
Blogbild: stilisierte DNA-Helix (Computergrafik)
Weblog von Alfred Rhomberg
Gentechnologie, Stammzellenforschung & innovative Ansätze der Pharmaforschung: Teil I - Zentrales und autonomes Nervensystem und Pharmaka die diese Nervensysteme beeinflussen - Beruhigungsmittel (Sedativa).
Bildquelle: Eigene Zeichnung mit "Chembase" (MDL)
(diese Beitragsreihe ist so verfasst, das in den Hauptteilen das Wesentliche mitgeteilt und allzu wissenschaftliche Erklärungen in den jeweils folgenden Anmerkungen erklärt werden, die man auch „überlesen“ kann).
Ein Großteil der in diesem Beitrag beschriebenen Substanzen war zur Zeit, als ich mein Studium beendete bereits bekannt (1962). Nicht bekannt waren der Wirkort und die Art und Weise wie diese hochwirksamen Stoffe tatsächlich wirken. Zwar war die grundlegende Bedeutung des zentralen Nervensystems (ZNS) bekannt, ebenso wie die zwei wesentlichen Gegenspieler des autonomen Nervensystems (ANS) – Sympathicus und Vagus (= Parasymathikus) und man wusste zu dieser Zeit bereits, dass es Wirksubstanzen gibt, die entweder den Vagus oder den Sympathicus beeinflussen können. Auch Substanzen die das zentrale Nervensystem beeinflussen waren längst bekannt. Man kannte zu dieser Zeit sogar bereits Stoffe, die offenbar eine ganz besonders wichtige Funktion ausüben, wie z.B. Dopamin, Acetylcholin oder Serotonin (Neurotransmitter). Das „wie“ der Wirkungsweise ist erst seit den letzten zwei Jahrzehnten durch die Fortschritte der Hirnforschung und der Biochemie bekannt und nur durch dieses Wissen ist es möglich, eine gezielte Forschung für neue Medikamente zu betreiben. Die „Hirnforschung“ bzw. Neurologie ist eine „zähe“ Forschung, d.h. man kennt heute unendlich viele Einzelheiten und ist trotzdem noch nicht so weit, zu wissen, wie unser Gedächtnis bzw. die Speicherung von Gedächtnisinhalten tatsächlich funktionieren.
Zunächst eine kurze Begriffserklärung der Funktionen von ZNS, ANS und Neurotransmittern:
Das zentrale Nervensystem (ZNS)
Das ZNS ist ein Gewebe (im Rückenmark und Hirn), dass den gesamten Organismus beeinflusst und ist verantwortlich für:
1.) Die Integration aller sensiblen Reize, die von innen oder außen dem Organismus zugeleitet werden.
2.) Die Koordination sämtlicher motorischer Leistungen
3.) Die Regulation aller dabei ablaufenden innerorganischen Abstimmungsvorgänge, einschließlich der hormonellen Vorgänge.
Das autonome Nervensystem (ANS)
Das autonome Nervensysem (ANS) – auch als „vegetatives“ Nervensystem (VNS) begannt, reguliert automatisch ablaufende Anpassungs- und Regulationsprozesse, wie Herzschlag, Atmung, Blutdruck, Verdauung und Stoffwechsel, sowie Sexualorgane, Blutgefäße oder die Schweißdrüsen. Der Ausdruck „autonom“ bedeutet, dass es selbständig wirkt und der Mensch durch seinen Willen keinen Einfluss darauf hat. In Wirklichkeit stimmt das nicht ganz – durch autogenes Training, Yoga und andere vergleichbare Übungen, lassen sich z.B. der Blutdruck und damit verschiedene andere Funktionen die mit dem Blutdruck zusammenhängen, von außen bzw. durch den eigenen Willen beeinflussen.
Das vegetative Nervensystem wird untergliedert in:
1.) Sympathisches Nervensystem (Sympathicus)
2.) Parasympathisches Nerversystem (Vagus)
3.) Enterisches Nervensystem (reguliert den Magen-Darm Trakt)
Das vegetative Nervensystem wird weitgehend vom ZNS gesteuert, am wenigsten davon das enterische Nervensystem.
Neurotransmitter
Neurotransmitter sind unterschiedliche biochemische Stoffe, welche die Information von einer Nervenzelle zur anderen über die Kontaktstellen der Nervenzellen, den Synapsen, weitergeben.
Anm.: In die Synapse einlaufende elektrische Impulse (Aktionspotenziale) veranlassen die Ausschüttung der chemischen Botenstoffe aus ihren Speicherorten.
(über „Neurotransmitter“ wird in Teil III – Neurotransmitter, berichtet)
Arzneimittel (Pharmaka) die das ANS und ZNS beeinflussen sind z.B.:
Beruhigungsmittel (Sedativa)
Die Palette der Beruhigungsmittel reicht von milden pflanzlichen Stoffen, über wirksamere chemisch synthetisierte Stoffe bis hin zu den Schlafmitteln.
Pflanzliche Beruhigungsmittel wie z.B. Baldrian (Valeriansäurederivate), Melisse oder der Wirkstoff des Johanniskrauts (Mischung verschiedener „Hypericine“) sind altbekannte und heute eher veraltete Wirkstoffe. Trotzdem sind „Baldriantropfen“ durchaus geeignet einen milden Beruhigungseffekt zu erzeugen, der besonders bei Kindern angewendet wird, ebenso wie durch Melissentee . Die chemische Weiterentwicklung dieser Stoffe hat keine nenneswerten Erfolge gebracht. Bei der Anwendung dieser Mittel muss beachtet werden, das eine Wirkung (mit Ausnahme von hochdosiertem Johanniskraut, das rezeptpflichtig ist) meist nur nach längerer Anwendung wirkt. Die Präparate sind relativ nebenwirkungsfrei, jedoch bei schwereren psychischen Störungen und Unruhezuständen ungeeignet. Das gilt auch für Hopfenextrakte, die oft als schlaffördernde Mittel verwendet werden.
Wesentlich wirksamer sind Präparate vom „Valium-Typ“ (Diazepam/ Benzodiazepame)
Diazepam wurde erstmals nach ca. 10 jähriger Entwicklungszeit von der Fa. Hoffman La-Roche unter dem Handelsnamen Valium® auf den Markt gebracht. Die Verbindung ist deswegen so wirksam, weil sie offenbar sehr nahe an einen Rezeptor (siehe Anmerkung) herankommt, der die Information an das Nervensystem weiterleitet. Die an sich schon hohe Wirksamkeit bei kleinen Dosierungen (2,5 mg können bei manchen Menschen bereits Fahruntauglichkeit verursachen). Die Wirksamkeit eines Medikamentes würde noch weiter steigen, wenn dieses direkt bis an den Rezeptor gelangen würde. In diesem Falle könnten schon wenige Moleküle eine starke Wirkung auslösen. Mit dem in einem früheren Beitrag erwähnten „Molecular Design“ könnte man versuchen, Wirkstoffe am Computer so abzuändern, dass sie eventuell näher an den Rezeptor gelangen – hierzu ist allerdings die Kenntnis des Rezeptors (Eiweißmoleküle) erforderlich, von denen man bisher nur wenige kennt.
Anm.: Diazepam wirkt am GABAA- Rezeptor und verstärkt die Wirkung des Neurotransmitters Gamma-Aminobuttersäure (GABA) . Dabei bindet Diazepam als Agonist an die Benzodiazepinbindungsstelle dieses Rezeptors und bewirkt so seine konformformationelle Änderung. Diese erhöht die Rezeptor-Empfindlichkeit gegenüber GABA.
Valium hat mehrere Eigenschaften, es wirkt beruhigend (sedativ), angstlösend (anxiolytisch) und krampflösend (antikonvulsiv). Neben seiner Anwendung zur symptomatischen Behandlung von akuten und chronischen Spannungs-, Erregungs- und Angstzuständen wird Diazepam bei der Vorbereitung von chirurgischen und diagnostischen Eingriffen eingesetzt. Ebenso wird es als Muskelrelaxans und als Notfalltherapeutikum zur Behandlung epileptischer Anfälle verwendet.
Daneben wird Valium auch als Schlafmittel verwendet, wobei es aber heute bessere, mit Valium verwandte Stoffe gibt (das gefährliche Barbiturat „Veronal“ wird heute praktisch nicht mehr als Schlafmittel verordnet).
Auf der Basis des Grundmoleküls von Valium wurden von Roche und anderen Firmen viele Medikamente entwickelt, die sich in ihrem Wirkprofil deutlich unterscheiden. So ist Mogadan (Roche) besser als Schlafmittel geeignet, Frisium (von Aventis Pharma Deutschland) wirkt eher angslösend, bzw. stimmungsaufhellend. Andere Produkte unterscheiden sich oft nur in der Wirkdauer, der Anflutzeit (wie schnell es dauert bis das Medikament wirkt) und in der Verringerung unerwünschter Nebenwirkungen. Hochwirksam aus dieser Reihe ist auch Xanor (in Österreich Xanax).
Insgesamt gilt für alle diese Mittel, dass sie bei längerer Einnahme süchtig machen, oder sich ihre Wirksamkeit verringert. Alle Diazepam-Derivate sollen daher möglichst nur kurz und in möglichst niedriger Dosierung verwendet werden. Die Menschen reagieren sehr unterschiedlich auf diese Medikamente, besonders auch im Hinblick auf Alkoholgenuss oder im Zusammenwirken mit blutdrucksenkenden Medikamenten. Werden entsprechende Vorsichtsmaßnahmen eingehalten, sind die „Diazepame“ eher ungefährliche Arzneimittel (selbst bei etwas zu hoher Dosierung – einzig von Lexotanil ist bekannt, dass eine zu hohe Dosierung tödlich sein kann).
Zur Stimmungsaufhellung werden heute vielfach „Antidepressiva“ eingesetzt, über die in Teil II berichtet wird.
(Alfred Rhomberg)



