Studie kippt eine seit 100 Jahren gültige Regel der Pharmakologie
Einer der ältesten Grundsätze der Pharmakologie dürfte überholt sein. Neue Erkenntnisse von Chemikern der britischen Universität Warwick scheinen die 100 Jahre gültige "Overton-Regel" zu widerlegen, in der angegeben wird, wie schnell Chemikalien, beispielsweise Medikamente, Zellwände durchdringen. Die Ergebnisse haben weitreichende Auswirkungen auf die Entwicklung von Medikamenten. Damit sie wirken können, müssen viele Medikamente bis in die Zellen vordringen. Während sich einige Moleküle über spezielle, in der Zellmembran integrierte Systeme aktiven Zugang zu den Zellen verschaffen, gehen andere passiv vor, indem sie die Lipidmembran der Zelle durchdringen. Und auf diese Moleküle mit der passiven Durchdringung bezieht sich die Overton-Regel. In den 1890er Jahren entwickelte der Schweizer Forscher Ernst Overton eine Gleichung, mit der sich vorhersagen lässt, wie lange es dauert, bis ein gegebenes Molekül in eine Zelle eingedrungen ist. Die daraus resultierende Regel, die auch nach ihrem Erfinder benannt wurde, gibt an: Je einfacher sich eine Chemikalie in einem Lipid (Fett) lösen kann, desto schneller wird es in eine Zelle transportiert. Einer der wichtigsten Parameter in der Overton-Regel ist K, der die Lipophilität (Fettlöslichkeit) der untersuchten Chemikalien angibt. Je höher der K-Wert, desto höher die Diffusionsgeschwindigkeit durch die Zellmembran. Mit anderen Worten, je fettlöslicher eine Chemikalie ist, desto schneller gelangt sie in die Zelle. In den 100 Jahren seit Dr. Overton seine Gleichung erstmals aufgestellt hat, haben sich Medizinwissenschaftler bei der Entwicklung von Studien und klinischen Versuchen auf die Overton-Regel gestützt. Bei kürzlich durchgeführten Forschungsarbeiten verwendeten die Wissenschaftler die neueste Technologie, um genau zu untersuchen, was passiert, wenn ein Molekül in eine Zelle eindringt. Sie arbeiteten in dieser Studie mit schwachen Säuren. Gemäß der Overton-Regel müssten diese fettlöslichen Moleküle die Zellmembran relativ schnell durchqueren. Ihre Ergebnisse wurden online in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht. Was sie beobachteten, überraschte die Wissenschaftler. Ihre Ergebnisse setzten sich über die akzeptierte Lehrmeinung hinweg und widerlegten die Overton-Regel. Kurzum, die fettlöslichsten Moleküle brauchten am längsten, um die Membran zu durchdringen, und die am wenigsten fettlöslichen Säuren waren die Schnellsten. Die neue Regel lässt vermuten, dass die Overton-Regel umgekehrt werden muss, denn die Ergebnisse zeigen: Je leichter sich eine Chemikalie in einem Fett lösen lässt, desto langsamer wird sie durch die Zellmembran transportiert. "Das war eine überraschende und hochinteressante Erkenntnis. Unsere direkten Beobachtungen scheinen eine wichtige Regel, die über mehr als ein Jahrhundert Bestand hatte, völlig aufzuweichen", sagte Forschungsleiter Professor Patrick Unwin. 'Wir werden unsere Untersuchungen jetzt mit mehreren anderen Chemikalien und anderen Verfahren fortsetzen, um die molekulare Grundlage für unsere Beobachtungen zu erforschen. Die Lehrbücher müssen umgeschrieben werden, sodass die Regel, auf die wir uns mehr als ein Jahrhundert gestützt haben, revidiert wird. Moderne Verfahren, wie das von uns entwickelte, sollten uns eine bessere Einsicht in die Wirkungsweise einer Vielzahl pharmakologischer Moleküle geben, was natürlich für pharmazeutische Unternehmen von großem Interesse sein wird."
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