Methylenblau - Lehrmaterial

Methylenblau (MB) ist eine chemische Verbindung (3,7-Bis(dimethylamino)-phenothiazin-5-iumchlorid) mit einer Vielzahl von medizinischen Anwendungen [1]. Es wurde zuerst von Heinrich Caro als Textilfarbstoff hergestellt, aber Wissenschaftler entdeckten bald, dass es auch in der Medizin nützlich sein könnte.

Frühe Studien zeigten, dass MB als medizinischer Farbstoff verwendet werden konnte, um Zellen unter dem Mikroskop zu beleuchten, und später entdeckten Wissenschaftler wie Ehrlich und Guttman, dass es bei der Behandlung von Malaria wirksam war. Diese Entdeckung machte MB zu einem wichtigen Medikament in vielen militärischen Kampagnen, auch wenn es die seltsame Nebenwirkung hatte, den Urin blau zu färben. Obwohl diese Nebenwirkung bei den Soldaten nicht beliebt war, fand es in der Psychiatrie eine überraschende Verwendung. Ärzte fügten MB zu Medikamenten hinzu, um zu überprüfen, ob die Patienten ihre Verordnungen einhielten, da die blaue Farbe des Urins die Einhaltung der Vorschriften bestätigte [2, 3].

Schließlich entdeckten Wissenschaftler, dass MB selbst eine beruhigende Wirkung hat, was zu seiner Verwendung in der psychiatrischen Behandlung führte und zur Entwicklung früher antipsychotischer Medikamente beitrug.

MB ist derzeit von der Food and Drug Administration zur Behandlung von Methämoglobinämie zugelassen, einer Blutkrankheit, bei der die Sauerstoffversorgung beeinträchtigt ist, und wird auch zur Behandlung der Ifosfamid-induzierten Enzephalopathie eingesetzt, einer Nebenwirkung einiger Krebstherapien.

Weitere Einsatzgebiete von MB sind die Behandlung von Harnwegsinfektionen bei älteren Patienten, Malaria bei Kindern und Fälle von vasoplegischem Schock, bei denen eine adrenalinhaltige Behandlung versagt hat. Neben der therapeutischen Verwendung wird MB häufig als Tracer-Farbstoff in der Chirurgie eingesetzt, um die Darstellung von Gewebe zu erleichtern [1-3].

In den letzten Jahren wurde Methylenblau ausgiebig auf sein Potenzial in der neurologischen Behandlung untersucht, wobei sich Vorteile bei der Behandlung von Psychosen und der Verbesserung des Gedächtnisses und der kognitiven Funktionen bei Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit zeigten.

Methylenblau für die Gesundheit des Gehirns (Studien an Mensch und Tier)

Jüngste Studien haben gezeigt, dass Methylenblau (MB) bei Erkrankungen des Gehirns helfen kann, indem es die Neuronen schützt, die antioxidative Aktivität erhöht und die Mitochondrienfunktion verbessert. Ursprünglich in anderen medizinischen Therapien eingesetzt, verbessert MB das Gedächtnis, schützt die Gehirnzellen und reduziert Entzündungen bei Krankheiten wie Alzheimer, Hirnverletzungen und Schlaganfall. Es unterstützt die Energie des Gehirns und bekämpft oxidativen Stress, was es zu einer nützlichen Option für die Gesundheit und den Schutz des Gehirns macht.

MB erreicht effektiv das Gehirn, insbesondere nach intravenöser (IV) Verabreichung, die höhere Konzentrationen als orale Dosen liefert. MB reichert sich in verschiedenen Geweben an, unter anderem im Gehirn, wo seine Konzentration innerhalb von nur einer Stunde nach der Injektion bis zu zehnmal höher sein kann als im Blut. Im Körper breitet es sich rasch in Lunge, Leber, Nieren und Herz aus. Wissenschaftler haben auch eine modifizierte Form von MB entwickelt, die noch besser in das Gehirn eindringt und derzeit in klinischen Versuchen getestet wird.

Sowohl Studien an Menschen als auch an Tieren haben gezeigt, dass Methylenblau die Gesundheit des Gehirns auf vielfältige Weise unterstützt. Dazu gehören die Steigerung der Mitochondrienfunktion, die Verbesserung des Sauerstoffstoffwechsels und der Schutz vor altersbedingtem kognitivem Abbau. In einer klinischen Studie führten Rodriguez et al. (2016) eine randomisierte, doppelblinde klinische Studie durch, um die Auswirkungen von MB auf die Aufmerksamkeit und das Gedächtnis bei gesunden Personen zu untersuchen. Nach der Verabreichung niedriger MB-Dosen zeigte die funktionelle MRT eine erhöhte Aktivität in Gehirnbereichen, die mit Aufmerksamkeit und Gedächtnisverarbeitung in Verbindung gebracht werden, wie der insulare Kortex und der präfrontale Kortex. Interessanterweise zeigten die Teilnehmer auch 7%-Verbesserungen bei der Genauigkeit des Gedächtnisabrufs [4]. Diese Ergebnisse bestätigen das Potenzial von MB zur Verbesserung der Gehirnfunktion und des Gedächtnisses in gesunden Bevölkerungsgruppen.

Darüber hinaus fanden Rodriguez et al. (2017) in einer anderen Studie heraus, dass MB den Blutfluss in bestimmten aufgabenbezogenen Hirnregionen reduziert. Noch wichtiger ist, dass MB die Verbindungen in Regionen, die mit Wahrnehmung und Gedächtnis in Verbindung stehen, während der Ruhephase verbesserte [5]. Dies deutet darauf hin, dass MB Gehirnnetzwerke modulieren und damit möglicherweise die kognitiven Funktionen verbessern kann. Darüber hinaus Telch et al. (2014) führten eine eine klinische Studie am Menschen, in der die Auswirkungen von MB auf die Auslöschung von Angst und das Gedächtnis untersucht wurden. Erwachsene mit Klaustrophobie erhielten nach dem Zufallsprinzip 260 mg MB oder ein Placebo unmittelbar nach den Expositionstherapiesitzungen [6]. Einen Monat später zeigten Teilnehmer, die anfangs nur geringe Angstgefühle hatten, signifikant weniger Angst, wenn sie MB erhielten, verglichen mit Placebo. MB verbesserte auch das zufällige kontextuelle Gedächtnis, was auf eine bessere Gedächtnisleistung hindeutet. Diejenigen, die nach dem Training ein höheres Angstniveau aufwiesen, zeigten jedoch weniger Nutzen oder sogar eine Verschlechterung, was darauf hindeutet, dass MB am wirksamsten ist, wenn es nach einer erfolgreichen Expositionstherapie verabreicht wird.

Außerdem führten Alda et al. (2017) eine sechsmonatige doppelblinde Crossover-Studie durch, um Methylenblau (MB) als zusätzliche Behandlung von Restsymptomen bei bipolarer Störung zu untersuchen [7]. Siebenunddreißig Teilnehmer, die mit Lamotrigin behandelt wurden, erhielten entweder eine niedrige Dosis (15 mg) oder eine aktive Dosis (195 mg) von MB. Die Studie zeigte, dass die aktive Dosis (195 mg) von MB die depressiven Symptome sowohl auf der Montgomery-Åsberg- als auch auf der Hamilton-Skala signifikant reduzierte (P = 0,02 und P = 0,05). Auch die Angstsymptome verbesserten sich signifikant (P = 0,02), während die Maniesymptome durchweg stabil blieben. Obwohl MB keine signifikante Wirkung auf kognitive Symptome hatte, war es gut verträglich und hatte nur geringe Nebenwirkungen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MB das Potenzial hat, Depressionen und Angstzustände bei bipolaren Störungen zu lindern, wenn es zusätzlich zur Standardbehandlung eingesetzt wird.

Domínguez-Rojas et al. (2022) berichteten über den Einsatz von MB als lebensrettende Therapie bei einem pädiatrischen Patienten mit refraktärem septischem Schock aufgrund einer Listerien-Meningitis [8]. MB verbesserte die Hämodynamik rasch und ermöglichte einen wirksamen Vasopressor-Entzug und eine Normalisierung der Laktatwerte. Obwohl der Patient neurologische Folgeerscheinungen der Meningitis aufwies, wurden keine unerwünschten Wirkungen von MB gemeldet. Dieser Fall unterstreicht das Potenzial von MB bei der Behandlung schwerer Vasoplegie, wenn andere Therapien versagen, auch wenn weitere Untersuchungen erforderlich sind.

In einer anderen Fallstudie untersuchten Gharaibeh et al. (2019) eine Behandlung zur Vorbeugung einer Ifosfamid-induzierten Enzephalopathie (IIE) bei einem Krebspatienten [9]. Das Regime kombinierte Methylenblau (50 mg alle 6 Stunden), Thiamin und Flüssigkeitszufuhr vor der Chemotherapie. MB reduzierte wirksam die neurologischen Komplikationen und ermöglichte es dem Patienten, die Chemotherapie ohne signifikante Enzephalopathie zu beenden. Dieser Fall zeigt die potenzielle Rolle von MB bei der Verhinderung von IIE und der Erleichterung der laufenden Krebsbehandlung.

In einer Studie von Gureev et al. aus dem Jahr 2016 fanden Forscher heraus, dass eine 60-tägige Behandlung von Mäusen mit Methylenblau den altersbedingten Rückgang von körperlicher Aktivität, Erkundung und Angstverhalten reduzierte [10]. Die Behandlung erhöhte auch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) in den Mitochondrien des Gehirns, wodurch der Nrf2/ARE-Signalweg aktiviert wurde. Diese Aktivierung verbesserte die mitochondriale Biogenese und Funktion und stellte wichtige mitochondriale Gene wie NRF1, MTCOX1, TFAM und SOD2 wieder her, was die allgemeine mitochondriale Widerstandsfähigkeit erhöhte. Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von Methylenblau als Schutzmittel gegen altersbedingten Hirnverfall. In einer anderen Tierstudie Riha et al. (2005) untersuchten die Auswirkungen verschiedener MB-Dosen auf das Gedächtnis und den Sauerstoffverbrauch des Gehirns bei Ratten [11]. Eine Dosis von 4 mg/kg war optimal und verbesserte die Objekterkennung und Gewöhnung ohne Verhaltensnebenwirkungen, während höhere Dosen unspezifische Wirkungen hervorriefen. MB steigerte auch den Sauerstoffverbrauch im Gehirn in einer dosisabhängigen Weise, was mit einer erhöhten Gedächtnisleistung korrelierte. Die Ergebnisse bestätigen, dass MB das Gedächtnis durch Beeinflussung des Sauerstoffstoffwechsels im Gehirn verbessert.

Darüber hinaus untersuchten Callaway et al. (2004) die Auswirkungen von Methylenblau auf die mitochondriale Aktivität und das Gedächtnis bei Ratten [12]. Eine niedrige Dosis von 1 mg/kg erhöhte 24 Stunden nach der Injektion signifikant die Cytochrom-c-Oxidase-Aktivität und verbesserte die räumliche Gedächtnisleistung. MB-behandelte Ratten zeigten 66% korrekte Antworten im Labyrinth im Vergleich zu 31% in der Kontrollgruppe. Diese Ergebnisse deuten auf die Fähigkeit von MB hin, die kognitive Funktion durch Erhöhung der mitochondrialen Effizienz zu verbessern.

Darüber hinaus untersuchten Lin et al. (2012) die Auswirkungen von MB auf die mitochondriale Funktion und den Gehirnstoffwechsel in vitro und in Tiermodellen [13]. Die Ergebnisse zeigten, dass MB den mitochondrialen Sauerstoffverbrauch, die Glukoseaufnahme und den zerebralen Blutfluss (CBF) erhöht, insbesondere im Hippocampus und im motorischen Kortex. Unter sauerstoffarmen Bedingungen wurde festgestellt, dass MB die Sauerstoffextraktion (OEF) um 49% erhöht und die mit einem ischämischen Schlaganfall verbundenen oxidativen Schäden verringert. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass MB den zerebralen Stoffwechsel ankurbelt und bei neurodegenerativen Erkrankungen und der Genesung nach einem Schlaganfall eingesetzt werden könnte. In einer anderen Studie, Tucker et al. (2018) untersuchten die Rolle von Methylenblau bei der Unterstützung der Mitochondrienfunktion und des Neuroschutzes. MB wirkt als "Redox-Zykliker" in den Mitochondrien und hilft den Zellen, effizienter Energie zu produzieren, selbst wenn einige mitochondriale Stoffwechselwege beeinträchtigt sind. Es reduziert den oxidativen Stress und stärkt die antioxidativen Abwehrkräfte [14]. Klinisch wird MB zur Behandlung von Methämoglobinämie eingesetzt, indem es die normale Hämoglobinfunktion wiederherstellt, wie in Fällen wie der Familie der "Blue Fugates" zu sehen ist.

In einer anderen Studie wiesen Wrubel et al. (2007) das Potenzial von MB zur Verbesserung von Lernen und Gedächtnis durch seine metabolischen Vorteile nach [15]. Bei einer Dosis von 1 mg/kg lernten mit MB behandelte Ratten innerhalb von drei Tagen zwischen geköderten und ungeköderten Löchern zu unterscheiden, im Gegensatz zu mit Kochsalzlösung behandelten Kontrollen. Die Studie brachte die kognitiven Wirkungen von MB auch mit einer erhöhten Aktivität der Cytochrom-c-Oxidase, eines mitochondrialen Schlüsselenzyms, in Verbindung, die bei MB-behandelten Ratten um 70% höher war. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MB die Gedächtnisleistung durch eine Steigerung des Energiestoffwechsels im Gehirn verbessert, was es zu einem vielversprechenden Mittel bei Lernproblemen macht.

Darüber hinaus bewerteten Haouzi et al. (2020) MB als Mittel zur Behandlung von Schwefelwasserstoffvergiftungen (H2S), die schwere Gehirn- und Herzschäden verursachen [16]. Die Redox-Eigenschaften von MB tragen zur Wiederherstellung der mitochondrialen Energieproduktion bei und wirken so den Auswirkungen von H2S entgegen, das normale zelluläre Prozesse blockiert. In Tierstudien reduzierte MB neurologische Schäden, verbesserte die motorischen Fähigkeiten und verringerte die Sterblichkeit. Die Fähigkeit von MB, die Sauerstoffverwertung wiederherzustellen und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) zu reduzieren, macht es zu einem potenziellen universellen Gegenmittel für mitochondriale Toxine wie H2S und Zyanid. Darüber hinaus untersuchten Zhang et al. (2006) die neuroprotektiven Wirkungen von MB in einem Rotenon-induzierten Sehnerven-Neuropathie-Modell, das die mitochondriale Dysfunktion simuliert, die bei Krankheiten wie der Leberschen Sehnerv-Neuropathie beobachtet wird [17]. Rotenon verursachte einen signifikanten Verlust von Netzhautzellen, aber die gleichzeitige Behandlung mit MB in verschiedenen Dosen verhinderte diese Degeneration in einer dosisabhängigen Weise. Es wurde festgestellt, dass MB den oxidativen Stress umkehrt und den durch Rotenon gestörten Sauerstoffverbrauch wiederherstellt. Diese Ergebnisse deuten auf das Potenzial von MB als Therapeutikum bei Sehnerven-Neuropathie und anderen neurodegenerativen Erkrankungen hin, die mit mitochondrialer Dysfunktion einhergehen.

In einer Studie untersuchten Singh et al. (2023) die Auswirkungen von Methylenblau (MB) auf den Hirnstoffwechsel bei Menschen und Ratten, wobei bildgebende Verfahren zur Messung des Blutflusses und der metabolischen Veränderungen eingesetzt wurden [18]. MB wurde in Dosen von 0,5 und 1 mg/kg bei Menschen und 2 und 4 mg/kg bei Ratten intravenös verabreicht. Überraschenderweise verringerte MB den globalen zerebralen Blutfluss und den Sauerstoffstoffwechsel beim Menschen sowie den Glukosestoffwechsel bei Ratten, wobei die Auswirkungen dosisabhängig waren. Diese Ergebnisse weisen auf eine mögliche hormonelle Wirkung hin, bei der MB in höheren Dosen den Stoffwechsel eher hemmt als anregt. Die Studie legt nahe, dass die metabolischen Wirkungen von MB bei gestörtem Hirnstoffwechsel stärker ausgeprägt sein könnten als bei gesunden Probanden.

Darüber hinaus untersuchten Rojas et al. (2009) die Wirkung von MB auf Neurotoxin-induzierte Schäden bei Ratten [19]. Bei gleichzeitiger Verabreichung mit Rotenon (Rot), einem Neurotoxin, das "metabolische Schlaganfälle" im Striatum verursacht, reduzierte MB die Größe der Läsion und den oxidativen Stress signifikant. MB bewahrte auch die Cytochromoxidase-Aktivität in motorisch relevanten Hirnarealen und erhielt die Konnektivität der Basalganglien-Thalamokortikal-Schaltkreise aufrecht. In Bezug auf das Verhalten verbesserte MB die durch Rot verursachte motorische Asymmetrie. Diese Ergebnisse bestätigen die neuroprotektive Rolle von MB durch die Verringerung des oxidativen Stresses, die Aufrechterhaltung des Energiestoffwechsels und den Schutz neuronaler Netzwerke.

Darüber hinaus fanden Gonzalez-Lima und Bruchey (2004) heraus, dass MB bei Ratten eine signifikante Rolle bei der Verbesserung des Furcht-Extinktionsgedächtnisses spielt [20]. MB (4 mg/kg, intraperitoneal) wurde fünf Tage lang nach dem Extinktionstraining täglich verabreicht und führte im Vergleich zur Kontrollgruppe zu einer signifikant geringeren Gefrierreaktion auf konditionierte Töne. MB erhöhte auch die Stoffwechselaktivität im Gehirn in wichtigen präfrontalen Bereichen wie dem infralimbischen Kortex, was mit einer besseren Gedächtnisleistung korrelierte. Dies deutet darauf hin, dass MB das Extinktionsgedächtnis verbessert, indem es den Energiestoffwechsel im Gehirn und die Cytochromoxidase-Aktivität erhöht.

Darüber hinaus untersuchten Bhurtel et al. (2018) die Auswirkungen von MB in Modellen der Parkinson-Krankheit (PD) unter Verwendung der Neurotoxine MPTP und MPP+ [21]. Die Vorbehandlung mit MB reduzierte signifikant den dopaminergen neuronalen Verlust, die gliale Aktivierung und den Dopaminmangel. Es erhöhte auch den Gehalt an vom Gehirn abgeleiteten neurotrophen Faktoren (BDNF) und aktivierte den Erk-Signalweg, die beide für das neuronale Überleben und die Dopaminproduktion wichtig sind. Die Blockierung dieser Signalwege hob die schützenden Wirkungen von MB auf, was ihre Bedeutung für die von MB vermittelte Neuroprotektion unterstreicht.

Außerdem untersuchten Abdel-Salam et al. (2014) die neuroprotektive Wirkung von Methylenblau (MB) gegen Rotenon-induzierte Schäden bei Ratten [22], einem Modell der Parkinson-Krankheit. Rotenon (1,5 mg/kg, dreimal pro Woche) verursachte signifikanten oxidativen Stress, Entzündungen, Apoptose und den Verlust dopaminerger Neuronen. Die gleichzeitige Verabreichung von MB (5, 10 oder 20 mg/kg täglich) reduzierte oxidative Stressmarker wie Malondialdehyd (MDA) und Stickstoffmonoxid (NO), stellte den Gehalt an Antioxidantien wie Glutathion wieder her und erhöhte schützende Enzyme (AChE und PON1). MB reduzierte auch die Entzündungsmarker (TNF-α) und die Apoptose (Caspase-3), während die dopaminergen Neuronen erhalten blieben. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MB in Modellen der Parkinson-Krankheit vor oxidativen Schäden, Entzündungen und neuronalem Verlust schützt.

In einer anderen Studie von Abdel-Salam et al. (2016) wurden Ratten, die Malathion ausgesetzt waren, einem Pestizid, das erheblichen oxidativen Stress und Gehirnschäden verursacht, mit MB (5 oder 10 mg/kg) behandelt [23]. Malathion erhöhte die Lipidperoxidation (MDA um 32,8%), die Stickstoffoxidwerte (um 51,4%) und die neuronale Degeneration. Die gleichzeitige Verabreichung von MB reduzierte den oxidativen Stress signifikant, stellte den Gehalt an Antioxidantien wieder her (GSH stieg um bis zu 67,7%) und verbesserte die Enzymaktivität (PON1 um 30,9%). Die Histopathologie zeigte, dass MB die neuronalen Schäden und die Aktivierung der Gliazellen minimierte. Diese Ergebnisse deuten auf das Potenzial von MB hin, der durch die Pestizidexposition verursachten Neurotoxizität entgegenzuwirken.

Im Jahr 2016. Abdel-Salam et al. untersuchten auch die Auswirkungen von MB auf oxidativen Stress und Hirnschäden, die durch Toluol, ein neurotoxisches Lösungsmittel, verursacht werden [24]. Die Exposition gegenüber Toluol erhöhte Marker für oxidative Schäden, verringerte Glutathion (GSH)-Spiegel und induzierte Entzündungen (erhöhtes NF-κB). Die MB-Behandlung verringerte die Marker für oxidativen Stress (MDA, Nitrite), reduzierte die Entzündung und stellte die Spiegel des neurotrophen Faktors (BDNF) wieder her. Außerdem hemmte es die apoptotischen Signalwege durch Verringerung der Caspase-3-Aktivität und verbesserte die Funktion der Gliazellen (normalisierte GFAP-Werte). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MB vor chemisch induzierter Neurotoxizität schützt, indem es oxidativen Stress, Entzündungen und Zelltod reduziert.

In einer anderen Tierstudie zeigten Wu et al. (2024), dass Methylenblau (MB) kognitive und neuronale Beeinträchtigungen, die durch wiederholte neonatale Exposition gegenüber Isofluran (ISO) bei Ratten verursacht wurden, wirksam abschwächen konnte [25]. Nach dreimaliger Verabreichung einer Dosis von 1 mg/kg intraperitoneal vor jeder ISO-Exposition verbesserte MB die Lern- und Gedächtnisleistung in Verhaltenstests wie dem Barnes-Labyrinth. Es reduzierte auch neuronale Schäden, Apoptose, mitochondriale Fragmentierung und Neuroinflammation, während die Integrität der Blut-Hirn-Schranke erhalten blieb. Diese Ergebnisse unterstützen MB als vielversprechende Intervention zum Schutz des sich entwickelnden Gehirns vor narkosebedingten Schäden. Darüber hinaus untersuchten Goma et al. (2021) die schützende Rolle von MB gegen die von Kupferoxid-Nanopartikeln (CuO-NP) verursachte Neurotoxizität bei Ratten [26]. MB (1 mg/kg) bewahrte die neurologische Funktion, reduzierte oxidative Schäden und verhinderte mitochondriale Dysfunktion und neuronale Apoptose. Es wirkte den toxischen Wirkungen von CuO-NPs, einschließlich erhöhter Marker für oxidativen Stress und Hirnschäden, deutlich entgegen. Diese Ergebnisse deuten auf ein antioxidatives und mitochondriales Schutzpotenzial von MB gegen Umweltneurotoxine hin.

Methylenblau bei Stimmungsstörungen

Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Methylenblau (MB) bei der Behandlung von Stimmungsstörungen wie Depressionen und Angstzuständen helfen kann. Narsapur und Naylor (1983) gehörten zu den ersten, die MB bei Patienten mit manisch-depressiver Psychose untersuchten, die auf die Standardbehandlung nicht ansprachen [27]. Sie stellten fest, dass sich 14 von 22 Patienten nach der Einnahme von oralem MB (100 mg zwei- oder dreimal täglich) besserten, und bei zwei Patienten zeigte sich ein kurzfristiger Nutzen von intravenösem MB. Später führten Naylor et al. (1986) eine zweijährige Studie durch, in der eine niedrige MB-Dosis (15 mg/Tag) mit einer höheren Dosis (300 mg/Tag) verglichen wurde [27]. Die höhere Dosis führte zu einer signifikanten Verringerung der depressiven Symptome, aber auch die niedrige Dosis verringerte die Krankenhauseinweisungen, was auf einen Nutzen auch bei niedrigeren Dosen hindeutet.

Eine weitere Studie von Naylor et al. (1987) bestätigte, dass MB in einer Dosis von 15 mg/Tag bei 35 Patienten zur Linderung schwerer Depressionen beitrug [27]. Tierstudien belegen ebenfalls die antidepressive und angstlösende Wirkung von MB. Eroglu und Caglayan (1997) stellten fest, dass MB bei Ratten in einer Dosierung von 7,5-30 mg/kg die Symptome verbesserte, während höhere Dosen (60 mg/kg) weniger wirksam waren und eine U-förmige Reaktionskurve zeigten [27].

In ähnlicher Weise stellten Kurt et al. (2004) fest, dass MB die durch Sildenafil ausgelöste Angst bei Ratten aufhebt. Guimarães et al. (1994) und de-Oliveira und Guimarães (1999) zeigten, dass die Injektion von MB in bestimmte Hirnregionen die Angst dosisabhängig reduziert [27]. Auch die Forschung zu MB-Analoga ist vielversprechend. Harvey et al. (2010) zeigten, dass Methylengrün, eine ähnliche Verbindung, bei Tieren antidepressive Wirkungen wie MB hat [27]. Delport et al. (2014) fanden heraus, dass Azure B (ein Metabolit von MB) und Ethylthioninchlorid (ETC) depressionsähnliches Verhalten bei Ratten ohne signifikante MAO-A-Hemmung reduzierten, was auf weniger Nebenwirkungen hindeutet [27]. Diese Studien zeigten auch, dass MB offenbar über mehrere Mechanismen wirkt, darunter MAO-A-Hemmung, mitochondriale Verstärkung und Modulation des NO-Wegs.

Methylenblau unterstützt die Funktion der Mitochondrien bei Erkrankungen des Gehirns/der Neurologie

Mitochondriale Dysfunktion ist ein Schlüsselfaktor bei vielen Hirnerkrankungen und führt zu Entzündungen, oxidativem Stress und zellulärem Energiemangel [28]. Methylenblau (MB), ein von der FDA zugelassenes Medikament, das traditionell zur Behandlung von Methämoglobinämie und Zyanidvergiftungen eingesetzt wird, hat sich in jüngster Zeit als geeignet erwiesen, um diese mitochondrialen Probleme bei neurologischen Erkrankungen anzugehen.

MB wirkt als Helfer für die mitochondrialen energieproduzierenden Teile der Zellen. Seine Aufgabe besteht darin, Elektronen in der mitochondrialen Elektronentransportkette zu übertragen, insbesondere im Falle von Blockaden in Komplex I und Komplex III [28]. Diese Wirkung trägt zur Wiederherstellung des normalen Elektronenflusses bei, so dass die Mitochondrien effizienter Energie produzieren können. Auf diese Weise reduziert MB die Produktion von schädlichen Molekülen, den so genannten reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), die häufig für Zellschäden und Entzündungen verantwortlich sind.

Bei Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, Schlaganfall und Schädel-Hirn-Trauma (TBI) sind mitochondriale Funktionsstörungen und Energiedefizite häufig.

Hier erfahren Sie, wie MB unter solchen Bedingungen helfen kann:

• Alzheimer-Krankheit (AD): MB senkt nachweislich die Konzentration von Beta-Amyloid-Proteinen, die mit Alzheimer in Verbindung gebracht werden [28]. Dies verhindert die Interferenz dieser Proteine mit mitochondrialen Enzymen und trägt zur Erhaltung der mitochondrialen Funktion bei. MB hemmt auch die Verklumpung von Tau-Proteinen, einem weiteren Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit, und hat sowohl in Tierversuchen als auch in klinischen Studien am Menschen zu einer Verbesserung des Gedächtnisses und der kognitiven Funktion geführt.
• Traumatische Hirnverletzung (TBI): Nach einem Schädel-Hirn-Trauma kann MB die Schwellung des Gehirns reduzieren, die Blut-Hirn-Schranke schützen und den Zelltod im Gehirn verringern [28]. Studien haben gezeigt, dass niedrige MB-Dosen, die kurz nach der Verletzung verabreicht werden, das Überleben der Neuronen deutlich verbessern und die Regeneration fördern können, indem sie die Funktion der Mitochondrien und die Energieproduktion verbessern.
• Schlaganfall: In Modellen des ischämischen Schlaganfalls verbessert MB die Aktivität wichtiger mitochondrialer Komplexe, erhöht die Glukoseaufnahme und steigert den Sauerstoffverbrauch [28]. Diese Wirkungen tragen dazu bei, das Energiegleichgewicht in den Gehirnzellen wiederherzustellen und den Bereich der Schlaganfallschäden zu verringern.
• Die Parkinson-Krankheit: MB hat eine schützende Wirkung auf dopaminproduzierende Neuronen gezeigt, die von der Parkinson-Krankheit betroffen sind [28]. Durch die Verringerung des oxidativen Stresses und die Förderung der Gesundheit der Mitochondrien trägt MB zum Erhalt der neuronalen Funktion in Modellen bei, in denen mitochondriale Toxine vorhanden sind.

Das Potenzial von MB, die Effizienz der Mitochondrien zu steigern, den oxidativen Stress zu verringern und die zelluläre Energieproduktion zu verbessern, macht es zu einer vielversprechenden Option für die Behandlung verschiedener Gehirnstörungen, die mit mitochondrialen Problemen einhergehen. Seine Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und die neuronalen Mitochondrien zu erreichen, erhöht sein therapeutisches Potenzial.

Methylenblau bei der Alzheimer-Krankheit (Human- und Tierstudien)

Methylenblau bekämpft aktiv die Tau-Aggregation, schützt die Mitochondrien und verbessert die kognitiven Funktionen, was es zu einem potenziellen Kandidaten für die Behandlung der Alzheimer-Krankheit macht.

Präklinische und klinische Studien zeigen, dass es das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen kann, insbesondere wenn es mit fortschrittlichen Verabreichungsmethoden oder optimierter Dosierung kombiniert wird. In einer Studie von Liu et al. (2024) wurde ein optimierter Ansatz entwickelt, bei dem Methylenblau (MB) in Kombination mit schwarzem Phosphor (BP) zur Bekämpfung der Alzheimer-Krankheit (AD) eingesetzt wird [29]. MB, ein Tau-Aggregationshemmer, wurde mit Hilfe einer BP-basierten Hydrogel-Formulierung intranasal verabreicht. Diese Methode umging die Blut-Hirn-Schranke (BHS) und sorgte für eine nachhaltige Freisetzung und direkte Verabreichung an das Gehirn. In Mausmodellen hemmte diese Strategie die Tau-Aggregation, stellte die Mitochondrienfunktion wieder her, reduzierte die Entzündung des Nervensystems und verbesserte die kognitiven Fähigkeiten. Diese Ergebnisse deuten auf das Potenzial von MB im Kampf gegen die Alzheimer-Krankheit hin, insbesondere in Kombination mit fortschrittlichen Wirkstofftransportsystemen.

Darüber hinaus untersuchten Zakaria et al. (2016) die Fähigkeit von MB, Mitochondrien vor Beta-Amyloid (Aβ)-Toxizität zu schützen, einem Schlüsselfaktor beim Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit [30]. Konkret reduzierte MB die Aβ-Spiegel und seine Bindung an die Amyloid-bindende Alkohol-Dehydrogenase (ABAD), wodurch die mitochondriale Funktion erhalten blieb. Darüber hinaus verbesserte MB das Zellüberleben, verringerte den oxidativen Stress und stellte den Östradiolspiegel wieder her, ein für die Gesundheit des Gehirns wichtiges Hormon. Diese Wirkungen unterstreichen die Rolle von MB beim Schutz der Neuronen und bei der Verlangsamung des Fortschreitens von Alzheimer.

In einer klinischen Studie untersuchten Wilcock et al. (2018) Leuco-Methylthionin (LMTM), eine Form von MB, in einer Phase-III-Studie als eigenständige Therapie bei leichter Alzheimer-Krankheit [31]. Patienten, die LMTM (100 mg oder 4 mg zweimal täglich) erhielten, zeigten signifikante Verbesserungen der kognitiven und funktionellen Ergebnisse, reduzierte Hirnatrophie und erhöhte Glukoseaufnahme. Interessanterweise waren niedrige Dosen (4 mg) ebenso wirksam wie höhere Dosen, was LMTM zu einer vielversprechenden und sichereren therapeutischen Option für Alzheimer macht.

Darüber hinaus führten Wischik et al. (2015) eine Studie an 321 Patienten mit leichter bis mittelschwerer Alzheimer-Krankheit durch, um die optimale Dosierung von Methylthionin (MT, dem Wirkstoff von MB) zu ermitteln [32]. Sie ermittelten eine optimale Tagesdosis von 138 mg MB, da diese Dosis die kognitive Leistung und den zerebralen Blutfluss signifikant verbesserte und die Vorteile über 50 Wochen aufrechterhielt. Im Gegensatz dazu waren höhere Dosen (228 mg/Tag) aufgrund von Resorptionsproblemen weniger wirksam, was die Bedeutung einer Dosisoptimierung bei MB-basierten Therapien unterstreicht. MT hemmt nachweislich die Tau-Protein-Aggregation und reduziert die Tau-Pathologie in präklinischen Modellen. Indem es auf dieses Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit abzielt, verlangsamt MT nicht nur den kognitiven Abbau, sondern schützt auch vor Neurodegeneration. Klinische Studien unterstützen seine Rolle als Hemmstoff der Tau-Aggregation und unterstreichen sein Potenzial, das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit zu beeinflussen.

Außerdem wechselt MB zwischen seiner reduzierten Form, dem Leucomethylthionein (LMT), und seiner oxidierten Form, die sich als Methylthioneinchlorid (MTC) stabilisiert. In klinischen Studien, insbesondere in der Phase-2-Studie, erwies sich MTC in einer Dosis von 138 mg/Tag als wirksam. Es verbesserte die kognitiven Funktionen und die Ergebnisse der Gehirnbildgebung bei Patienten mit leichter bis mittelschwerer Alzheimer-Krankheit. Die höhere Dosis von 228 mg/Tag zeigte jedoch nicht die gleiche Wirksamkeit, was auf Probleme mit der Auflösung und Absorption des Medikaments zurückgeführt wurde. Um die Verabreichung des Medikaments zu verbessern, entwickelten die Forscher eine neue Formulierung, LMTX, die eine stabile Verabreichung von LMT ermöglicht und sowohl in präklinischen als auch in klinischen Studien konsistentere Ergebnisse gezeigt hat. Dies wurde in einer Studie von Baddeley et al. (2015) festgestellt, die auf die wichtige Rolle der rechtzeitigen Freisetzung von MT im Magen für seine Wirksamkeit hinwiesen [33].

Weitere Forschungsarbeiten haben bestätigt, dass MB nicht nur zur Behandlung psychiatrischer Erkrankungen, sondern auch zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit eingesetzt werden kann. MB kann die Gesundheit des Gehirns verbessern, indem es die Blut-Hirn-Schranke stärkt, Entzündungen reduziert und die Mitochondrienfunktion unterstützt. Klinische Studien, wie die von Alda (2019) erwähnte, haben gemischte Ergebnisse gezeigt. Bestimmte Dosierungen, wie 138 mg, die sich in einer Studie als vorteilhaft erwiesen, zeigten jedoch bis zu 50 Wochen später weiterhin positive Auswirkungen auf die kognitive Funktion [34].

Darüber hinaus bewerteten Atamna und Kumar (2010) in einer Übersichtsarbeit mögliche Wirkmechanismen von MB bei Alzheimer [35]. So kann es beispielsweise die Gesundheit der Mitochondrien verbessern und vor Amyloid-β-Toxizität schützen - zentrale Themen bei Alzheimer. MB fördert die Funktion der Mitochondrien und reduziert den oxidativen Stress. Darüber hinaus könnte die Kombination von MB mit Osmolyten wie Carnosin einen doppelten Ansatz zur Bekämpfung von Alzheimer bieten, indem Proteine stabilisiert und die schädliche Amyloid-β-Aggregation verhindert wird.

Eine weitere wichtige Erkenntnis lieferten Medina et al. (2011) in einer Studie mit 3xTg-AD-Mäusen [36]. Sie fanden heraus, dass MB nicht nur die Amyloid-β-Spiegel senkte, sondern auch das Gedächtnis und die Lernfähigkeit verbesserte. Dies wurde auf die Fähigkeit von MB zurückgeführt, die Proteasom-Aktivität zu stimulieren, was dazu beiträgt, schädliche Proteine zu entfernen und einen potenziellen therapeutischen Weg für die Behandlung von Alzheimer bietet.

Auchter et al. (2014) bewerteten das Potenzial von MB zur Verbesserung der kognitiven Funktion, die durch eine verminderte Durchblutung des Gehirns beeinträchtigt ist, einem Risikofaktor für Alzheimer [37]. In ihrer Studie wurde Ratten, die einem Karotisarterienverschluss unterzogen wurden, um eine verminderte Hirndurchblutung zu simulieren, eine niedrige Tagesdosis von 4 mg/kg MB verabreicht. Die Behandlung verbesserte das Gedächtnis und die Lernfähigkeit dieser Ratten signifikant. Diese Ergebnisse belegen das Potenzial von MB, die Energieverwertung im Gehirn zu verbessern und die kognitiven Funktionen unter schwierigen Bedingungen zu unterstützen. Darüber hinaus führten Paban et al. (2014) eine Studie an einem transgenen Mausmodell für Alzheimer durch [38]. Sie untersuchten, ob MB kognitive Beeinträchtigungen durch Beeinflussung der Beta-Amyloid-Ablagerung verhindern oder behandeln kann. Ihre Ergebnisse zeigten, dass MB, ob im Trinkwasser oder durch Injektion verabreicht, die kognitiven Funktionen deutlich verbesserte und die Amyloidablagerungen im Gehirn verringerte. Diese Ergebnisse deuten auf einen doppelten Nutzen von MB sowohl in der Prävention als auch in der Therapie von Alzheimer hin.

Darüber hinaus untersuchten Stelmashook et al. (2023) die Wirkung von MB in einem experimentellen Modell der sporadischen Alzheimer-Krankheit, die durch die Verabreichung von Streptozotocin ausgelöst wurde [39]. Ihre Ergebnisse zeigten, dass eine MB-Behandlung bei Ratten Gedächtnisstörungen linderte, Entzündungen im Nervensystem verringerte und Autophagie-Marker reduzierte. Diese Ergebnisse unterstützen die neuroprotektiven und entzündungshemmenden Eigenschaften von MB gegen die Alzheimer-Krankheit. In einer weiteren Tierstudie untersuchten Zhou et al. (2019) die Auswirkungen von MB auf den Caspase-6-bedingten kognitiven Abbau in einem Mausmodell für Alzheimer [40]. Ihre Studie zeigte, dass MB die Caspase-6-Aktivität in Neuronen wirksam hemmte und das Gedächtnis und die synaptische Funktion deutlich verbesserte. Die Ergebnisse deuten auf das Potenzial von MB hin, AD-bedingte kognitive Defizite umzukehren.

Methylenblau (MB) bei der Behandlung von traumatischen Hirnverletzungen (TBI)

Methylenblau hat ein großes Potenzial als neuroprotektives Mittel bei traumatischen Hirnverletzungen. Es reduziert Entzündungen, verbessert die Mitochondrienfunktion, schützt die Blut-Hirn-Schranke und verbessert die Regeneration. Traumatische Hirnverletzungen (TBI) stören häufig die limbische Funktion, erhöhen die Entzündungsmarker und schädigen die Blut-Hirn-Schranke (BHS). Eine Studie, in der die Wirkung von intravenös verabreichtem MB (1 mg/kg) 30 Minuten nach einer Schädel-Hirn-Verletzung untersucht wurde, zeigte, dass es die limbische Funktion signifikant verbesserte, die Entzündung verringerte (erkennbar an den niedrigeren Werten des S100-Proteins) und die Integrität der BHS wiederherstellte [41].

Darüber hinaus bestätigten Laborexperimente die Fähigkeit von MB, Neuronen vor entzündlichen Toxinen wie Lipopolysacchariden zu schützen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MB Entzündungen reduziert und die BHS schützt, was es zu einer vielversprechenden Behandlung von TBI macht. In einem Mausmodell reduzierte MB, das 15-30 Minuten nach der Verletzung verabreicht wurde, die Hirnschwellung und die Entzündungsmarker, einschließlich Interleukin-1β (IL-1β) und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), während entzündungshemmende Marker wie IL-10 erhöht wurden [42]. In Bezug auf das Verhalten verbesserte MB die Genesung und reduzierte depressive Symptome innerhalb einer Woche nach der Verletzung. Obwohl MB den Gewichtsverlust oder die motorische Funktion nicht verhinderte, zeigen seine entzündungshemmenden und stimmungsstabilisierenden Wirkungen therapeutisches Potenzial bei der Behandlung von TBI.

In einer anderen Studie mit einem Rattenmodell für leichte Schädel-Hirn-Traumata zeigten die mit MB behandelten Ratten im Vergleich zur Kontrollgruppe kleinere Läsionsvolumina auf MRT-Scans [43]. Verhaltenstests zeigten eine bessere Erholung der motorischen Funktion mit Verbesserungen der Funktion und Koordination der Vordergliedmaßen innerhalb von zwei Wochen. Darüber hinaus bestätigten die histologischen Ergebnisse, dass bei den mit MB behandelten Tieren weniger Neuronen degenerierten. Diese Ergebnisse unterstreichen die Wirksamkeit von MB bei der Verringerung von Hirnschäden und der Verbesserung der Genesung nach einem leichten Schädel-Hirn-Trauma. Eine Studie von Shen et al. zeigte, dass MB das mitochondriale Membranpotenzial wiederherstellt, die ATP-Produktion erhöht und die neuronale Apoptose reduziert [44]. MB stärkte die BHS und verbesserte die kognitive und motorische Erholung nach einer Schädel-Hirn-Trauma. Diese Ergebnisse sprechen für MB als potenzielle Behandlung von mitochondrialer Dysfunktion und Zelltod infolge von Hirnverletzungen.

Darüber hinaus bestätigten Zhao et al. in einer Tierstudie, dass MB Hirnschwellungen reduziert und die Autophagie fördert, einen Prozess, der geschädigte Zellen beseitigt [45]. Es reduzierte auch die Aktivierung der Mikroglia, die die Entzündung verschlimmern kann. Neurologische Defizite und das Läsionsvolumen waren bei Tieren, die mit MB behandelt wurden, sowohl in der akuten als auch in der chronischen Phase der Verletzung signifikant reduziert, was auf eine langfristige Schutzwirkung hinweist. Darüber hinaus kann ein Schädel-Hirn-Trauma zu langfristigen Hirnschäden und Neurodegeneration führen, ähnlich wie bei der Alzheimer-Krankheit [46]. Zu den gängigen Mechanismen gehören oxidativer Stress, chronische Entzündungen und mitochondriale Dysfunktion. MB wirkt insbesondere auf diese Probleme ein, indem es oxidative Schäden reduziert, die Autophagie kontrolliert und die mitochondriale Funktion verbessert. Seine schützenden Wirkungen machen es zu einer vielversprechenden Therapie nicht nur für Schädel-Hirn-Traumata, sondern auch für andere neurodegenerative Erkrankungen.

Neuropsychiatrischer Nutzen von Methylenblau (MB)

Methylenblau (MB) blickt auf eine lange Geschichte in der Psychiatrie zurück. Es wurde erstmals Anfang des 20. Jahrhunderts zur Behandlung von Stimmungsstörungen untersucht und in den 1970er Jahren als Alternative zu Lithium bei bipolaren Störungen wieder in Betracht gezogen. Moderne Studien haben seine antidepressive und angstlösende Wirkung sowohl in Tierversuchen als auch bei Patienten mit Stimmungsstörungen, insbesondere bipolaren Störungen, bestätigt [23].

Es ist erwähnenswert, dass frühe klinische Studien gezeigt haben, dass selbst niedrige Dosen von MB die Stimmung stabilisieren können, ohne eine Manie auszulösen, eine häufige Nebenwirkung herkömmlicher Antidepressiva. So konnten in einer zweijährigen Studie mit einer Dosis von 15 mg täglich depressive Symptome und Krankenhausaufenthalte wegen einer bipolaren Störung deutlich reduziert werden [23].

Neben der Stabilisierung der Stimmung kann MB auch bei anderen psychiatrischen Erkrankungen von Nutzen sein. Bei Schizophrenie kann MB durch die Reduzierung von Stickstoffmonoxid (NO) wirken, das mit psychotischen Symptomen in Verbindung gebracht wird [23]. Obwohl es nur wenige Studien am Menschen gibt, haben Tierstudien gezeigt, dass MB den Wirkungen von Medikamenten, die psychoseähnliche Symptome hervorrufen, entgegenwirken kann. MB wurde auch als kognitiver Verstärker bei der Behandlung von angstbedingten Störungen wie Klaustrophobie und posttraumatischer Belastungsstörung (PTSD) getestet, wobei sich eine nachhaltige Verringerung der Angst zeigte [23].

Die neuroprotektive Rolle von MB geht über die Psychiatrie hinaus. Eine Studie an Ratten, die Malathion ausgesetzt waren, einem Pestizid, das oxidativen Stress und Hirnschäden verursacht, zeigte, dass MB oxidative Schäden und Hirnentzündungen deutlich reduzierte [23]. Die mit MB behandelten Ratten wiesen niedrigere Lipidperoxidations- und Stickoxidwerte auf und hatten eine höhere Aktivität von Schutzenzymen wie PON1 und AChE. Höhere MB-Dosen verringerten zudem die neuronalen Schäden in gedächtnisrelevanten Hirnregionen wie der Großhirnrinde und dem Hippocampus [23]. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MB ein neuroprotektives und therapeutisches Mittel bei vielen psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen ist. Durch die Verringerung von oxidativem Stress, Entzündungen und mit Psychosen verbundenen Symptomen bietet MB Vorteile für die psychische Gesundheit und die kognitive Funktion.

Wie unterstützt Methylenblau (MB) die Gesundheit des Gehirns?

Methylenblau (MB) spielt bei der Förderung der Gesundheit des Gehirns eine wichtige Rolle. Es wirkt auf verschiedene Signalwege, die bei der Behandlung von Gehirn- und Stimmungsstörungen helfen [47-49]. Dazu gehören;

• Ein Energieschub für die Gehirnzellen: MB wirkt als Redoxmittel, das zwischen oxidierter und reduzierter Form umschaltet, um Blockaden in der mitochondrialen Elektronentransportkette, insbesondere im Komplex I und Komplex III, zu umgehen. Durch die Wiederherstellung des Elektronenflusses erhöht das MB die Produktion von ATP, der Hauptenergiequelle der Gehirnzellen. Dies ist besonders vorteilhaft bei niedrigem Sauerstoffgehalt (Hypoxie), wie z. B. bei Schlaganfall oder neurodegenerativen Erkrankungen, bei denen die Gehirnzellen Schwierigkeiten haben, ausreichend Energie zu produzieren.
• Konzentration auf die Gehirnzellen: MB hat die einzigartige Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und sich im Hirngewebe anzureichern. Durch diese selektive Anreicherung wird sichergestellt, dass seine Wirkung im Nervensystem konzentriert ist. Diese Eigenschaft macht MB zu einem wirksamen Mittel zur Behandlung von Erkrankungen, die mit einer Fehlfunktion der Gehirnzellen einhergehen, wie z. B. die Alzheimer-Krankheit und Hirnverletzungen.
• Verbessert die Stimmung: MB hemmt die Monoaminoxidase (MAO), ein Enzym, das Neurotransmitter wie Serotonin, Norepinephrin und Dopamin abbaut. Indem es den Abbau dieser stimmungsregulierenden Stoffe verhindert, erhöht MB deren Spiegel und hilft so, die Stimmung zu stabilisieren und Symptome von Depressionen und Angstzuständen zu verringern.
• Schützt vor oxidativem Stress: MB reduziert die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), indem es als mitochondrialer Elektronenträger fungiert. ROS sind schädliche Moleküle, die oxidative Schäden an Zellen verursachen. MB reduziert auch den Gehalt an Stickstoffmonoxid (NO), das in großen Mengen zu oxidativem Stress und Entzündungen beiträgt. Durch die Regulierung des NO-Spiegels schützt MB die Neuronen vor Schäden und erhält eine gesunde Gehirnfunktion aufrecht.
• Reguliert die Signale der Gehirnzellen: MB hemmt die Guanylylzyklase, ein Enzym, das an der Erzeugung von zyklischem GMP (cGMP), einem Signalmolekül in Gehirnzellen, beteiligt ist. Eine übermäßige cGMP-Signalisierung kann zu einer schädlichen neuronalen Überaktivität führen. MB trägt dazu bei, diese Aktivität zu modulieren, Schäden zu verhindern und die normale Kommunikation im Gehirn zu fördern.
• Verhindert die Bildung von Tau-Protein-Klumpen: Bei der Alzheimer-Krankheit falten sich die Tau-Proteine und aggregieren, wodurch die Zellfunktionen gestört werden. MB hemmt direkt die Tau-Aggregation und verlangsamt so das Fortschreiten der Neurodegeneration. Dieser Mechanismus trägt dazu bei, die Gehirnzellen vor strukturellen und funktionellen Schäden im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit zu schützen.
• Unterstützt die Neurotransmitter: MB erhöht die Freisetzung von Neurotransmittern wie Serotonin, Noradrenalin und Dopamin, die für die Stimmungsregulierung, die Konzentration und die allgemeine kognitive Funktion wichtig sind. Durch die Aufrechterhaltung dieser Chemikalien fördert MB das emotionale Wohlbefinden und die geistige Klarheit.
• Senkt den Beta-Amyloid-Spiegel: Amyloid-beta ist ein toxisches Protein, das sich bei der Alzheimer-Krankheit ansammelt und zu neuronalen Schäden und Gedächtnisverlust führt. MB reduziert die Produktion von Amyloid-beta und verhindert seine Interaktion mit mitochondrialen Enzymen wie der Amyloid-bindenden Alkoholdehydrogenase (ABAD). Dadurch wird die Funktion der Mitochondrien erhalten und der Zelltod verhindert.
• Verbessert das Gedächtnis und die Lernfähigkeit: MB erhöht die Aktivität von Acetylcholin, einem für das Lernen und das Gedächtnis wichtigen Neurotransmitter. Diese Verbesserung unterstützt kognitive Prozesse und kann helfen, Gedächtnisdefizite bei Krankheiten wie Alzheimer und traumatischen Hirnverletzungen zu lindern.

Diese kombinierten Wirkungen machen MB zu einer potenziellen Behandlung für eine Reihe von Erkrankungen des Gehirns, einschließlich Stimmungsstörungen, Gedächtnisproblemen und sogar neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit. Da MB eines der ersten Medikamente war, die zur Behandlung des Gehirns eingesetzt wurden, hat es eine lange Geschichte, aber die neue Forschung findet sogar noch mehr Einsatzmöglichkeiten für dieses Medikament.

Methylenblau bei ischämischer Reperfusion

Studien haben gezeigt, dass Methylenblau Symptome oder Komplikationen im Zusammenhang mit Ischämie lindert und verbessert. In einer Studie von Lu et al. (2016) wurde gezeigt, dass Methylenblau den Zelltod im Hippocampus reduziert und Gedächtnisdefizite nach globaler zerebraler Ischämie (GCI) bei Ratten verbessert (50). MB, verabreicht in einer Dosis von 0,5 mg/kg/Tag mittels subkutaner Minipumpe über sieben Tage, erhöhte signifikant das neuronale Überleben in der CA1-Region des Hippocampus und erhielt die mitochondriale Funktion, einschließlich der Cytochrom-c-Oxidase-Aktivität und ATP-Produktion. Es wurden auch Verhaltensverbesserungen bei räumlichen Lern- und Gedächtnistests festgestellt, was auf die Fähigkeit von MB hinweist, den Zelltod zu verringern und die kognitive Erholung nach einer Ischämie zu fördern.

Darüber hinaus untersuchten Shi et al. (2021), wie MB das durch einen ischämischen Schlaganfall verursachte Hirnödem reduziert [51]. Intravenös verabreichtes MB reduzierte sowohl das zytotoxische als auch das vasogene Ödem bei Ratten, wie durch MRT-Scans nachgewiesen wurde. Mechanistisch gesehen hemmte MB die Expression von Aquaporin 4 (AQP4) und verringerte die Aktivierung des ERK1/2-Signalwegs in Astrozyten, die für den Wasserhaushalt des Gehirns wesentlich sind. Diese Ergebnisse, die in Zellkulturmodellen bestätigt wurden, deuten darauf hin, dass MB das Hirnödem durch Modulation von AQP4 und ERK1/2 reduziert und bei der Behandlung von Hirnödemen nach einem Schlaganfall hilft.

In einer anderen Studie untersuchten Huang et al. (2018) die Auswirkungen einer chronischen oralen MB-Behandlung (in einer niedrigen Dosis) in einem Rattenmodell für fokale Ischämie. Die Ergebnisse zeigten signifikante verhaltensbezogene und strukturelle Verbesserungen, einschließlich einer Verringerung des Läsionsvolumens und der Schädigung der weißen Substanz (52).

Auch Miclescu et al. (2010) untersuchten die Rolle von MB beim Schutz der Blut-Hirn-Schranke (BHS) während eines durch Ischämie/Reperfusion verursachten Herzstillstands in einem Schweinemodell [53]. Die Infusion von MB während der Wiederbelebung verringerte den Albuminverlust, den Wassergehalt des Gehirns und die neuronalen Schäden. Es reduzierte auch Stickoxid-induzierte Schäden und erhöhte die Aktivierung der endothelialen Stickoxid-Synthase. Diese Ergebnisse weisen auf das Potenzial von MB hin, die Integrität der BHS zu erhalten und Hirnschäden bei Ischämie/Reperfusion zu verhindern.

Darüber hinaus wiesen Zhang et al. (2020) das neuroprotektive Potenzial von MB in einem neonatalen Rattenmodell für hypoxisch-ischämische (HI) Hirnverletzungen nach [54]. MB bewahrte die mitochondriale Funktion, reduzierte oxidativen Stress und Neuroinflammation und verbesserte die Integrität der Blut-Hirn-Schranke. Darüber hinaus bestätigten Verhaltenstests eine Verbesserung der motorischen Koordination und des Gedächtnisses bei den behandelten Ratten. Diese Ergebnisse legen nahe, dass MB eine vielversprechende Therapie für die neonatale HI-Enzephalopathie darstellt.

In Laborstudien wiesen Ryou et al. (2015) nach, dass MB den Energiestoffwechsel und die Aktivierung des Hypoxie-induzierbaren Faktors-1α (HIF-1α) während des Sauerstoff-Glukose-Entzugs (OGD) und der Reoxygenierung in neuronalen Zellen verbessert [55]. MB verbesserte die Glukoseaufnahme, die ATP-Produktion und die Aktivität mitochondrialer Enzyme. Es erhöhte auch die Kerntranslokation des Hypoxie-induzierbaren Faktors-1α (HIF-1α).

Dosierung, Pharmakokinetik und Kontraindikationen von Methylenblau

Methylenblau (MB) wird häufig in Dosen von 15 bis 300 mg pro Tag oral eingenommen, wobei die maximalen Blutkonzentrationen in der Regel 1 bis 2 Stunden nach der Einnahme erreicht werden [34]. Intravenös verabreichtes MB wird effizienter resorbiert, so dass es potenziell besser für hirnbezogene Wirkungen geeignet ist, obwohl die beste Dosis für die psychiatrische Anwendung noch unklar ist. Interessanterweise führen höhere orale Dosen nicht immer zu vorhersehbar höheren Blutspiegeln.

Der Körper scheidet MB hauptsächlich über die Nieren aus, häufig als Leucomethylenblau, zusammen mit zwei verwandten Verbindungen, Azur A und Azur B. Azurblau hat in Tierversuchen sogar stimmungsaufhellende Wirkungen gezeigt. Die Halbwertszeit von MB beträgt etwa 5 bis 6,5 Stunden [34].

Die Wirkungen von MB sind je nach Dosis unterschiedlich. Niedrige Dosen verbessern häufig die Stimmung und wirken beruhigend, während höhere Dosen das Gegenteil bewirken können und in Tierversuchen möglicherweise den oxidativen Stress erhöhen [34].

MB wird beim Menschen in der Regel gut vertragen, es können jedoch leichte Nebenwirkungen auftreten, wie Magenbeschwerden, Probleme beim Wasserlassen oder eine bläuliche Färbung des Urins, die manche Menschen als unangenehm empfinden [34].

Es gibt wichtige Sicherheitshinweise für die Verwendung von MB. Die FDA warnt, dass die Kombination von MB, insbesondere in intravenöser Form, mit bestimmten Antidepressiva, die das Serotonin beeinflussen, ein Serotonin-Syndrom, eine schwerwiegende Reaktion, hervorrufen kann. Bei der oralen Einnahme von MB sind jedoch keine derartigen Fälle bekannt geworden [34].

Außerdem sollten Menschen mit einem Mangel an dem Enzym Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6PD) MB meiden, da es eine hämolytische Anämie verursachen kann, bei der rote Blutkörperchen vorzeitig abgebaut werden. Dieser Mangel ist in der mediterranen, afrikanischen und asiatischen Bevölkerung häufiger anzutreffen [34].

Haftungsausschluss

Dieser Artikel dient der Aufklärung und Sensibilisierung für den besprochenen Stoff. Es ist wichtig zu beachten, dass es sich bei der besprochenen Substanz um eine Substanz und nicht um ein bestimmtes Produkt handelt. Die im Text enthaltenen Informationen beruhen auf verfügbaren wissenschaftlichen Studien und sind nicht als medizinischer Rat oder zur Förderung der Selbstmedikation gedacht. Dem Leser wird empfohlen, für alle Gesundheits- und Behandlungsentscheidungen eine qualifizierte medizinische Fachkraft zu konsultieren.

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