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Medizin

Methylxanthine, wie Koffein könnten bei Alzheimer vorteilhaft sein

Freitag, 8. April 2022

/SciePro, stock.adobe.com

Leverkusen – In-vitro-Analysen legen nahe, dass Methylxanthin-induzierte Lipidveränderungen womög­lich positive Effekte bei Alzheimer haben könnten.

Zu den natürlich vorkommenden Methylxanthinen zählen Koffein, Theobromin und Theophyllin. Synthe­tische Produkte dieser Substanzklasse sind Propentofyllin und Pentoxifyllin. Methylxanthine sind phar­ma­kologisch wirksame Substanzen, die auch über die Nahrung, wie beispielsweise Kaffee, Tee und Kakao zugeführt werden können. Methylxanthine kommen derzeit beispielsweise bei akuten und chronischen Atemwegserkrankungen zum Einsatz, da sie die Atemwege erweitern und die Funktion der Atemmus­kulatur verbessern können.

Bisherige Studien haben darüber hinaus gezeigt, dass Methylxanthine auch Blutfette, darunter insbeson­dere Triglyceride und Cholesterin beeinflussen können. In Bezug auf die Alzheimererkrankung ist bekannt, dass Methylxanthine sowohl die Freisetzung des Amyloid-β-Peptids als auch die Aggregation des Amyloid-β-Peptids reduzieren und somit die Entstehung von senilen Plaques hemmen. Jedoch ist Wirkung von Methylxanthine in Bezug auf Lipide bei Alzheimer nicht ausreichend erforscht.

Daher untersuchte die Arbeitsgruppe um Marcus Grimm, Studiengangsleiter im Bachelor­studiengang Ernährungstherapie und -beratung am Campus Rheinland in Leverkusen, den Einfluss von Methylxanthine mittels In-vitro-Analysen weiter im Detail.

In dieser Studie (International Journal of Molecular Sciences, 2022; DOI: 10.3390/ijms23042295) wurden Hochdurchsatz-Lipid-Profiling-Techniken angewendet, um die Auswirkungen von Koffein, Theophyllin, Pentoxifyllin, Theobromin und Propentofyllin auf die Lipidhomöostase in menschlichen und murinen Neuroblastomzellen (SH-SY5Y und N2a) zu untersuchen.

Für diese Untersuchung wurden 180 verschiedene Lipide berücksichtigt und hinsichtlich der Effekte nach Langzeitinkubation mit Methylxanthine untersucht. Dabei wurden die relativen Lipidveränderungen in den untersuchten Zellen im Vergleich zu Kontrollzellen ohne Methylxanthinexposition erfasst.

Alle analysierten Methylxanthine neigten beispielsweise dazu, den Gesamt-Phosphatidylcholinspiegel in beiden neuronalen Zelllinien zu senken, wobei die stärkste Wirkung für das synthetische Propentofyllin erfasst wurde.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Methylxanthin-induzierte Lipidveränderungen nicht auf Triglyce­ri­de und Cholesterin in Leber und Serum beschränkt sind, sondern auch Veränderungen in Phosphatidyl­cholin, Sphingomyelinen, Ceramide und Plasmalogenen im Zellmodell umfassten.

Diese Arbeit liefert einen Hinweis darauf, dass Methylxanthine Lipidveränderungen induzieren können, die in Bezug auf Alzheimer und Stoffwechselkrankheiten wie zum Beispiel Diabetes von Vorteil sein könnten. Allerdings handelte es sich bei diesen Analysen um reine Zellkulturexperimente, so dass die Effekte von Methylxanthine auf Lipidveränderungen in vivo noch nachgewiesen werden müssen, geben die Studienautoren zu bedenken.

In Bezug auf die Lipidzusammensetzung bei Alzheimer wurden sowohl Klasseneffekte als auch individu­elle Effekte einzelner Methylxanthine verzeichnet. Darunter beeinflusste Koffein das Lipidprofil bezüg­lich der Alzheimerkrankheit in den analysierten neuronalen Zelllinien ebenfalls günstig. Daher heben die Wissenschaftler Methylxanthine wie Koffein als einen zusätzlichen wichtigen Nahrungsbaustein, neben einer gesunden Diät mit einem hohen Anteil an mehrfach ungesättigten langen Fettsäuren, in der Pro­phy­laxe und der Verlangsamung des Krankheitsverlaufs bei Alzheimer hervor. © cw/aerzteblatt.de

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