EuroWire , KRASNOJARSK: Russische Wissenschaftler haben aus Fichtenholz gewonnene, modifizierte Verbindungen entwickelt, die in Labortests gerinnungshemmende und antioxidative Wirkung zeigten. Dies geht aus einer Studie hervor, die am 16. Februar in der Fachzeitschrift „Polysaccharides“ veröffentlicht wurde. Die Forschung konzentrierte sich auf Galactoglucomannan, ein natürliches Polysaccharid der Fichte, und untersuchte, wie sich dessen Verhalten in Bluttests durch chemische Modifikation veränderte. Die Studie beschreibt Laborbefunde und Materialanalysen – es handelt sich nicht um ein zugelassenes Arzneimittel –, identifizierte aber mehrere modifizierte Derivate mit deutlich stärkerer gerinnungshemmender Wirkung als das ursprüngliche Biopolymer.
Die Studie wurde von Valentina S. Borovkova, Yuriy N. Malyar, Natalia N. Drozd und Maria V. Sereda in Zusammenarbeit mit Forschern des Krasnojarsker Wissenschaftszentrums, der Sibirischen Föderalen Universität und des Nationalen Medizinischen Forschungszentrums für Hämatologie verfasst. Die Forscher untersuchten, wie die Sulfatierung von aus Fichte gewonnenem Galactoglucomannan die Struktur, Löslichkeit und biologischen Eigenschaften des Polymers verändert. Das Team stellte eine Reihe von Derivaten her und testete deren Einfluss auf Gerinnungsindikatoren und die Aktivität freier Radikale unter kontrollierten Laborbedingungen mithilfe etablierter analytischer und biochemischer Methoden.
Laut der Studie extrahierten die Forscher Galactoglucomannan aus Fichtenholz und führten Sulfatgruppen mithilfe eines Sulfaminsäure-Harnstoff-Systems in 1,4-Dioxan ein. Dabei entstanden sulfatierte Derivate mit Substitutionsgraden von 0,4 bis 1,8. Die Autoren berichteten, dass längere Sulfatierungszeiten mit einer stärkeren gerinnungshemmenden Wirkung einhergingen, wobei die wirksamsten Proben Werte von 18,52 bzw. 21,19 internationalen Einheiten pro Milligramm erreichten. Im Vergleich dazu zeigte das unbehandelte Ausgangsmaterial unter denselben Testbedingungen nur eine vernachlässigbare gerinnungshemmende Wirkung.
Labortests zeigen eine stärkere gerinnungshemmende Aktivität
Die stärksten Derivate verhinderten laut der Studie effektiv die Bildung von Fibrin-Gerinnseln in menschlichem Blut und Plasma in vitro. Die Forscher maßen die Aktivität anhand von Berechnungen der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit und stellten einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen Sulfatierungszeit und gerinnungshemmender Wirkung fest. Proben, die nach 150 und 180 Minuten Sulfatierung hergestellt wurden, lieferten die besten Ergebnisse. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die chemische Anlagerung von Sulfatgruppen und nicht das native Fichtenpolysaccharid allein maßgeblich für die in den Experimenten beobachtete Steigerung der gerinnungshemmenden Wirkung verantwortlich ist.
Die Studie ergab außerdem, dass das antioxidative Verhalten vom verwendeten Testverfahren abhing. Die sulfatierten Verbindungen stützten sich nicht primär auf die DPPH-Radikalfängeraktivität, sondern zeigten im ABTS-Test eine deutlich stärkere Wirkung. Die beste Probe erreichte laut Veröffentlichung bei einer Konzentration von 2 Milligramm pro Milliliter eine ABTS-Radikalabsorption von 96 %. Dieses Ergebnis ordnet die Derivate in die Gruppe der Fichtenholz-basierten Materialien ein, die im Labor ein duales Profil aufweisen: Sie kombinieren messbare gerinnungshemmende Aktivität mit antioxidativer Wirkung nach kontrollierter chemischer Modifizierung des ursprünglichen Naturpolymers.
Durch kontrollierte Sulfatierung modifiziertes Fichtenbiopolymer
Die Forscher berichteten weder über Tierversuche noch über klinische Studien oder die Zulassung von Medikamenten auf Basis der Verbindungen. Stattdessen beschränkte sich die Veröffentlichung auf Labortests und die Charakterisierung der Materialien, einschließlich Molekulargewichtsverteilung, Infrarotspektroskopie und Strukturanalyse der sulfatierten Produkte. Die Autoren gaben an, dass die aktivsten Derivate für thromboresistente Biomaterialien relevant seien – eine Materialkategorie, die die Bildung von Blutgerinnseln bei Kontakt mit Blut reduzieren soll. Die Arbeit beschreibt daher bioaktive Laborverbindungen und Materialkomponenten und nicht etwa eine fertige Antikoagulationstherapie für Patienten.
Galactoglucomannan ist eine der Haupthemicellulosen im Fichtenholz und wurde hinsichtlich seiner Anwendung in Gelen, Beschichtungen und biomedizinischen Materialien untersucht. In dieser Studie wurde die kontrollierte Herstellung nicht abbaubarer sulfatierter Derivate mit reproduzierbarer gerinnungshemmender Wirkung und starker, mittels ABTS-Test gemessener antioxidativer Leistung als Fortschritt beschrieben. Die Ergebnisse werden im Rahmen umfassenderer Bemühungen zur Anpassung natürlicher Polysaccharide für medizinische Materialien durch gezielte chemische Modifizierung unter Beibehaltung der Biokompatibilität präsentiert. Die Veröffentlichung vom 16. Februar stellt den jüngsten Peer-Review- Bericht des Teams zu dem aus Fichtenholz gewonnenen System dar.
Der Beitrag „Aus Fichte gewonnene Verbindungen zeigen gerinnungshemmendes Potenzial“ erschien zuerst im Liverpool Daily Post .