynamik (PD) und QSAR.

Dabei blicken sie auch zurück, wie sich die Wirkstoffforschung in den letzten Jahren weiter entwickelt hat und was davon schon im Wirkstoffradio besprochen wurde.

Um die Reise fortsetzen zu können, rufen sie zur Mithilfe auf und freuen sich über Wunschthemen, die sie in kommenden Episoden besprechen. Wünsche können unter [email protected] mit dem Betreff: [Wirkstoff-Reise] abgegeben werden.

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Stoffeigenschaft (u.a. Physikochemische Eigenschaften) – Wikipedia Artikel

Stoffwechsel (Matabolisierung) – Wikipedia Artikel

Metabolisierung – DocCheck Flexikon

Proteinbindung – Wikipedia Artikel

2012 wurden Brian Kobilka und Robert Lefkowitz für die Arbeiten über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren mit dem Nobelpreis für Chemie geehrt. Quelle: G-Protein-gekoppelte Rezeptoren -Wikipedia Artikel

Die Reise der Wirkstoffe soll weiter gehen. Daher freuen sich Hans-Dieter und Bernd sehr über die Beteiligung der Hörer:innen und rufen dazu auf, ihnen Fragen bzw. Anregungen zukommen zu lassen, welche Arzneistoffgruppen bzw. Indikationsgebiete sie in den nächsten Folgen besprechen sollen. Hörer:innen können daher unter [email protected] mit dem Betreff: [Wirkstoff-Reise] ihre Wunschthemen einsenden.

Am 27.09 finden die Wirkstofftage 2021 statt. Da diese wegen der aktuellen pandemischen Lage ausschließlich virtuell stattfinden, wurde das Programm auf einen Tag zusammen gekürzt. Bernd wird im Anschluss mit der ein oder anderen Teilnehmer*In ein Interview führen. Hörer:innen können daher unter [email protected] mit dem Betreff: [Wirkstofftage2021] ihre Fragen zu den unterschiedlichen Vorträgen der Wirkstofftage einsenden. Bernd leitet  dann an die Vortragenden weiter oder würde diese im Rahmen eines Gesprächs für das Wirkstoffradio einbinden.

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In dieser Episode hat sich Bernd mit Konrad Förstner und Lambert Heller eingehend über offene Wissenschaft unterhalten.

Sie haben nicht nur über open Science im Allgemeinen gesprochen, sondern sind auch auf die gesellschaftlichen Aufgaben von Wissenschaft eingegangen und wie wichtig es ist, dass Wisssen offen und frei zugänglich für Jede(n) zur Verfügung steht. Anhand vieler Beispiele werden nicht nur Fehlschläge, sondern auch Erfolgsgeschichten der offenen Wissenschaft dargestellt. Abschließend geben sie auch Anregungen, wo sich Interessierte weiter  zu offener Wissenschaft  Informieren können.

Lambert Heller (@Lambo) ist Leiter des Open Science Lab an der TIB dem Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften und Universitätsbibliothek. Daneben betreibt Lambert zusammen mit Claudia Frick (@FuzzyLeapfrog) und Henning Krause (@henningkrause) den Kanal Forschungsstrom.tv.

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Wahlspruch der Royal Society:

Wir bedanken uns ganz herzlich bei Lambert Heller und Prof. Dr. Konrad Förstner für die Zeit, die Erläuterungen und die launigen Ausführungen zum Thema „offene Wissenschaft“.

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