Dokument: Identifikation neuer Wirkstoffe für die Inhibition von Toxoplasma gondii

Titel:	Identifikation neuer Wirkstoffe für die Inhibition von Toxoplasma gondii
Weiterer Titel:	Identification of novel substances for the inhibition of Toxoplasma gondii
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=51499
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20191112-085238-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Schmidt, Sarah [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,39 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.11.2019 / geändert 09.11.2019
Beitragende:	Prof. Dr. Pfeffer, Klaus [Gutachter] Prof. Dr. Timm, Jörg [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	T. gondii ist als ein weltweit verbreiteter Parasit für zahlreiche Erkrankungen verantwortlich. Durch seine Bedeutung als humanpathogener Erreger ist er sowohl Verursacher von Embryo- sowie Fetopathien, als auch für eine Vielzahl von Todesfällen bei Patienten/-innen ursächlich, deren Immunsystem sich in einem supprimierten oder defizienten Zustand befindet. Ähnlich wie in der antibakteriellen Therapie, treten bei der antiinfektiven Behandlung von T. gondii zunehmende Resistenzentwicklungen auf, die eine Eradikation des Parasiten erschweren. Hinzu kommt die Problematik, dass die bisher im klinischen Bereich eingesetzten Wirkstoffe lediglich auf parasitostatischer Ebene wirken. Aus diesem Grund ist die Identifikation neuer Wirkstoffe gegen T. gondii notwendig. In dieser Arbeit konnten mehrere aussichtsreiche Wirkstoffe identifiziert werden, die das Wachstum von T. gondii inhibieren. Dabei ließ sich in der Zellkultur mittels Toxoplasmen- Proliferationstests nicht nur eine Hemmung auf den intermediär virulenten T. gondii Stamm ME49 (Typ II) feststellen, sondern auch eine vergleichbare Inhibition auf den hochvirulenten T. gondii Stamm BK (Typ I) nachweisen. Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse konnte in weiteren Untersuchungen durch mindestens dreimaliges Wiederholen des Toxoplasmen- Proliferationstests unter gleichen Versuchsbedingungen geprüft werden. Des Weiteren wurde die Potenz der neuen Wirkstoffe mit denen der klinisch bereits etablierten antiparasitären Wirkstoffe verglichen. Dafür herangezogen wurden die Antibiotika Cotrimoxazol, bestehend aus Trimethoprim und Sulfamethoxazol, sowie Clindamycin. Die in dieser Arbeit getesteten Wirkstoffe sind Sekundärmetabolite aus marinen Schwämmen, Pflanzen und endophytischen Pilzen. Von insgesamt 151 getesteten Wirkstoffen und deren Derivaten konnten nun 13 identifiziert werden, die mit einem ähnlichen EC50-Wert inhibierend auf T. gondii wirken wie bereits klinisch eingesetzte Antibiotika. Als Substanzen mit einer guten inhibitorischen Aktivität wurden diejenigen definiert, deren durchschnittlicher EC50-Wert kleiner gleich 10 μM ist. Diese konnten folglich als potentiell wirksame Kandidaten für die Inhibition von T. gondii in Betracht gezogen werden. Im Hinblick auf die gleichzeitige Hemmung beider T. gondii Stämme ließen sich drei der neu getesteten Wirkstoffe mit guter inhibitorischer Potenz von kleiner gleich 10 μM identifizieren. Diese sind 3-O-Methylgallic acid butyl ester, BrPhenethylamide und Hexylamide. Eine gute inhibitorische Aktivität gegen den T. gondii Stamm ME49 besaßen weiterhin noch (+) Avarol, Alternariol, Neobavaisoflavone und Piperin. Betrachtete man die Potenz der Wirkstoffe gegen den T. gondii Stamm BK, so ließ sich darüber hinaus die Wirkung von Berberin hemisulfat als vielversprechend beurteilen. Demzufolge konnten in dieser Arbeit von den 13 auserwählten Wirkstoffen insgesamt acht identifiziert werden, deren inhibitorische Potenz neben der bereits in der Klinik verwendeter Antibiotika als gut bezeichnet werden kann und die somit vielversprechende Kandidaten in der Entwicklung neuer Substanzen zur Behandlung der von T. gondii verursachten Infektionskrankheit Toxoplasmose darstellen. As a globally prevalent parasite, T. gondii is responsible for numerous diseases. Due to its importance as a human pathogenic agent, it not only causes embryo- and fetopathies but also a large number of deaths in patients whose immune system is in a suppressed or deficient state. Similar to antibacterial therapy, the anti-infective treatment of T. gondii is affected by the increasing development of resistance, which complicates eradication of the parasite. Additionally, there is the problem that the active substances currently used in the clinical practice only act on a parasitostatic level. For this reason, the identification of novel substances against T. gondii is urgent. In this work several promising substances could be identified which inhibit the growth of T. gondii. Thus, in cell culture by means of toxoplasma proliferation tests not only an inhibition on the intermediate virulent T. gondii strain ME49 (type II) was determined, but also a comparable effect on the highly virulent T. gondii strain BK (type I) could be observed. The reproducibility of the results could be tested in corroborating investigations by repeating the toxoplasma proliferation tests at least three times under the same experimental conditions. Furthermore, the potency of this new natural products was compared with those of clinically established antibiotic agents. For this purpose, the antibiotics Cotrimoxazole, consisting of Trimethoprim and Sulfamethoxazole, and Clindamycin were used. The substances tested in this work are secondary metabolites of marine sponges, plants and endophytic fungi. Of a total of 151 tested natural products and derivatives thereof, 13 substances have been identified which inhibit the proliferation of T. gondii with a comparable EC50 value as established antibiotics. Defined as substances with a good inhibitory activity were those, whose EC50 value average less than or equal to 10 μM. These were considered as potentially potent candidates for the inhibition of T. gondii. With regard to the simultaneous inhibition on both T. gondii strains, three of the newly tested active products with good inhibitory potency of less than 10 μM could be identified. In particular, these encompass 3-O-Methylgallic acid butyl ester, BrPhenethylamide and Hexylamide. Furthermore, a good inhibitory activity against T. gondii strain ME49 also was shown by (+) Avarol, Alternariol, Neobavaisoflavone and Piperine. Considering the potency of the substances against the T. gondii strain BK, the effect of Berberin hemisulfate could be assessed as promising. Taken together, out of these 13 selected active products, eight of them were identified whose inhibitory potency can be considered as good besides the antibiotics already used in clinical practice. Therefore, they represent promising candidates in the development of new substances in the treatment of toxoplasmosis, the infectious disease caused by T. gondii.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Medizinische Mikrobiologie
Dokument erstellt am:	12.11.2019
Dateien geändert am:	12.11.2019
Promotionsantrag am:	24.06.2019
Datum der Promotion:	05.11.2019