In der dritten Episode schließen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Thema der wasserlöslichen Vitamine ab. Im Fokus stehen diesmal Folsäure, Vitamin B12 und Ascorbinsäure.
Struktur der Folsäure: Der 6-Methylpterin-Rest ist blau, der para-Aminobenzoesäure-Rest grün und der Glutaminsäure-Rest gelb hinterlegt. Die roten Ziffern geben die Nummerierung des Pterin-Rests an und markieren wichtige enzymatisch aktive Positionen. Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Zunächst erklärt Hans-Dieter den Aufbau der Folsäure, in der neben einem Pterin-Baustein auch para-Aminobenzoesäure und Glutamat miteinander verknüpft sind. Er stellt die Tetrahydrofolsäure (THF) als aktive Form vor und geht auf die Methyl-THF-Varianten ein, die im Körper als Methylgruppen-Spender fungieren. Auf Basis dieses Wissens lässt sich auch gut erklären, wie Wirkstoffe funktionieren, die die Dihydrofolatreduktase blockieren.
Anschließend widmen sich die beiden dem Vitamin B12 (Cobalamin). Sie beleuchten dessen zentrale Funktion bei der Übertragung unterschiedlicher Kohlenstoffgerüste, beispielsweise bei der Synthese von *beta*-Leucin, Succinyl-CoA und Acetyl-CoA.
Abschließend klärt Hans-Dieter spannende Fragen rund um Vitamin C: Warum ist Ascorbinsäure streng genommen eigentlich gar kein „richtiges“ Vitamin? Wieso reagiert sie als Lacton trotzdem sauer und was verbirgt sich eigentlich hinter der Dehydroascorbinsäure?
In dieser Episode besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Peptidhormon Insulin und Antidiabetika, die Arzneimittel zur Behandlung von Diabetes mellitus.
Struktur eines Insulin Hexamers. Dargestellt ist das Protein Rückgrat in blau bzw. gelb. Die drei Monomere der jeweiligen Farbe sind verbunden zu einem Zink Atom (magenta). In rot ist das Proteinrückgrat markiert, das für die unterschiedlichen Hexamerformen ausschlaggebend ist. Hier ist die wasserlösliche (T) Form dargestellt; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Insulin wird in den Betazellen der Bauchspeicheldrüse produziert und ist für die Regulierung des Blutzuckerspiegels verantwortlich. Zunächst erläutern Hans-Dieter und Bernd die Struktur und die verschiedenen Speicherformen von Insulin in den Langerhans-Zellen. Sie erklären den Mechanismus der Insulinausschüttung nach der Aufnahme von Kohlenhydraten aus der Nahrung und wie Insulin dafür sorgt, dass Glukose von den Zellen des Körpers aufgenommen wird.
Wenn die Produktion oder Freisetzung gestört ist, beschreibt Hans-Dieter die Möglichkeiten zur Behandlung des daraus resultierenden Diabetes mellitus Typ. Neben der Insulinersatztherapie werden verschiedene Substanzgruppen wie Sulfonylharnstoffe, GLP-Analoga, SGLT-2-Hemmer und andere gängige Wirkstoffklassen erläutert.
Nach der Reise der Wirkstoffe besprechen Prof. Dr. Dr. Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp nun einzelne Wirkstoffklassen. Das erste Thema beschäftigt sich mit Wirkstoffen zur Behandlung des Bluthochdruck, die so genannten Antihypertonika. Nach einer Aufzählung der wichtigsten Wirkstoffklassen beginnen Hans-Dieter und Bernd in dieser Episode mit den Diuretika, also Substanzen zur Entwässerung.
Strukturformel von Hydrochlorothiazid; Quelle: Yikrazuul, Public domain, via Wikimedia Commons
Diuretika sind die am längsten bekannten Blutdruck senkenden Arzneimittel. Nach einer kurzen Beschreibung des Wirkortes in der Niere, legen Hans-Dieter und Bernd den Hauptfokus auf die Beschreibung der chemischen Grundkörper einiger wichtiger Wirkstoffe wie Hydrochlorothiazid bzw. Furosemid und den sich daraus ergebenden Wirkmachnismus.
Zum Abschluss der Episode diskutieren Hans-Dieter und Bernd den Medizin Nobelpreis 2021, dabei besprechen sie die Entdeckung des Ionenkanals TRPV1 oder auch Capsaicin Rezeptor und die Probleme, die sich bei der Entwicklung eines modernen Arzneimittels für diesen Rezeptor ergeben.
