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Die schlechte Nachricht für alle Raucher zuerst: Unbedenklich werden Zigaretten so schnell nicht werden. Die gute Nachricht: Forscher an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben zumindest einen Weg gefunden, den Schaden einzugrenzen.
Was macht Zigaretten so giftig?
Um ein „Gegengift“ gegen Zigaretten zu finden, muss man zunächst verstehen, warum sie überhaupt so verheerend für die menschliche Gesundheit sind. Neben Nikotin enthält Tabakrauch Tausende unterschiedlicher Stoffe - darunter giftige und krebserregende Substanzen wie Blausäure oder Kohlenstoffmonoxid.
Aber warum sind diese Substanzen so giftig? Sie enthalten freie Sauerstoff-Radikale, von denen der Raucher bei einem herzhaften Zug Billiarden einatmet. Ebenso wie etwa starke UV-Strahlung können freie Radikale eine unkontrollierte Zellteilung anregen oder die Zellen durch Oxidation schädigen. Durch diese Schäden an den Zellen kommen Erkrankungen wie Krebs oder Schlaganfälle zustande. Reduziert man die Anzahl der freien Radikale, lässt sich die schädliche Wirkung von Tabakwaren verringern.
Das Gegengift aus der Natur
Oxidation und freie Radikale sind der Natur bekannt - und sie kennt Abwehrmechanismen dagegen, auf denen die Mainzer Wissenschaftler aufbauen konnten. Für die Regulierung der Konzentration freier Radikale dienen antioxidativ wirkende Enzyme. Dazu gehört die Superoxid-Dimutase (SOD), die auch dafür zuständig ist, Krebserkrankungen, Entzündungen und ähnlichen Erkrankungen vorzubeugen. Dazu zersetzt das Enzym die freien Radikale an den Molekülen von Metallen, die als reaktive Zentren dienen - und macht sie dadurch unschädlich für den menschlichen Körper.
Zwar lassen sich viele natürliche Enzyme isolieren oder künstlich herstellen, jedoch sind sie instabil bei hohen Temperaturen oder pH-Werten, die nicht denen im Organismus entsprechen. Deshalb versuchen Forscher im Bereich der Biomimetik, das Verhalten natürlicher Enzyme durch künstliche Verbindungen nachzubilden.
Labor sticht Natur
Die Forscher fanden heraus, dass sich Aminosäure-funktionalisierte Kupferhydroxid-Nanopartikel als synthetische Stellvertreter der kupferhaltigen SOD einsetzen lassen, wie sie in der Natur vorkommt. Der Clou: Diese Nanopatikel sind sogar potenter als das Enzym selbst, wenn es darum geht, freie Sauerstoffradikale zu zersetzen
Nun suchen die Wissenschaftler nach einer Möglichkeit, ihre Erkenntnisse aus dem Labor auf den Alltag zu übertragen. Zum Schutz der Raucher könnte man die Kupferhydroxid-Nanopartikel in Zigarettenfilter einbauen, um die Konzentration der freien Radikale zu senken. So wären der Tabakrauch weniger schädlich für den Konsumenten. Das haben Kontrollversuche bereits belegt: Zigarettenrauch, der einen solchen Nanopartikel-Filter passiert hat, zeigte keine toxische Wirkung auf menschliche Zellen.
Nicht nur für Raucher sind die Erkenntnisse über die Bekämpfung freier Radikale eine gute Nachricht. Diese Technologie ließe sich auch auf andere Anwendungsgebiete übertragen - nämlich überall, wo freie Radikale entstehen und die menschliche Gesundheit bedrohen.
