Onderzoekers van de afdeling Fysiologie &Biofysica van de Universiteit van Californië, Irvine School of Medicine heeft de moleculaire basis ontdekt voor een therapeutische werking van een oud kruidengeneesmiddel dat in heel Afrika wordt gebruikt om verschillende ziekten te behandelen, inclusief epilepsie.

De kruidengeneeskunde, een bladextract van de struik Mallotus oppositifolius , was eerder effectief gebleken bij het beheersen van aanvallen, maar het mechanisme was onbekend. De vondst, gepubliceerd in Natuurcommunicatie , ontdekte dat twee componenten van het Mallotus-bladextract KCNQ2/3 activeren, een kaliumionkanaal dat essentieel is voor het regelen van elektrische activiteit in de hersenen. De twee componenten waren alleen enigszins effectief, maar waren in combinatie zeer effectief, zowel bij het activeren van KCNQ2/3-kanalen als bij het voorkomen van levensbedreigende aanvallen.

Het UCI-onderzoeksteam, bestaande uit postdoctoraal fellow Rían Manville, doctoraat en hoofdonderzoeker Geoffrey Abbott, MSc, doctoraat, gescreende individuele verbindingen uit het bladextract op kanaalopeningsactiviteit, en combineerde vervolgens de twee meest actieve verbindingen om de therapeutische synergie te ontdekken die aanwezig is in een Afrikaans volksremedie dat al eeuwen wordt gebruikt. Opvallend, een van de twee geïdentificeerde verbindingen, isovalerinezuur, is ook een hoofdbestanddeel van valeriaanwortel, een kruid dat in het oude Griekenland werd gebruikt als slaapmiddel tegen slapeloosheid, en eeuwenlang door de Engelsen en ook inheemse Amerikanen als een anticonvulsivum. Valeriaanwortel wordt nog steeds door maar liefst 2 miljoen mensen per week in de Verenigde Staten gebruikt als kruidengeneesmiddel tegen angst en slapeloosheid.

"We zijn erg geïnteresseerd in een moleculaire benadering van etnobotanie - de studie van planten en hun gebruik door lokale populaties - om de moleculaire mechanismen voor oude remedies te ontdekken en deze kennis te gebruiken om veiligere en effectievere medicijnen te maken. De KCNQ-kanalen die we bestuderen worden meestal geopend door elektrische activiteit, maar we weten dat ze ook ongelooflijk gevoelig zijn voor de aanwezigheid van kleine moleculen, inclusief neurotransmitters, maar ook moleculen van buitenaf, zoals medicijnen, en bestanddelen van voedsel en kruidenextracten, " zei Abbott. "Sommige volksgeneesmiddelen dreigen verloren te gaan, ofwel omdat traditionele praktijken worden vergeten, of omdat de gebruikte plantensoorten met uitsterven worden bedreigd. Soortenverlies kan ontstaan ​​door overmatig verzamelen, vernietiging van leefomgeving, of klimaatverandering. Er is een race tegen de klok om te voorkomen dat deze ongelooflijke hulpbron voor altijd verloren gaat."

Het UCI-team ontdekte dat het kruidenextract dat ze bestudeerden andere voorkeuren had voor het kanaalsubtype dan moderne medicijnen die het KCNQ2/3-kanaal activeren. zoals het anticonvulsivum, retigabine. Daarom, door de kruidenverbindingen te combineren met retigabine, ze waren in staat om het kanaal volledig te vergrendelen, een prestatie die nog niet eerder is behaald.

"Het kanaal openzetten is een leuke truc, maar het kan ook klinische implicaties hebben. Retigabine werd vorig jaar van de markt gehaald vanwege een verrassende bijwerking:het kleurt de huid en het oogwit blauw. Echter, door retigabine te combineren met de kruidencomponenten, we ontdekten dat we de retigabinedosering die nodig is voor activiteit aanzienlijk konden verminderen. Dit soort strategie zou ons op een dag in staat kunnen stellen om medicijnen zoals retigabine te gebruiken in doseringen die laag genoeg zijn om veilig te zijn, terwijl ze hun werkzaamheid behouden of zelfs verbeteren door ze te combineren met natuurlijke boosterverbindingen die zijn afgeleid van planten, ' zei Abbott.

Naast de versterkende effecten van het kruidenextract, identificatie van het vermogen van specifieke chemicaliën in planten om invloedrijke ionkanalen zoals KCNQ2/3 te activeren, kan op een dag leiden tot nieuwe epilepsie, angst- en pijnstillers die gebruikmaken van de alternatieve chemische ruimtes die worden geboden door de moleculaire bestanddelen van etnobotanica.