Een onderzoeksteam van de Friedrich Schiller Universiteit van Jena (Duitsland) en de Louisiana State University heeft het moleculaire mechanisme achter de ontstekingsremmende werking van een natuurlijk product van wierookhars opgehelderd. Het enzym 5-lipoxygenase speelt een sleutelrol, herprogrammeren van het normaal pro-inflammatoire enzym in een anti-inflammatoir eiwit.

Er was eens, de drie koningen brachten kostbare geschenken aan de pasgeboren baby Jezus:evenals goud en mirre, ze hadden ook wierook. "Zelfs vandaag, wierook is een waardevol geschenk, " zegt Prof. Oliver Werz van de Friedrich Schiller Universiteit, hoewel hij niet echt denkt aan het bijbelse citaat van wierook. "De hars gewonnen uit de bast van de wierookboom bevat ontstekingsremmende stoffen die het geschikt maken voor de behandeling van ziekten zoals astma, reumatoïde artritis of neurodermitis, onder andere, " hij legt uit.

Apotheker Werz en zijn team onderzoeken al enkele jaren de ontstekingsremmende werking van wierookhars en zijn componenten. Nutsvoorzieningen, samen met collega's in de VS, de Jena University-onderzoekers zijn erin geslaagd het moleculaire mechanisme van boswellic acid te ontdekken, een stof die verantwoordelijk is voor het ontstekingsremmende effect van wierook. Ze presenteren hun resultaten in het huidige nummer van het vakblad Natuurlijke chemische biologie .

Kristalstructuuranalyses onthullen waar actieve stoffen zich richten op het inflammatoire enzym

Het enzym 5-lipoxygenase speelt een sleutelrol bij de werking van wierook. "Het is al meer dan 40 jaar bekend dat dit enzym de vorming van leukotriënen bevordert, een belangrijke groep ontstekingsmediatoren in het menselijk lichaam, " legt Werz uit. Echter, in zijn huidige krant, het onderzoeksteam heeft voor het eerst met gebonden remmers de kristalstructuur van dit centrale ontstekingsenzym kunnen ophelderen en in beeld brengen. De afbeeldingen van de kristalstructuur maken gedetailleerde studies van het enzym en zijn interactie met actieve stoffen mogelijk, evenals de ontwikkeling van nieuwe anti-inflammatoire geneesmiddelen.

En dat is precies wat Werz en zijn collega's hebben gedaan. Naast zileuton, een ontstekingsremmend medicijn dat wordt gebruikt om astma te behandelen, de onderzoekers hebben het enzym gecombineerd met verschillende natuurlijke producten en de kristalstructuren van de resulterende complexen geanalyseerd. Het resultaat verraste de onderzoekers aanvankelijk:terwijl andere natuurlijke producten direct aan de actieve plaats van het enzym koppelen op een vergelijkbare manier als zileuton, en dus zijn functie belemmeren, boswellic acid bindt aan een andere plaats van het enzymmolecuul, ver van de actieve site. "Echter, deze binding leidt tot structurele veranderingen in de actieve plaats, en dit remt ook de enzymactiviteit, ' zegt Werz.

Domino-effect in de enzymstructuur

Daarom, deze structurele veranderingen veroorzaakt door de wierookcomponent hebben al een ontstekingsremmend effect. "Maar de invloed van boswellic acid gaat veel verder dan dit, " zegt Dr. Jana Gerstmeier. De apotheker van het team van Werz is een van de twee hoofdauteurs van het onderzoek. "Deze binding creëert een domino-effect, die ook een verandering in de specificiteit van het enzym veroorzaakt, " zegt Gerstmeier. In plaats van de synthese van pro-inflammatoire leukotriënen te katalyseren, 5-lipoxygenase maakt onder invloed van boswellic acid ontstekingsremmende stoffen aan. "Dat betekent, in simpele termen, dat de wierookcomponent het ontstekingsenzym herprogrammeert tot een ontstekingsremmend enzym."

Volgens de auteurs van de studie, deze bevindingen kunnen nu enerzijds worden gebruikt om de boswellische zuren uit wierook te testen in relevante ziektemodellen, en misschien later om ze te ontwikkelen als een medicijn om ontstekingsziekten te behandelen. Anderzijds, dankzij de nieuw ontdekte bindingsplaats op 5-lipoxygenase, andere potentiële geneesmiddelen kunnen worden ontwikkeld en hun effectiviteit als ontstekingsremmende middelen kan in experimenten worden getest.