Körpereigene Substanz als potenzielles Wundermittel gegen Viren, Sepsis und Krebs entdeckt

Körpereigene Citraconsäure hemmt Viren und stärkt das Immunsystem

Ein deutsches Forschungsteam hat erstmals die bislang unbekannte Wirkung eines körpereigenen Moleküls namens Citraconsäure beschrieben. Die Substanz schützt die Zellen durch antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften. Zudem hemmt Citraconsäure die Freisetzung von Grippeviren aus menschlichen Zellen.

Eine gemeinsame Arbeitsgruppe von TWINCORE, dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und dem Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland hat die körpereigene Substanz Citraconsäure analysiert, die das Potenzial hat, die menschliche Immunabwehr zu verbessern. Die Ergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature Metabolism“ vorgestellt.

Was ist Citraconsäure?

Im menschlichen Körper kommen auf natürliche Art und Weise die drei Stoffe Itaconsäure, Mesaconsäure und Citraconsäure vor. „Itaconsäure hat zwei Isomere, also natürliche Verwandte, die sich nur geringfügig in der chemischen Struktur unterscheiden, Mesacon- und Citraconsäure“, erklärt Forschungsleiter Dr. Frank Peßler.

Alle drei Stoffe findet man in höheren Organismen wie beispielsweise dem Menschen. Die Forschenden um Dr. Peßler konnten im Jahr 2021 erstmals die drei Substanzen in Lymphknoten und Milz nachweisen. Beide Organe spielen eine zentrale Rolle für die Immunabwehr.

„Daraufhin haben wir diese Isomere weiter charakterisiert“, erläutert Peßler. Dabei zeigte sich, dass vor allem Citraconsäure ein enormes Potenzial für die Entwicklung neuartiger Medikamente mit sich bringt, die den Zellschutz verbessern, Viren hemmen und die Immunabwehr stärken sollen.

Welche Aufgabe hat Citraconsäure im Körper?

Denn Citraconsäure hat nach Angaben des Forschungsteams gleich mehrere positive Effekte für die Immunabwehr. „Wir haben entdeckt, dass Citraconsäure einen wichtigen Signalweg im Immunsystem aktiviert“, betont Peßler.

Dabei handelt es sich ihm zufolge um den sogenannte NRF2-Pathway. Dieser steuere antioxidative und entzündungshemmende Prozesse, die die Zellen vor schädlichen Einflüssen schützen können. Citraconsäure entfalte an dieser Stelle eine stärkere Wirkung als die beiden verwandten körpereigenen Substanzen Itacon- und Mesaconsäure.

Citraconsäure hemmt Grippeviren

In einem weiteren Versuch infizierten die Forschenden menschliche Zelle mit Grippeviren und behandelten die Zellen gleichzeitig mit Citraconsäure. Dabei konnte das Team eine starke Hemmung von Botenstoffen beobachten, die Entzündungen auslösen.

„Sie hemmt die Signalkaskaden der Typ-1-Interferone und reduziert dadurch proinflammatorische Zytokine und Chemokine“, beschreibt Pessler den Prozess. Zytokine und Chemokine sind Signalmoleküle, die Vorgänge im Immunsystem einleiten und verstärken.

Auch in dieser Testreihe hatte Citraconsäure die stärksten antiviralen Eigenschaften. Das Moleküle konnte die Freisetzung von Viruspartikeln aus den infizierten Zellen fast vollkommen unterbinden.

Citraconsäure könnte auch bei COVID-19 helfen

Peßler und sein Team hoffen, dass sich auf der Basis von Citraconsäure neue Medikamente entwickeln lassen, die bei schweren Virusinfektionen wie Influenza und COVID-19 helfen können.

Hoffnung auf Mittel gegen Blutvergiftung

Auch bei einer Sepsis, die oft als Komplikation bei Infektionen oder nach Operationen auftritt, könnte Citraconsäure zum Einsatz kommen.

Denn wie die Forschenden herausfanden, verhindert Citraconsäure die Produktion von Itaconsäure. „Zuviel Itaconsäure kann das Immunsystem schwächen“, fügt Dr. Fangfang Chen aus dem Studienteam hinzu.

„Die Gabe von Citraconsäure könnte daher zu einer Leistungssteigerung des Immunsystems führen“, so der Wissenschaftler. Laut Chen könnte dies beispielsweise gezielt genutzt werden, um die Abwehrkraft bei einer fortgeschrittenen Blutvergiftung zu stärken.

Citraconsäure könnte auch gegen Krebs helfen

„Andere Forschungsgruppen haben gezeigt, dass Itaconsäure das Wachstum von bestimmten Tumoren fördern kann“, hebt Pessler hervor. Da Citraconsäure Itaconsäure hemmt, könnte auf Basis von Citraconsäure eine neue Klasse von Krebsmedikamenten entstehen.

Die Arbeitsgruppe hat bereits ein Patent für die medizinische Anwendung von Citraconsäure beantragt. „Es steht uns allerdings noch viel Arbeit bevor, bis wir wissen ob und wie Medikamente auf Basis der Citraconsäure am besten eingesetzt werden können“, resümiert Dr. Pessler. (vb)