4b Terpene II

Was sind Sesquiterpene?

Terpene mit einem C15-Grundgerüst, das aus drei C5-Isopreneinheiten aufgebaut wird.

Wie werden Mono-, Sesqui-, Di- und Triterpene nach ihrer C-Atomzahl eingeteilt?

• Monoterpene: C10

• Sesquiterpene: C15

• Diterpene: C20

• Triterpene: C30

• Steroide entstehen aus dem Triterpenstoffwechsel.

In welcher Pflanzenfamilie sind Sesquiterpenlactone besonders verbreitet?

Wie erkenne ich ein Sesquiterpenlacton?

• In den Asteraceae (Korbblütlern).

• Sonnenblume, ein Gänseblümchen oder eine Kamille

• Sesquiterpenlactone sind eine pharmazeutisch besonders wichtige Gruppe der Sesquiterpene.

Warum besitzen Sesquiterpene so viele verschiedene Gerüste?

• Carbokationen ermöglichen unterschiedliche Ringschlüsse und Umlagerungen.

• Methylgruppenwanderungen und Ringspaltungen können die ursprüngliche Isoprenanordnung verändern.

Wie entsteht Farnesyldiphosphat (FPP) aus C5-Bausteinen?

• DMAPP (C5) + IPP (C5) → Geranyldiphosphat (GPP, C10);

• GPP + IPP → Farnesyldiphosphat (FPP, C15).

• Die Verknüpfung erfolgt jeweils Kopf–Schwanz.

Welche Rolle spielen FPP und Nerolidyldiphosphat bei der Sesquiterpenbiosynthese?

• FPP ist die zentrale Vorstufe.

• Es kann direkt oder nach Isomerisierung zu Nerolidyldiphosphat cyclisieren.

• Die Isomerisierung erleichtert eine für den Ringschluss geeignete räumliche Anordnung.

Welche Rolle spielen Carbokationen bei der Bildung zyklischer Sesquiterpene?

• Nach Abspaltung von Diphosphat entstehen positiv geladene Zwischenstufen.

• Doppelbindungen greifen diese an: Ringe entstehen. Weitere Umlagerungen erzeugen unterschiedliche Gerüste.

Wo kommt β-Caryophyllen vor und welche Zielsysteme nennt das Skript?

Es kommt im ätherischen Öl vieler Gewürze vor.

Genannt werden der Cannabinoidrezeptor CB2 und der nukleäre Rezeptor PPARγ.

Welche Wirkungen von β-Caryophyllen wurden in Tiermodellen beobachtet?

• Entzündungshemmende und schmerzlindernde Wirkungen sowie Effekte gegen Fibrose und Neuroinflammation.

• Daraus folgt noch kein Wirksamkeitsnachweis beim Menschen; dafür sind geeignete klinische Studien nötig.

Woran unterscheiden sich Germacran-, Eudesman-, Guajan- und Pseudoguajangerüste?

• Germacran: ein Zehnring

• Eudesman: zwei verbundene Sechsringe

• Guajan: ein Fünf- und ein Siebenring

• Pseudoguajan: ebenfalls Fünf- und Siebenring, aber veränderte Methylgruppenposition durch Umlagerung.

Welche Lactonklassen gehören zu den vier gezeigten Sesquiterpengerüsten?

Germacran → Germacranolide;
Eudesman → Eudesmanolide;
Guajan → Guajanolide;
Pseudoguajan → Pseudoguajanolide, darunter Helenanolide.

Was ist ein Sesquiterpenlacton?

• Ein oxidiertes Sesquiterpen mit einem Lactonring.

• Ein Lacton ist ein cyclischer Ester.

• Viele Vertreter sind bitter, biologisch reaktiv und können Hautreizungen oder Allergien auslösen.

Welche reaktive Gruppe besitzen viele Sesquiterpenlactone?

• Eine α-Methylen-γ-lacton-Gruppe: ein fünfgliedriger Lactonring mit einer exocyclischen =CH2-Gruppe neben der Carbonylgruppe.

• Sie bildet ein elektrophiles α,β-ungesättigtes Carbonylsystem.

Wie reagiert ein Sesquiterpenlacton mit einem Protein-Cystein?

• Der nukleophile Schwefel der Cystein-SH-Gruppe greift das elektrophile β-C-Atom des α,β-ungesättigten Carbonylsystems an.

• Bei dieser Michael-Addition entsteht eine kovalente C–S-Bindung; die Proteinfunktion kann verändert werden.

Warum wirken nicht alle Sesquiterpenlactone gleich stark und gleich selektiv?

• Sie unterscheiden sich in Zahl, Lage und Zugänglichkeit ihrer reaktiven Gruppen sowie in ihrer räumlichen Struktur.

• Auch Zellaufnahme und Stoffwechsel beeinflussen, welche Proteine wie stark verändert werden.

Was bedeuten Hapten, Carrier und vollständiges Antigen?

• Hapten: kleines Molekül, das allein keine Immunantwort auslöst.

• Carrier: meist ein Trägerprotein.

• Durch Bindung des Haptens an das Protein kann ein immunogenes vollständiges Antigen entstehen.

Wie kann ein kleines Sesquiterpenlacton eine Kontaktallergie auslösen?

• Es bindet kovalent an Hautproteine.

• Antigenpräsentierende Zellen präsentieren Bestandteile der veränderten Proteine und aktivieren passende T-Lymphozyten.

Welcher Allergietyp liegt beim Kontaktekzem gegen Sesquiterpenlactone vor?

• Typ IV: eine verzögerte, T-Zell-vermittelte Reaktion.

• Das Ekzem entsteht meist nach Stunden bis Tagen an der Kontaktstelle.

Was unterscheidet Sensibilisierung und Auslösung einer Kontaktallergie?

• Sensibilisierung: Beim ersten Kontakt entstehen spezifische T-Zellen und Gedächtniszellen, oft ohne sichtbares Ekzem.

• Auslösung: Erneuter Kontakt aktiviert diese Zellen und führt zur Entzündung.

Was unterscheidet Typ-I- und Typ-IV-Allergien?

• Typ I: IgE-vermittelt, Mastzellaktivierung, Reaktion meist innerhalb von Minuten, z. B. Heuschnupfen.

• Typ IV: T-Zell-vermittelt, verzögert nach Stunden bis Tagen, z. B. allergisches Kontaktekzem.

Was kennzeichnet Typ-II- und Typ-III-Allergien?

• Typ II: Antikörper richten sich gegen Antigene auf Zellen oder Gewebestrukturen und können diese schädigen.

• Typ III: Immunkomplexe aus löslichen Antigenen und Antikörpern lagern sich ab und lösen Entzündungen aus.

Welche wichtigen Arzneidrogen mit Sesquiterpenen behandelt das Skript?

Arnikablüten, Löwenzahnkraut mit Wurzel, Schafgarbenkraut, Wermutkraut und Pestwurz.

Artemisinin wird als isolierter Wirkstoff bzw. in Form seiner Derivate behandelt.

Was ist Arnicae flos?

• Die getrockneten Blütenstände von Arnica montana L. (Arnika)

• Familie Asteraceae

Welche wichtigen Sesquiterpenlactone enthalten Arnikablüten?

• Vor allem Helenalin- und Dihydrohelenalinester vom Pseudoguajanolidtyp.

• Weitere Inhaltsstoffe sind u. a. Flavonoide, ätherisches Öl, Phenolcarbonsäuren und Cumarine.

Welche zwei elektrophilen Gruppen musst du in Helenalin erkennen und einzeichnen können?

• Die α-Methylen-γ-lacton-Gruppe

• in α,β-ungesättigtes Keton im Fünfring (Cyclopentenon).

• Beide können mit nukleophilen Proteinbestandteilen reagieren.

Was unterscheidet Dihydrohelenalin von Helenalin?

• Bei Dihydrohelenalin ist die exocyclische Doppelbindung der α-Methylen-γ-lacton-Gruppe hydriert; dort liegt eine Methylgruppe vor.

• Das Cyclopentenon bleibt erhalten. Helenalin wirkt laut Folie im Allgemeinen stärker.

Welche Wirkungen werden Arnikapräparaten bei äusserlicher Anwendung zugeschrieben?

• Entzündungshemmend (antiphlogistisch)

• schmerzlindernd (analgetisch)

• antiseptisch.

• Als wichtige Wirkstoffe gelten die Sesquiterpenlactone.

Wie kann Helenalin NF-κB hemmen?

• Helenalin kann Cystein-SH-Gruppen kovalent modifizieren und dadurch die Funktion von NF-κB hemmen.

• die p65-Untereinheit mit Cys38 als Ziel.

• Dadurch wird die Expression entzündungsfördernder Gene vermindert.

Warum kann dieselbe Struktur von Helenalin erwünschte und unerwünschte Wirkungen auslösen?

• Seine elektrophilen Gruppen können entzündungsrelevante Proteine hemmen.

• Sie können aber auch andere Proteine verändern und dadurch Zellschäden, Hautreizungen oder Haptenbildung mit Kontaktallergien verursachen.

Bei welchen Beschwerden werden Arnikazubereitungen äusserlich angewendet?

• Blutergüssen, Quetschungen, rheumatischen Muskel- und Gelenkbeschwerden sowie Insektenstichen.

• Auch lokale Anwendungen im Mund- und Rachenraum werden genannt; das bedeutet keine Einnahme.

Warum darf eine Arnikazubereitung zur äusserlichen Anwendung nicht einfach eingenommen werden?

• Die Inhaltsstoffe können bei innerlicher Anwendung toxisch wirken.

• Zusammensetzung und Konzentration einer äusserlichen Zubereitung sind nicht für die Einnahme ausgelegt.

Warum kann nach wiederholter Anwendung einer Arnikasalbe ein verzögertes Ekzem auftreten?

• Mögliche Ursache ist eine Typ-IV-Kontaktallergie gegen Sesquiterpenlactone nach vorheriger Sensibilisierung.

• Ähnliche reaktive Strukturen in anderen Asteraceen können Kreuzreaktionen ermöglichen.

Was ist NF-κB und welche Rolle hat IκB?

• NF-κB ist ein Transkriptionsfaktor, der u. a. entzündungsrelevante Gene aktiviert.

• IκB bindet NF-κB und hält es im Ruhezustand im Cytoplasma zurück.

Wie führt bakterielles LPS zur Aktivierung von NF-κB?

LPS → TLR4-Signalweg → Aktivierung des IKK-Komplexes → Phosphorylierung und Abbau von IκB → NF-κB gelangt in den Zellkern → Expression von Entzündungsgenen, z. B. TNF-α, IL-1β und IL-6.

Wie können Corticosteroide NF-κB laut Folie hemmen?

• Sie fördern die Expression von IκB.

• IκB hemmt NF-κB, sodass weniger entzündungsfördernde Gene aktiviert werden.

• Dies ist ein vereinfachter Teilmechanismus.

Warum beweist weniger TNF-α im Zellversuch noch keine spezifische NF-κB-Hemmung?

• Auch Zellschädigung oder andere Signalwege können TNF-α vermindern.

• Zwei wichtige Kontrollen: Zellviabilität prüfen und NF-κB-Aktivität unabhängig messen, z. B. durch DNA-Bindung oder einen geeigneten Reporterassay.

Was zeigt die Entwicklung neuer Hemmstoffe aus dem Helenalin-Lacton?

Ein reaktives Strukturmotiv eines Naturstoffs kann als Ausgangspunkt für neue Wirkstoffe dienen.

Die Abbildung zeigt eine gezielte kovalente Bindung an p65; daraus folgt nicht, dass Helenalin ausschliesslich dieses Protein bindet.

Was ist Taraxaci herba cum radice?

• Das getrocknete Kraut mit Wurzel von Taraxacum officinale (Löwenzahn)

• Familie Asteraceae.

• die ober- und unterirdischen Pflanzenteile vor der Blüte geerntet.

Welche Sesquiterpen-Inhaltsstoffe enthält Löwenzahn?

• Beispiele sind Taraxinsäureglucosid vom Germacran-Typ und Taraxacolidglucosid vom Eudesman-Typ.

• Taraxinsäure ist über eine Esterbindung an β-D-Glucose gebunden.

Welche weiteren Inhaltsstoffe enthält Löwenzahn neben Sesquiterpenlactonen?

Triterpene, phenolische Verbindungen wie Flavonoide und Phenolcarbonsäuren, Kohlenhydrate wie Inulin und Fructose sowie Mineralstoffe, besonders Kaliumsalze.

Wofür wird Löwenzahn verwendet?

• Bei Appetitlosigkeit und dspeptischen Beschywerden

• gallefördernden und urologischen Präparaten.

• Verwendet werden Aufgüsse, Frischpflanzensaft und Extrakte.

Was bedeutet diuretisch und wodurch könnte Löwenzahn so wirken?

• Diuretisch bedeutet: die Harnausscheidung fördernd.

• Die Folie vermutet einen Beitrag des hohen Kaliumgehalts;

Welches Kontaktallergen enthält Löwenzahn?

• Taraxinsäureglucosid.

• Ekzeme können vor allem bei intensivem Kontakt mit dem Milchsaft auftreten

• das Allergen ist wenig stabil

Warum wird Russischer Löwenzahn untersucht?

Taraxacum kok-saghyz wird als Quelle für Naturkautschuk untersucht. Naturkautschuk besteht aus cis-1,4-Polyisopren und gehört zu den Polyterpenen.

Was ist Millefolii herba?

• Die getrockneten, blühenden Triebspitzen von Achillea millefolium L. (Schafgarbe)

• Familie Asteraceae

• Die Stammpflanze ist eine polymorphe Sammelart.

Wofür wird Schafgarbenkraut laut Skript angewendet?

• Appetitlosigkeit

• dyspeptischen Beschwerden

• leichten krampfartigen Beschwerden im Magen-Darm-Bereich

• In der Volksmedizin auch äusserlich bei Wunden und entzündlichen Hauterkrankungen.

Welche Stoffgruppen tragen zu den Wirkungen der Schafgarbe bei?

• Sesquiterpenlactone und Proazulene: Entzündungshemmung

• ätherisches Öl und Flavonoide: krampflösende Wirkung

• ätherisches Öl, Sesquiterpenlactone und Polyacetylene: antimikrobielle Wirkungen.

• Die Gesamtwirkung lässt sich daher nicht einem einzigen Stoff zuschreiben.

Was bedeuten Bitterstoffwirkung, choleretisch und spasmolytisch?

• Bitterstoffwirkung: Anregung von Appetit und Verdauungssekreten.

• Choleretisch: Förderung der Gallenbildung bzw. Gallensekretion der Leber.

• Spasmolytisch: krampflösend durch Entspannung glatter Muskulatur.

Was haben Löwenzahn und Schafgarbe gemeinsam, und worin unterscheiden sie sich?

• Beide werden bei Appetitlosigkeit und dyspeptischen Beschwerden eingesetzt.

• Bei Löwenzahn wird zusätzlich eine diuretische Wirkung diskutiert, bei Schafgarbe besonders eine spasmolytische Wirkung.

• Viele Inhaltsstoffe wirken mit; die Anwendung allein beweist noch keine klinische Wirksamkeit.

Welches Allergierisiko hat Schafgarbe?

Sie kann verzögerte Kontaktallergien auslösen. Die Folie nennt eine mittlere allergene Potenz und α-Peroxyachifolid sowie verwandte Stoffe als mögliche Auslöser.

Welche Sesquiterpenlactone der Schafgarbe solltest du kennen?

Beispiele sind Achillicin, Achillin und Leucodin, vor allem vom Guajanolidtyp. Daneben kommen weitere Sesquiterpenlactontypen vor.

Welche weiteren Inhaltsstoffgruppen enthält Schafgarbenkraut?

Ätherisches Öl, Polyacetylene, Flavonoide (u. a. Derivate von Apigenin und Luteolin) sowie Phenolcarbonsäuren.

Was sind Proazulene?

Vorstufen, aus denen bei der Verarbeitung Azulene entstehen können. Beispiel: Matricin, ein Sesquiterpenlacton aus Kamillenblüten, wird bei der Wasserdampfdestillation zu blauem Chamazulen umgewandelt.

Wie entsteht Chamazulen aus Matricin?

Vereinfacht: Matricin → unter Hitze, Abspaltungen und Umlagerungen Chamazulencarbonsäure → durch Abspaltung von CO2 Chamazulen. Das entstehende Azulen-Ringsystem besteht aus einem Fünf- und einem Siebenring.

Warum haben Pflanze, Tee, Extrakt und ätherisches Öl nicht dieselbe Zusammensetzung?

Die Herstellungsverfahren lösen unterschiedliche Stoffe heraus und können sie chemisch verändern. Chamazulen entsteht beispielsweise erst bei der Destillation aus Vorstufen; ein blaues Öl bildet deshalb nicht einfach die unveränderte Pflanze ab.

Was ist Absinthii herba?

• Wermutkraut von Artemisia absinthium L.

• Familie Asteraceae

• Verwendet werden getrocknete basale Laubblätter oder zur Blütezeit gesammelte obere Sprossteile und Laubblätter.

Welche Bitterstoffe enthält Wermut und zu welcher Terpenklasse gehören sie?

• Absinthin und Artabsin.

• Artabsin ist ein Sesquiterpenlacton vom Guajanolidtyp;

• Absinthin ist ein dimeres Sesquiterpenlacton aus zwei Sesquiterpeneinheiten.

Was unterscheidet Absinthin und α-Thujon?

• Absinthin: dimeres Sesquiterpenlacton und Bitterstoff.

• α-Thujon: Monoterpenketon im ätherischen Öl mit neurotoxischem Potenzial.

• Bitterkeit und Neurotoxizität sind hier verschiedenen Stoffen zuzuordnen.

Was bedeutet Bitterwert?

Er beschreibt, wie stark eine Substanz verdünnt werden kann, bis sie gerade noch bitter schmeckt. Je höher der Bitterwert, desto stärker die Bitterkeit. Er ist kein Mass für die Giftigkeit.

Welche andere Naturstoffklasse enthält ebenfalls Bitterstoffe?

Zum Beispiel die Iridoid- bzw. Secoiridoidglykoside, etwa Gentiopikrosid und Amarogentin im Enzian.

Warum kann das ätherische Öl von Wermut unterschiedlich zusammengesetzt sein?

Es gibt verschiedene Chemotypen. Je nach Chemotyp dominieren z. B. Thujon, trans-Sabinylacetat, cis-Epoxyocimen oder Chrysanthenylacetat.

Warum wird Wermut als Amarum aromaticum bezeichnet?

Gemeint ist Amarum aromaticum: eine Bitterstoffdroge mit ätherischem Öl.

Sie wird laut Skript zur Anregung von Appetit, Magensaft- und Gallensekretion bei Appetitlosigkeit und dyspeptischen Beschwerden eingesetzt.

In welchen Zubereitungen wird Wermut verwendet und wie beschreibt die Folie die Datenlage?

Als Tee, in Teemischungen, als pulverisierte Droge oder als Extrakt in Präparaten.

Wie kann α-Thujon neurotoxisch wirken?

• Es kann GABA-A-Rezeptor-vermittelte Hemmung blockieren.

• Dadurch nimmt die neuronale Erregbarkeit zu; bei ausreichend hoher Exposition können Krämpfe auftreten.

Warum lässt sich ein In-vitro-Effekt von Thujon nicht direkt auf eine Zubereitung übertragen?

Entscheidend sind Thujongehalt, aufgenommene Dosis, Resorption, Abbau und tatsächlich erreichte Konzentration im Nervensystem.

Eine hohe Konzentration im Zellversuch entspricht nicht automatisch der Exposition beim Konsum.

Was ist Petasitidis rhizoma?

• Der Wurzelstock von Petasites hybridus (Pestwurz)

• Familie Asteraceae

Welche Stoffe verursachen das zentrale Sicherheitsproblem von Pestwurz?

• Toxische Pyrrolizidinalkaloide (PA).

• Sie können unter anderem die Leber schädigen.

• Deshalb ist ein selbst hergestellter Tee nicht mit einem aufgereinigten und analytisch geprüften Fertigextrakt gleichzusetzen.

Wie wird bei Pestwurzextrakten mit Pyrrolizidinalkaloiden umgegangen?

Sie werden durch geeignete Herstellung und Aufreinigung weitgehend ausgeschlossen bzw. entfernt, z. B. mit Ionenaustauschverfahren. Der verbleibende PA-Gehalt muss analytisch geprüft werden; das Extraktionsverfahren allein ist kein ausreichender Sicherheitsnachweis.

Welche wichtigen Petasine und Chemotypen nennt das Skript?

• Petasin, Isopetasin und Neopetasin im Petasinchemotyp; daneben gibt es einen Furanopetasinchemotyp.

• Die Petasine sind Ester entsprechender Sesquiterpenalkohole mit Angelikasäure und besitzen ein Eudesman-Grundgerüst.

Was bedeutet Polymorphismus bei pflanzlichen Inhaltsstoffen?

• Genetisch festgelegte Unterschiede der Inhaltsstoffzusammensetzung innerhalb einer lokalen Population.

• Die chemisch verschiedenen Varianten heissen Chemotypen bzw. Chemovare.

Was bedeutet Polytypismus bei pflanzlichen Inhaltsstoffen?

Geografisch oder ökologisch getrennte Populationen einer Art besitzen unterschiedliche chemische Merkmale. Die Folie bezeichnet solche chemischen Rassen als Chemodeme.

Warum sind Chemotypen für die Qualität pflanzlicher Präparate wichtig?

Gleiche Pflanzenart bedeutet nicht automatisch gleiche Wirk- und Schadstoffgehalte. Für vergleichbare Präparate müssen Ausgangsmaterial, Inhaltsstoffprofil und Herstellung bekannt und kontrolliert sein.

Welche Wirkungen und Anwendungen nennt das Skript für Pestwurzextrakte?

Entzündungshemmende, krampflösende und antiallergische Wirkungen. Genannte Anwendungen sind Migräneprophylaxe, Spannungskopfschmerzen, Krämpfe im Verdauungs- und Urogenitaltrakt sowie allergische Rhinitis; auch Asthma wird aufgeführt. Dies sind Skriptangaben, keine allgemeine Anwendungsempfehlung.

Wie kann Petasin die Leukotrienbildung hemmen?

Laut Skript hemmt Petasin die durch PAF bzw. C5a ausgelöste intrazelluläre Ca2+-Freisetzung aus Mitochondrien. Dadurch wird die Aktivierung der 5-Lipoxygenase vermindert und es entstehen weniger Leukotriene. Für Iso- und Neopetasin ist dieser Mechanismus nicht entsprechend belegt.

Wie bewertet die Folie die klinische Evidenz zu Pestwurzextrakten?

Sie nennt Hinweise aus klinischen Untersuchungen, hält aber eine allgemeine therapeutische Empfehlung auf Grundlage der beschriebenen Daten nicht für möglich. Ergebnisse müssen dem konkret untersuchten Extrakt zugeordnet werden.

Welche Nachweise braucht ein Pestwurzextrakt zusätzlich zur Entfernung von PA?

Kontrolliertes Inhaltsstoffprofil und Wirkstoffgehalt, empfindliche Prüfung auf PA und andere Verunreinigungen, gleichbleibende Chargen sowie Daten zu Dosis, Wirksamkeit und Sicherheit, besonders zur Leberverträglichkeit. PA-Entfernung schliesst andere Risiken nicht aus.

Wofür erhielt Tu Youyou 2015 den Nobelpreis?

Für ihre Entdeckungen zu einer neuen Therapie gegen Malaria, insbesondere Artemisinin aus Artemisia annua, dem Einjährigen Beifuss (Asteraceae).

Wie ist Artemisinin strukturell einzuordnen?

• Als Sesquiterpenlacton mit einer Endoperoxidbrücke, biosynthetisch dem Cadinan-Typ zugeordnet.

• Beim Zeichnen ist besonders die O–O-Bindung innerhalb des Ringsystems zu markieren.

Was unterscheidet Artemisia-annua-Droge, Artemisinin und Artemisininderivate?

• Droge: getrocknetes Pflanzenmaterial mit vielen, schwankenden Inhaltsstoffen.

• Artemisinin: isolierter, chemisch definierter Naturstoff. Artesunat und

• Artemether: chemisch veränderte Derivate mit anderen pharmazeutischen Eigenschaften.

Warum ist eine Artemisia-annua-Zubereitung nicht mit einem definierten Malariamedikament austauschbar?

• Wirkstoffgehalt, Dosis, Aufnahme und Begleitstoffe können schwanken.

• Ein definiertes Arzneimittel besitzt kontrollierte Qualität und Dosierung sowie entsprechende Wirksamkeits- und Sicherheitsdaten; diese lassen sich nicht einfach auf einen Pflanzentee übertragen.

Gegen welche Parasitenstadien wirken Artemisinine vor allem?

• Vor allem gegen Blutstadien in infizierten Erythrozyten.

• Sie wirken auch gegen bestimmte Gametozytenstadien.

• Eine zuverlässige Beseitigung von Leberstadien oder ruhenden Hypnozoiten lässt sich daraus nicht ableiten.

Wie verläuft der Malariazyklus im Menschen vereinfacht?

Mücke überträgt Sporozoiten → Befall der Leber → Freisetzung von Merozoiten → Befall und wiederholte Vermehrung in Erythrozyten → ein Teil entwickelt sich zu Gametozyten, die von einer Mücke aufgenommen werden können.

Wie trägt die Endoperoxidbrücke zur Wirkung von Artemisinin bei?

Eisen bzw. Häm aktiviert die O–O-Bindung. Es entstehen reaktive Radikale und weitere Zwischenprodukte, die Parasitenbestandteile, insbesondere Proteine, kovalent schädigen. Die Endoperoxidgruppe ist für die Wirkung entscheidend.

Warum werden Artemisininderivate bei unkomplizierter Malaria mit einem Partnerwirkstoff kombiniert?

Sie senken die Parasitenzahl rasch, wirken aber nur kurz. Ein geeigneter länger wirksamer Partner beseitigt verbleibende Parasiten. Die Kombination vermindert Rückfälle durch Restparasiten und das Risiko der Resistenzselektion.

Warum sind Blutstadienwirkung, Leberstadienwirkung und Prophylaxe nicht dasselbe?

Eine Wirkung auf Parasiten im Blut beweist keine Wirkung in der Leber. Für Prophylaxe braucht es zusätzlich geeignete Wirkungsdauer, Sicherheit und klinische Daten. Artemisinine sind keine routinemässige Reiseprophylaxe.

Was zeigen die Folien zu Artemisininderivaten in der Krebsforschung?

Präklinisch werden u. a. Effekte auf Tumorzellvermehrung, Migration, Gefässneubildung und Metastasierung untersucht. Solche Ergebnisse beweisen noch keine klinisch wirksame und sichere Krebstherapie.

Was muss vor einer behaupteten Krebswirkung von Artemisininderivaten geprüft werden?

Ob wirksame Konzentrationen im Menschen bzw. Tumor erreichbar sind; ob Tumorzellen stärker als gesunde Zellen geschädigt werden; und ob klinische Studien einen Nutzen wie besseres Überleben oder weniger Krankheitsprogression bei vertretbaren Nebenwirkungen zeigen.

Welche Herausforderungen nennt das Skript für Artemisinine in der Krebstherapie?

Oft sind höhere Konzentrationen als gegen Malaria nötig. Deshalb werden Dosierung, Verträglichkeit und gezielte Wirkstoffabgabe untersucht, z. B. mit Nanopartikeln.

[Zusatz am Schluss | Aufgabe 1c; keine direkt passende Folie] Wie können Statine die Bildung von FPP und Steroiden beeinflussen?

Sie hemmen die HMG-CoA-Reduktase und damit die Bildung von Mevalonat. Dadurch stehen weniger C5-Bausteine und FPP zur Verfügung. Auch die nachfolgende Synthese von Squalen und Steroiden wie Cholesterin kann abnehmen.

[Zusatz am Schluss | Aufgabe 1c; keine direkt passende Folie] Was haben Mevalonatweg und Polyketidbiosynthese gemeinsam, und was unterscheidet sie?

Beide nutzen Acetyl-CoA. Mevalonatweg: 2 Acetyl-CoA → Acetoacetyl-CoA; + Acetyl-CoA → HMG-CoA → Mevalonat → C5-Bausteine. Polyketidweg: Aufbau einer Kette meist durch wiederholte Kondensation eines Starters mit Malonyl-CoA unter CO2-Abspaltung.

[Zusatz am Schluss | Aufgabe 1c; keine direkt passende Folie] Entstehen alle Polyphenole ausschliesslich aus Acetyl-CoA?

Nein. Viele entstehen über den Shikimat-/Phenylpropanoidweg. Flavonoide haben eine gemischte Herkunft: Ein Phenylpropanoid-Starter wird mit Malonyl-CoA-Einheiten aus dem Acetatstoffwechsel verknüpft.

[Zusatz am Schluss | Aufgabe 12b; Vergleich der Folien 6, 14–18 und 36–38] Wie unterscheiden sich β-Caryophyllen, Helenalin und Artemisinin in Struktur und Wirkprinzip?

β-Caryophyllen: bicyclischer Sesquiterpen-Kohlenwasserstoff mit Vierring; Wirkung über CB2 und PPARγ.

Helenalin: Pseudoguajanolid mit elektrophilem Methylenlacton und Cyclopentenon; kovalente Proteinmodifikation.

Artemisinin: endoperoxidhaltiges Sesquiterpenlacton; Aktivierung durch Eisen/Häm zu reaktiven Zwischenprodukten.

[Zusatz am Schluss | Aufgabe 12b; Vergleich der Folien 6, 15 und 39–40] Welche Grenzen gelten bei der Wirkungszuordnung zu β-Caryophyllen, Helenalin und Artemisinin?

β-Caryophyllen: Tierdaten beweisen keine therapeutische Wirkung beim Menschen. Helenalin: reaktive Gruppen können mehrere Proteine verändern; ein Effekt beweist keine ausschliessliche NF-κB-Wirkung. Artemisinin: belegte Malariawirkung bedeutet nicht automatisch belegte Krebswirkung.

[Zusatz am Schluss | Aufgabe 12c; folienübergreifend] Was unterscheidet Arzneidroge, Gesamtextrakt, isolierten Naturstoff und Naturstoffderivat?

Arzneidroge: z. B. getrocknete Arnikablüten. Gesamtextrakt: mit einem Lösungsmittel gewonnenes Stoffgemisch, z. B. Arnikaextrakt. Isolierter Naturstoff: z. B. Artemisinin. Naturstoffderivat: chemisch veränderte Verbindung, z. B. Artesunat oder Artemether.

[Zusatz am Schluss | Aufgabe 12c; folienübergreifend] Wann dürfen Ergebnisse zwischen Droge, Extrakt und Reinstoff übertragen werden?

Nur bei ausreichender Vergleichbarkeit: Identität und Gehalt der Stoffe, Herstellungsverfahren, Dosis, Aufnahme bzw. Exposition und Anwendung müssen bekannt sein. Begleitstoffe können Wirkungen verändern; meist braucht es zusätzliche Untersuchungen mit der konkreten Zubereitung.