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WSR059-Glutamat-, GABA-System und Wirkstoffe zur Behandlung epileptischer Anfälle


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In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über den Zusammenhang zwischen dem exzitatorischen und dem inhibitorischen System und besprechen Wirkstoffe, die epileptische Anfälle mildern oder sogar verhindern können.

GABA Biosynthese durch Decarboxylierung von Glutaminsäure; Quelle: Dapperti, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Der wichtigste Neurotransmitter für das exzitatorische System ist Glutaminsäure. Wird von einem Glutaminsäure Molekül CO2 abgespalten, so entsteht der inhibitorische Neurotransmitter GABA (gamma-Amino-Buttersäure). Für beide Neurotransmitter gibt es eine ganze Reihe von Rezeptoren, deren Effekte einander beeinflussen.

Hans-Dieter beschreibt die Entwicklung verschiedener Wirkstoffklassen und zeigt, dass schon kleine Änderungen in der Wirkstoffstruktur ausreichen, um andere Rezeptorsysteme zu adressieren.

(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.)

Rückblick auf Sommer 2022
    • WSR056 GLACIER „One Health“ für die Welt – Link zur Episode
    • One Health – Wikipedia Artikel
    • Rückblick auf die Cryo-EM
        • WSR058 Die dunkle Seite des Mikrobioms und Cryo-Elektronenmikroskopie – Interview mit Dr. Daniel Roderer -Link zur Episode
        • Rhodopsin – Wikipedia Artikel
        • Diabelichter – Wikipedia Artikel
        •  Feedback

          Wir freuen uns immer über neue Anregungen, Fragen und Verbesserungsvorschläge.

          Einführung Glutamat- und GABA-System
            • WSR057 Wirkstoffe gegen Depressionen, Migräne und Erbrechen -Link zur Episode
            • Neurotransmitter – Wikipedia Artikel
            • Glutaminsäure (GLU; E) – Wikipedia Artikel
            • Asparaginsäure (ASP;D) – Wikipedia Artikel
            • Noradrenalin – Wikipedia Artikel
            • γ-Aminobuttersäure – Wikipedia Artikel
            • Was bedeutet exzitatorisch?
                • Exzitatorisch – DocCheck Flexikon
                • Das exzitatorische System
                    • Ionotroper Rezeptor – Wikipedia Artikel
                    • SubSubtypen der Ionotropen Glutamatrezeptoren
                        • AMPA-Rezeptor – Wikipedia Artikel
                        • NMDA-Rezeptor – Wikipedia Artikel
                        • Kainat-Rezeptoren – Lexikon der Biochemie
                        • Glutamatrezeptoren – Wikipedia Artikel
                        • Der NMDA Rezeptor
                            • N-Methyl-D-aspartic acid – Wikipedia Artikel (englisch)
                            • D,L-Nomenklatur – DocCheck Flexikon
                            • Spannungsgesteuerter Ionenkanal – Wikipedia Artikel
                            • Membranpotential – Wikipedia Artikel
                            • Agonist (Pharmakologie) – Wikipedia Artikel
                            • Glycin – Wikipedia Artikel
                            • Magnesium – Wikipedia Artikel
                            • Metabotrope Rezeptoren
                                • Metabotrope Rezeptor – DocCheck Flexikon
                                • Metabotropie – Wikipedia Artikel
                                • Inhibitorische Neurotransmitter
                                    • Inhibitorisch – DocCheck Flexikon
                                    • hemmende, inhibitorische Transmitter – Lexikon der Biologie
                                    • GABA – Wikipedia Artikel
                                    • Decarboxylierung – Wikipedia Artikel
                                    • Glutamat-Decarboxylase (GAD) – Wikipedia Artikel
                                    • Ketosäuren – Wikipedia Artikel
                                    • Vitamin B6 – Wikipedia Artikel
                                    • GABA Biosynthese durch Decarboxylierung von Glutaminsäure; Quelle: Dapperti, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons
                                      Glycin als inhibitorischer Neurotransmitter
                                        • Glycin – Wikipedia Artikel
                                        • Inhibitorische Rezeptoren
                                            • G-Protein-gekoppelte Rezeptoren – Wikipedia Artikel
                                            • Ionenkanal – Wikipedia Artikel
                                            • GABA-Rezeptoren  – Wikipedia Artikel
                                            • GABAA-Rezeptoren – Wikipedia Artikel
                                            • GABAB-Rezeptoren – Wikipedia Artikel
                                            • GABAA-rho-Rezeptoren früher als GABAC-Rezeptoren benannt – Wikipedia Artikel
                                            • Inaktivierung der Rezeptoren
                                                • Reuptake – DocCheck Flexikon
                                                • Transaminase oder Aminotransferasen – Wikipedia Artikel
                                                • Pyridoxalphosphat – Wikipedia Artikel
                                                • Alpha Ketoglutarsäure und Dicarbonsäuren
                                                    • α-Ketoglutarsäure – Wikipedia Artikel
                                                    • Glutarsäure – Wikipedia Artikel
                                                    • Bernsteinsäure – Wikipedia Artikel
                                                    • Malonsäure – Wikipedia Artikel
                                                    • Oxalsäure – Wikipedia Artikel
                                                    • Struktur von alpha-Ketoglutarsäure; Quelle: Edgar181, Public domain, via Wikimedia Commons
                                                      Benzodiazepine und DBI
                                                        • Benzodiazepine – Wikipedia Artikel
                                                        • Allosterischer Modulator – Wikipedia Artikel
                                                        • Diazepam binding inhibitor (DBI) – Wikipedia Artikel (englisch)
                                                        • Acyl-CoA-binding proteins – Wikipedia Artikel (englisch)
                                                        • Weitere allostere Modulatoren
                                                            • Barbiturate – Wikipedia Artikel
                                                            • Ethanol – Wikipedia Artikel
                                                            • Propofol
                                                                • Anästhetikum – Wikipedia Artikel
                                                                • Propofol – Wikipedia Artikel
                                                                • Struktur von Propofol. Propofol ist ein positiver Modulator am GABAa-Rezeptor; Quelle: Jü, Public domain, via Wikimedia Commons
                                                                  Muscimol Exkurs
                                                                    • Muscimol – Wikipedia Artikel
                                                                    • Fliegenpilz – Wikipedia Artikel
                                                                    • Agonist (Pharmakologie) – Wikipedia Artikel
                                                                    • Struktur von Muscimol, echter Agonist am GABAa-Rezeptor; Quelle: Edgar181, Public domain, via Wikimedia Commons
                                                                      Einführung Epilepsie
                                                                        • Epilepsie – Wikipedia Artikel
                                                                        • Antikonvulsiva – Wikipedia Artikel
                                                                        • Die drei Strategien zur Behandlung eines epileptischen Anfalls:

                                                                            1. Aktivierung des GABA-Rezeptors
                                                                            2. Blockierung des GABA Reuptake
                                                                            3. Inhibition der GABA Transaminase also des GABA Abbaus
                                                                            4. Phenobarbital
                                                                                • Phenobarbital – Wikipedia Artikel
                                                                                • Barbiturate – Wikipedia Artikel
                                                                                • Struktur von Barbitursäure
                                                                                    • Barbitursäure – Wikipedia Artikel
                                                                                    • Joachim Knabe – Wikipedia Artikel
                                                                                    • Harnstoff – Wikipedia Artikel
                                                                                    • Struktur der Barbitursäure, blau wurde der Harnstoffanteil und rot der Malonsäureanteil markiert. Die grün markierten Bindungen entstehen durch Abspalten von jeweils einem Wassermolekül; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons
                                                                                      Struktur von Phenobarbital
                                                                                      Struktur von Phenobarbital; Quelle: Hans-Dieter Höltje
                                                                                      Tiagabin
                                                                                        • Tiagabin – Wikipedia Artikel
                                                                                        • Struktur von Tiagabin, in Rot wurde ein GABA Molekül überlagert; Quelle Hans-Dieter Höltje

                                                                                          Tiagabin hemmt das GABA-Transportprotein, das für den Reuptake des Neurotransmitters in die präsynaptischen Speichervesikel verantwortlich ist.

                                                                                          Vigabatrin
                                                                                            • Vigabatrin – Wikipedia Artikel
                                                                                            • Vinylgruppe oder Vinylrest – Wikipedia Artikel
                                                                                            • Struktur von Vigabatrin, zum Vergleich ist die Struktur von GABA überlagert; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

                                                                                              Vigabatrin hemmt die GABA-Transaminase irreversibel.

                                                                                              Phenytoin
                                                                                                • Phenytoin – Wikipedia Artikel
                                                                                                • Hydantoin – Wikipedia Artikel
                                                                                                • Struktur von Phenytoin; Quelle: Hans-Dieter Höltje

                                                                                                  Phenytoin hemmt vor allem spannungsabhängige Natriumkanäle. Dies

                                                                                                  führt zu einer Hemmung der Freisetzung von Glutamat

                                                                                                  Carbamazepin
                                                                                                    • Carbamazepin – Wikipedia Artikel
                                                                                                    • Dibenzazepin – Wikipedia Artikel
                                                                                                    • Prodrug – Wikipedia Artikel
                                                                                                    • Struktur von Carbamazepin; Quelle: Hans-Dieter Höltje
                                                                                                      Biotransformation von Carbamazepin
                                                                                                        • Epoxide – Wikipedia Artikel  (STRUKTUR  EINFÜGEN!)
                                                                                                        • Elektronegativität – Wikipedia Artikel
                                                                                                        • Enantiomer – Wikipedia Artikel
                                                                                                        • Struktur von Carbamazepin-epoxid; Quelle: Hans-Dieter Höltje
                                                                                                          Oxcarbazepin
                                                                                                            • Oxcarbazepin – Wikipedia Artikel
                                                                                                            • Struktur von Oxcarbazepin, ebenfalls ein Prodrug; Quelle: Hans-Dieter Höltje
                                                                                                              Eslicarbazepin
                                                                                                                • Eslicarbazepinacetat – Wikipedia Artikel
                                                                                                                • Struktur von Eslicarbazepinacetat, durch Abspaltung der blau markierten Acetylgruppe wird das Eslicarbazepin freigesetzt; Quelle Hans-Dieter Höltje
                                                                                                                  Weitere Substanzen an spannungsabhängigen Na-Kanälen
                                                                                                                    • Lamotrigin – Wikipedia Artikel
                                                                                                                    • Zonisamid – Wikipedia Artikel
                                                                                                                    • Valproinsäure – Wikipedia Artikel
                                                                                                                    • GABApentin, Pregabalin
                                                                                                                        • Gabapentin – Wikipedia Artikel
                                                                                                                        • Pregabalin – Wikipedia Artikel
                                                                                                                        • Woher kommt der Name Gamma Aminobuttersäure
                                                                                                                            • Ständigkeit – Wikipedia Artikel
                                                                                                                            •  

                                                                                                                              Struktur von Gamma-Amino-Buttersäure mit den Bezeichnungen der Kohlenstoffatome
                                                                                                                              Struktur von Gabapentin
                                                                                                                              Struktur von Gabapentin, blau wurde der Cyclohexanrest markiert, zum Vergleich ist die Struktur von GABA (rot) überlagert; Quelle Hans-Dieter Höltje.
                                                                                                                              Pregabalin

                                                                                                                              Butylgruppen – Wikipedia Artikel

                                                                                                                              Struktur von Pregabalin, blau ist der Isobuthylrest markiert, zum Vergleich ist die Struktur von GABA (rot) überlagert; Quelle: Hans-Dieter Höltje
                                                                                                                              Wirkung von Gabapentin und Pregabalin
                                                                                                                                • Spannungsabhängiger Calciumkanal – DocCheck Flexikon
                                                                                                                                • Beide Substanzen hemmen spannungsabhängige Calciumkanäle.

                                                                                                                                  Felbamat
                                                                                                                                    • Felbamat – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                    • Carbamate – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                    • Carbamidsäure – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                    • Struktur von Felbamat; Quelle: Hans-Dieter Höltje

                                                                                                                                      Felbamat ist ein NMDA-Rezeptorantagonist. Außerdem wirkt es als allosterischer Aktivator des GABA-Rezeptors.

                                                                                                                                      Suximide
                                                                                                                                        • Ethosuximid – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                        • Mesuximid – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                        • Ethosuximid
                                                                                                                                          Struktur von Ethosuximid; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
                                                                                                                                          Exkurs Succinimide
                                                                                                                                            • Succinimid – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                            • Wirkung von Ethosuximid

                                                                                                                                              Hemmt auch spannungsabhängige Calciumkanäle.

                                                                                                                                              Mesuximid
                                                                                                                                              Struktur von Mesuximid, der rote Pfeil markiert die Methylgruppe, die entfernt werden muss, um den eigentlichen Wirkstoff zu erhalten; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
                                                                                                                                              Ausklang
                                                                                                                                                • Benzodiazepine – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                                • Schlafmittel – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                                • Neuropathie – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                                • Beruhigungsmittel – PharmaWiki
                                                                                                                                                • Tranquilizer – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                                • Entwicklung der Wirkstoffforschung
                                                                                                                                                    • Wirkstoffdesign – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                                    • Liganden-basiert – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                                    • Struktur oder Target-basiert – Wikipedia Artikel
                                                                                                                                                    • 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.

                                                                                                                                                      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.

                                                                                                                                                      Wirkstoffradio-Feedback-Telefon   +49 (0)30 746 910 64

                                                                                                                                                      In unserem Fanshop können sich Hörer:Innen mit Wirkstoffradio Merch wie T-Shirts, Hoodies, Basecaps aber auch Tassen und Einkaufsbeutel ausstatten.

                                                                                                                                                      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.

                                                                                                                                                      • Bernd Rupp
                                                                                                                                                        • Twitter
                                                                                                                                                        • ORCiD
                                                                                                                                                        • Database of Available Chemical Substances
                                                                                                                                                        • GitHub
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                                                                                                                                                        • Linkedin
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                                                                                                                                                          • Email
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                                                                                                                                                            ...more
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                                                                                                                                                            More shows like Wirkstoffradio (MP3 Feed)

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                                                                                                                                                            Sternengeschichten

                                                                                                                                                            44 Listeners

                                                                                                                                                            Methodisch inkorrekt! by Methodisch inkorrekt!

                                                                                                                                                            Methodisch inkorrekt!

                                                                                                                                                            17 Listeners

                                                                                                                                                            Geschichten aus der Geschichte by Richard Hemmer und Daniel Meßner

                                                                                                                                                            Geschichten aus der Geschichte

                                                                                                                                                            195 Listeners

                                                                                                                                                            Hotel Matze by Matze Hielscher & Mit Vergnügen

                                                                                                                                                            Hotel Matze

                                                                                                                                                            154 Listeners

                                                                                                                                                            Spektrum-Podcast by detektor.fm – Das Podcast-Radio

                                                                                                                                                            Spektrum-Podcast

                                                                                                                                                            15 Listeners

                                                                                                                                                            Ohne Alkohol mit Nathalie by Nathalie Stüben

                                                                                                                                                            Ohne Alkohol mit Nathalie

                                                                                                                                                            11 Listeners

                                                                                                                                                            Baywatch Berlin by Klaas Heufer-Umlauf, Thomas Schmitt, Jakob Lundt & Studio Bummens

                                                                                                                                                            Baywatch Berlin

                                                                                                                                                            79 Listeners

                                                                                                                                                            Kekulés Gesundheits-Kompass von MDR AKTUELL by Mitteldeutscher Rundfunk

                                                                                                                                                            Kekulés Gesundheits-Kompass von MDR AKTUELL

                                                                                                                                                            16 Listeners

                                                                                                                                                            Apokalypse & Filterkaffee by Micky Beisenherz & Studio Bummens

                                                                                                                                                            Apokalypse & Filterkaffee

                                                                                                                                                            80 Listeners

                                                                                                                                                            Das Universum by Florian Freistetter, Ruth Grützbauch, Evi Pech

                                                                                                                                                            Das Universum

                                                                                                                                                            15 Listeners

                                                                                                                                                            Quarks Science Cops by Quarks

                                                                                                                                                            Quarks Science Cops

                                                                                                                                                            15 Listeners

                                                                                                                                                            Tatort Geschichte - True Crime meets History by Bayerischer Rundfunk

                                                                                                                                                            Tatort Geschichte - True Crime meets History

                                                                                                                                                            36 Listeners

                                                                                                                                                            LANZ & PRECHT by ZDF, Markus Lanz & Richard David Precht

                                                                                                                                                            LANZ & PRECHT

                                                                                                                                                            302 Listeners

                                                                                                                                                            Die Ernährungs-Docs - Essen als Medizin by NDR

                                                                                                                                                            Die Ernährungs-Docs - Essen als Medizin

                                                                                                                                                            20 Listeners

                                                                                                                                                            Fest & Flauschig by Jan Böhmermann & Olli Schulz

                                                                                                                                                            Fest & Flauschig

                                                                                                                                                            15 Listeners