@phdthesis{Strasen2011,
  author    = {Strasen, J{\"o}rn},
  title     = {Experimentelle Untersuchungen und Hypothesen zur Zytotoxizit{\"a}t von Naphtylisochinolin-Alkaloiden bei Trypanosoma brucei},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66388},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die Schlafkrankheit hat ihren Schrecken seit den Zeiten Robert Kochs und Paul Ehrlichs nicht verloren. Die zielgerichtete Entwicklung neuer Medikamente ist f{\"u}r die Menschen in den Endemiegebieten damals wie heute von elementarer Bedeutung. Die Naphtylisochinolin-Alkaloide stellen eine neue chemische Substanzklasse dar, die gute Kandidaten f{\"u}r die Entwicklung neuer Medikamente enth{\"a}lt. Mit GBAP 94 im speziellen liegt eine Substanz vor, die gute Startvorrausetzungen hierf{\"u}r mitbringt. Diese sind eine sehr gute Wirksamkeit gegen Trypanosomen, gepaart mit einer hohen Selektivit{\"a}t durch einen sehr wahrscheinlich relativ spezifisch anti-trypanosomalen Wirkmechanismus. Die verwendeten Naphtylisochinolin-Alkaloide GBAP 94 und GBAP 146 wurden nach unterschiedlichen Gesichtspunkten ausgew{\"a}hlt. GBAP 94 wurde aufgrund seiner guten antitrypanosomalen Wirkung und seiner hohen Selektivit{\"a}t f{\"u}r Trypanosomen ausgew{\"a}hlt. Die IC50 liegt mit 0,383 µmol/l im Vergleich zu den aktuell verwendeten Medikamenten sehr niedrig. Die Selektivit{\"a}tsindices (IC50 Trypanosoma brucei brucei / IC50 Makrophagen J774.1) mit 85,6 und (IC50 Try-panosoma brucei brucei / IC50 Leishmania major) mit 15,1 liegen in einem sehr g{\"u}nstigen Bereich. GBAP 146 wurde haupts{\"a}chlich wegen seiner guten Fluoreszenz-Eigenschaften ausgew{\"a}hlt. Die antitrypanosomale Aktivit{\"a}t ist mit einer IC50 von 0,289 µmol/l zwar sehr gut, eine große Selektivit{\"a}t ist aber nicht gegeben. Die beiden Alkaloide waren aufgrund ihrer Eigenfluoreszenz gut fluoreszenz-mikroskopisch in den Parasiten zu detektieren. Nach 10 min war in den ersten Trypanosomen die Anreicherung der Wirkstoffe erkennbar. Nach 30 min war bei fast allen Parasiten eine F{\"a}rbung erkennbar. Die Wirkstoffe reicherten sich zun{\"a}chst in mehreren kleinen Vakuolen an. Bei l{\"a}ngeren Inkubationszeiten zeigte sich eine fast homogene Verteilung innerhalb des kompletten Parasiten. Durch-g{\"a}ngig ausgespart blieb eine vakuolische Struktur. Diese entwickelte oder vergr{\"o}ßerte sich im Verlauf der Inkubationszeit im vorderen Drittel des Parasiten, etwa im Bereich des Kinetoplasten. Diese Vakuole konnte auch lichtmikroskopisch in der Giemsa-F{\"a}rbung nachgewiesen werden. Der Anteil der ver{\"a}nderten Trypanosomen lag bei diesen Untersuchungen nach 1 h bei 25,4\%, stieg bis zum Zeitpunkt 2 h auf 46,6\% und stabilisierte sich nach 4 h bei 44,8\%. Die vakuolische Struktur f{\"u}hrte durch ihre Vergr{\"o}ßerung zur zunehmenden Verplumpung der Trypanosomen bis zu einer kugelf{\"o}rmigen Zellform mit geisselartig-wirkender Flagelle. Aufgrund der ver{\"a}nderten Form wurden die Zellorganellen verdr{\"a}ngt. Dies konnte durch die Fluoreszenzmarkierung des Mitochondriums mit Rodamine B Hexylester und der sauren Kompartimente, besonders des Lysosoms, mit LysoTracker® gezeigt werden. Die Vakuolisierung von Trypanosomen im Zusammenhang mit Apoptose ist bekannt. Die neu entstehende Vakuole konnte weder mit LysoTracker® green, noch mit dem endosomalen Farbstoff FM 4-64 angef{\"a}rbt werden. Damit k{\"o}nnen eine lysosomale und eine endosomale Herkunft der Vakuole ausgeschlossen werden. Eine genaue Kl{\"a}rung der Genese der Vakuole steht noch aus. In den Untersuchungen mit Annexin V und Propidium-Jodid im FACS® konnte gezeigt werden, dass die Wirkung der NIQs sehr wahrscheinlich Apoptose induziert. Annexin V ist auch bei Trypanosomen als Marker f{\"u}r Apoptose etabliert. Zudem zeigte sich ein Anstieg der Anzahl apoptotischer Trypanosomen mit Periode von 6 h - 8 h. Diese Dauer entspricht ungef{\"a}hr der Dauer des trypanosomalen Zellzyklus. Ein Eingriff der NIQs in den Zellzyklus ist somit sehr wahrscheinlich. Eine Hemmung von Teilen des Zellzyklus ist als Ausl{\"o}ser f{\"u}r Apoptose bekannt. {\"U}ber die genaue Zielstruktur der NIQs kann allerdings nur spekuliert werden. Die apotose-induzierende Wirkung anderer Alkaloide auf Trypanosomen ist inzwischen nachgewiesen. Ein weiteres Indiz ist, dass die Ergebnisse von Ponte-Sucre mit den NIQs bei Leishmanien ebenfalls in Richtung Apoptose weisen.},
  subject      = {Trypanosomiase},
  language  = {de}
}