Korallenriffe beherbergen viele Organismen, die einzigartige Methoden entwickelt haben, um sich gegen Räuber, Parasiten und Konkurrenten zu verteidigen. Einige dieser Organismen, wie Korallen, Schwämme, Seescheiden, Kegelschnecken und Algen, produzieren chemische Verbindungen, die andere Lebewesen, die versuchen, sie anzugreifen oder in ihren Lebensraum einzudringen, abschrecken oder schädigen können. Diese Verbindungen werden als Sekundärmetaboliten bezeichnet. Sie haben oft komplexe Strukturen und biologische Aktivitäten, die sie zu attraktiven Kandidaten für die Arzneimittelforschung machen.
Wissenschaftler untersuchen diese Sekundärmetaboliten aus Korallenriffen seit Jahrzehnten und haben viele vielversprechende Verbindungen entdeckt, die für die Medizin isoliert wurden. Einige dieser Verbindungen wurden bereits als Arzneimittel zugelassen, andere befinden sich noch in verschiedenen Test- und Entwicklungsphasen. Nachfolgend einige der medizinischen Verwendungsmöglichkeiten von aus Korallenriffen gewonnenen Stoffen:
- Behandlungen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Hautkrebs, Geschwüre und Leukämie.
- Einer der erfolgreichsten Wirkstoffe ist Ziconotid, das auf dem Gift von Kegelschnecken basiert. Es ist ein starkes Schmerzmittel, das Nervensignale im Rückenmark blockiert und zur Behandlung von Patienten mit starken chronischen Schmerzen eingesetzt wird, die durch andere Medikamente nicht gelindert werden können.
- Eribulin wird aus einer Schwammverbindung namens Halichondrin gewonnen. Es ist ein Krebsmedikament, das in die Zellteilung eingreift und Krebszellen zum Absterben bringt. Eribulin wird daher bei der Behandlung von Patienten mit fortgeschrittenem Brustkrebs und Liposarkomen eingesetzt.
- Vidarabin wird aus einer anderen Schwammverbindung namens Spongothymidin gewonnen und zur Behandlung von Virusinfektionen eingesetzt.
- Cytarabin wird ebenfalls aus Spongouridin gewonnen und zur Behandlung von Leukämie eingesetzt.
- Trabectedin wird aus einer Seescheidenverbindung namens Ecteinascidin gewonnen. Es wird zur Behandlung von Weichteilsarkomen und Eierstockkrebs eingesetzt.
- Verringerung von Entzündungen. Die Modulation des Immunsystems und die Verringerung von Entzündungen sind wichtig für die Kontrolle vieler Krankheiten wie Arthritis, Asthma und entzündliche Darmerkrankungen.
- In diesem Zusammenhang wird Pseudopterosin zur Verbesserung der Wundheilung eingesetzt. Es hat seine Wurzeln in der Weichkoralle Pseudopterogorgia elisabethae
- Manoalid stammt von einem Schwamm namens Luffariella variabilis. Es kann das Enzym Phospholipase hemmen, das an Entzündungen und Schmerzen beteiligt ist.
- Abtötung von Viren. Verbindungen, die Viren hemmen oder abtöten können, die z.B. Herpes, Hepatitis, HIV und Influenza verursachen.
- Bryostatin stammt aus dem Bryozoon Bugula neritina. Es kann latent HIV-infizierte Zellen aktivieren und sie empfänglicher für antiretrovirale Medikamente machen.
- Kahalalid aus der Meeresschnecke Elysia rufescens kann die Replikation von Hepatitis C hemmen.
- Muskelentspannung und Vorbeugung von Krämpfen/Kontraktionen
- Brevetoxin, das aus der Dinoflagellate Karenia brevis gewonnen wird, kann an Natriumkanäle in Nervenzellen anbinden und eine Muskelentspannung bewirken.
- Tetrodotoxin, die hochgiftige Verbindung aus der Leber des Kugelfischs (Takifugu rubripes), hat in sehr niedrigen Dosen therapeutische Wirkung bei der Behandlung verschiedener Arten von Schmerzen, insbesondere bei Krebs, Nervenschäden oder inneren Organen. Die Wirkung beruht auf der Blockierung von Natriumkanälen in den Nervenzellen, wodurch die Übertragung von Schmerzsignalen verringert wird.
- Zusätzlich zu den bereits zugelassenen oder getesteten Arzneimitteln gibt es noch viele weitere Verbindungen, die aus Korallenriff-Organismen identifiziert wurden und potenzielle Anwendungen für die menschliche Gesundheit haben. Beispiele:
- Curacin aus dem Cyanobakterium Lyngbya majuscula hat krebshemmende Eigenschaften durch Hemmung der Tubulinpolymerisation.
- Palau'amin, das aus dem Schwamm Stylissa carteri gewonnen wird, hat antibakterielle Eigenschaften durch Hemmung der DNA-Synthese.
- Dolastatin, das aus dem Seehasen Dolabella auricularia gewonnen wird, hat krebshemmende Eigenschaften
- Discodermolid aus dem Schwamm Discodermia dissoluta hat ebenfalls krebshemmende Eigenschaften.
- Bengamid aus dem Schwamm Jaspis sp. hat antivirale Eigenschaften.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Korallenriffe wichtige Quellen für neue Medikamente sind, die zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten entwickelt werden. Allerdings bedrohen der Klimawandel, die Umweltverschmutzung und die Überfischung (insbesondere mit Zyanid oder Bomben) die Existenz der Riffe. Wenn die Korallenriffe verschwinden, werden wir eine ungeahnte Anzahl von Medikamenten verlieren, die wir noch nicht kennen. Der Schutz und die Erhaltung der Korallenriffe ist daher für die Gesundheit und das Wohlergehen der Menschen unerlässlich.
Referenzen
Pharmacy of the Sea - Divers Alert Network (dan.org)
From Poison to Promise: The Evolution of Tetrodotoxin and Its Potential as a Therapeutic
