Wirkstoff verzögert Vitaminabbau Neuer Weg gegen Vitamin-B6-Mangel

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Hat der Körper zu wenig Vitamin B6, so kann dies das Gedächtnis beeinträchtigen und Verstimmungen begünstigen bis hin zu einer Depression. Ein Forscherteam aus Würzburg hat nun aufgedeckt, wie sich der natürliche Vitaminabbau in den Zellen verlangsamen lässt – und damit eine potenzielle Therapieoption für Vitamn-B6-Mangel aufgezeigt.

Vitamin B6 ist wichtig für den Stoffwechsel im Gehirn. Dementsprechend ist ein niedriger Vitamin-B6-Spiegel bei verschiedenen psychischen Erkrankungen mit zahlreichen Störungen assoziiert – beispielsweise mit einer Beeinträchtigung des Gedächtnisses und des Lernvermögens, aber auch mit depressiven Verstimmungen bis hin zu einer Depression. Bei älteren Menschen sind niedrige Vitamin B6-Spiegel mit Gedächtnisverlust und Demenz verbunden.

Obwohl diese Beobachtungen zum Teil bereits vor Jahrzehnten gemacht wurden, ist die genaue Rolle von Vitamin B6 bei psychischen Erkrankungen noch weitgehend unklar. Klar ist jedoch: Eine verstärkte Aufnahme von Vitamin B6 allein scheint nicht auszureichen, um Störungen der Gehirnfunktion zu verhindern oder zu behandeln. Es bedarf also mehr als der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln, um Mangelerscheinungen entgegenzuwirken.

Nun hat ein Forschungsteam der Würzburger Universitätsmedizin einen Weg entdeckt, über den der Vitamin-B6-Spiegel in Zellen effektiver erhöht werden kann: statt mehr des Vitamins dem Körper zuzuführen, haben sie dessen intrazellulären Abbau gezielt gehemmt. „Wir konnten bereits in früheren Arbeiten zeigen, dass das gentechnische Ausschalten des Vitamin-B6-abbauenden Enzyms Pyridoxal-Phosphatase in der Maus das räumliche Lern- und Erinnerungsvermögen der Tiere verbessert“, erklärt Antje Gohla, Professorin für Biochemische Pharmakologie am Lehrstuhl für Pharmakologie und Toxikologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

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Gehemmt, für bessere Gehirnleistung

Um zu untersuchen, ob ähnliche kognitive Verbesserungen auch durch pharmakologische Wirkstoffe erzielt werden können, haben die Wissenschaftler nach Substanzen gesucht, die Pyridoxal-Phosphatase binden und hemmen. Mit Erfolg: „Wir haben in unseren Experimenten einen Naturstoff identifiziert, der die Phosphatase hemmen und damit den Abbau von Vitamin B6 verlangsamen kann“, erklärt Pharmakologin Gohla. Tatsächlich gelang es der Arbeitsgruppe damit, die Vitamin-B6-Spiegel in Nervenzellen zu erhöhen, die an Lern- und Gedächtnisprozessen beteiligt sind. Der Name dieses Naturstoffes: 7,8-Dihydroxyflavon.

Neuer Ansatz für eine medikamentöse Therapie

7,8-Dihydroxyflavon wurde schon in zahlreichen anderen wissenschaftlichen Arbeiten als ein Molekül beschrieben, das Lern- und Merkprozesse in Krankheitsmodellen für psychische Störungen verbessern kann. Mit dem neuen Wissen um seine Wirkung als Hemmstoff der Pyridoxal-Phosphatase eröffnen sich nun neue Erklärungsansätze für die Wirksamkeit dieser Substanz. Dies könnte das mechanistische Verständnis psychischer Störungen verbessern und einen neuen medikamentösen Ansatz für die Behandlung von Erkrankungen des Gehirns darstellen, schreiben die Wissenschaftler in ihrer Studie.

Dass es überhaupt erstmals gelungen ist, mit 7,8-Dihydroxyflavon einen Inhibitor der Pyridoxal-Phosphatase zu identifizieren, wertet das Team darüber hinaus als großen Erfolg – schließlich gelte diese Klasse von Enzymen als besonders herausfordernd für die Wirkstoffentwicklung.

Wirksamkeitstests stehen noch aus

Wann Menschen von dieser Entdeckung profitieren werden, lasse sich noch nicht sagen, betonen die Forscher. Allerdings spreche viel dafür, dass es vorteilhaft sein könnte, Vitamin B6 bei verschiedenen psychischen Störungen und neurodegenerativen Erkrankungen in Kombination mit Hemmstoffen der Pyridoxal-Phosphatase einzusetzen.

Dafür wollen Gohla und ihr Team nun in einem nächsten Schritt verbesserte Substanzen entwickeln, die dieses Enzym präzise und hochwirksam inhibieren. Mit solchen Hemmstoffen könne gezielt getestet werden, ob die Erhöhung zellulärer Vitamin-B6-Spiegel bei psychischen oder neurodegenerativen Erkrankungen hilfreich ist.

Originalpublikation: Marian Brenner, Christoph Zink, Linda Witzinger, Angelika Keller, Kerstin Hadamek, Sebastian Bothe, Martin Neuenschwander, Carmen Villmann, Jens Peter von Kries, Hermann Schindelin, Elisabeth Jeanclos, and Antje Gohla: 7,8-Dihydroxyflavone is a direct inhibitor of human and murine pyridoxal phosphatase, eLife, Jun 10, 2024; DOI: 10.7554/eLife.93094.3

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