Einfluss der Johanniskrautinhaltsstoffe Hyperforin, Hyperosid und Hypericin auf die laterale Mobilität und die Signaltransduktion von 5-HT_1A-Rezeptoren

Abstract

Johanniskrautextraktpräparate sind in Deutschland für die kurzzeitige Behandlung der Symptome leichter depressiver Störungen sowie für die Therapie von leichten bis mittelschweren Depressionen zugelassen. Die antidepressive Wirkung von Johanniskrautextraktpräparaten ist klinisch belegt, der zugrunde liegende Wirkungsmechanismus allerdings noch nicht vollständig geklärt.<br /> In der vorliegenden Arbeit sollte der Einfluss der Johanniskrautinhaltsstoffe Hyperforin, Hyperosid und Hypericin auf die laterale Mobilität unbelegter sowie belegter 5-HT_1A-Rezeptoren sowie deren Signaltransduktion untersucht werden. Die laterale Mobilität wurde sowohl mittels Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie als auch Einzelmolekülverfolgung bestimmt. Um diese Untersuchungen zu ermöglichen, wurde ein SNAP-tag-Konstrukt des 5-HT_1A-Rezeptors gentechnisch generiert und C6-Zellen damit stabil transfiziert. Dieses Konstrukt ermöglicht es, die 5-HT_1A-ST-Rezeptoren bei Bedarf mit einem Fluoreszenzfarbstoff zu koppeln. Darüber hinaus wurde der 5-HT_1A-Rezeptor-Agonist 8-OH-DPAT chemisch so verändert, dass er einer Fluoreszenzmarkierung mit Alexa Fluor^® 532- Carbonsäuresuccinimidylester zugänglich wurde.<br /> Mit Hilfe der stabil transfizierten C6-Zellen sowie des fluoreszenzmarkierten 5-HT_1A-Rezeptoragonisten EL409-Alexa532, konnte die laterale Mobilität von fünf unbelegten Rezeptormobilitäten sowie zwei Rezeptor-Ligand-Komplex-Mobilitäten beschrieben werden.<br /> Im Anschluss daran wurde der Einfluss einer sechstägigen Vorbehandlung mit Hyperforin, Hyperosid und Hyperforin sowie den Vergleichssubstanzen Citalopram und Desipramin auf die laterale Mobilität der 5-HT_1A-ST-Rezeptoren untersucht. Für die Vorbehandlung der Zellen mit Hyperforin, Hyperosid und Desipramin konnte eine Verlangsamung der unbelegten Rezeptormobilitäten, die sich einerseits in einem geringeren Diffusionskoeffizienten und andererseits in einer Verschiebung der Anteile hin zu weniger mobilen Rezeptormobilitäten äußerte, gefunden werden. Die Hypericinvorinkubation führte zu einem starken Anstieg der immobilen, unbelegten Rezeptorpopulation. Citalopram zeigte keinen Einfluss auf die unbelegten 5-HT_1A-ST-Rezeptoren. Auf die laterale Mobilität der Rezeptor-Ligand-Komplexe konnte kein Einfluss der Testsubstanzen entdeckt werden.<br /> Eine Veränderung der lateralen Mobilität eines Rezeptors kann sich auf dessen Signaltransduktion auswirken. Daher wurde die Konzentration des mit dem 5-HT_1A gekoppelten Second Messengers cAMP nach Vorbehandlung der Zellen mit den Johanniskrautinhaltsstoffen sowie den Vergleichssubstanzen untersucht. Es wurde der cAMP-Spiegel unstimulierter C6-5-HT_1A-ST-Zellen sowie die cAMPSpiegel von mit Forskolin, 8-OH-DPAT oder simultan mit Forskolin und 8-OH-DPAT stimulierten Zellen quantifiziert. Die gefundene Veränderung der lateralen Mobilität pflanzte sich in einer veränderten Signaltransduktion der vorbehandelten Zellen fort. So konnte für Hyperforin, Hyperosid und Desipramin jeweils eine Hemmung der konstitutiven Aktivität der 5-HT_1A-ST-Rezeptoren, die sich in einer verstärkten cAMPSynthese nach Stimulation mit Forskolin bemerkbar machte, gefunden werden. Der starke Anstieg des immobilen Rezeptoranteils nach Hypericinvorbehandlung ging mit einer verminderten Signaltransduktion des 5-HT_1A-ST-Rezeptors einher. Dies machte sich in einer verminderten Differenz der cAMP-Spiegel zwischen Forskolin- und simultaner Forskolin- und 8-OH-DPAT-Stimulation bemerkbar. Die chromatischen Eigenschaften von Hypericin verhindern eine Auswertung der FCS-Untersuchungen. Die daher unvollständige Datenlage macht eine Einschätzung, ob Hypericin einen Beitrag über den 5-HT_1A-Rezeptor zum antidepressiven Wirkungsmechanismus des Johanniskrautextraktes leistet, unmöglich. <br /> Die gefundene Hemmung der konstitutiven Aktivität des 5-HT_1A-ST-Rezeptors durch Hyperforin und Hyperosid könnte in Fällen einer veränderten oder gestörten konstitutiven Aktivität des 5-HT_1A-Rezeptors von Vorteil sein. <br /> Die gefundenen Ergebnisse stellen einen Beitrag zur Entschlüsselung des antidepressiven Wirkungsmechanismus von Johanniskraut dar.