Piracetam - NutraHacker Journal Club

Ursprünge und Überblick

Piracetam (2-oxo-1-pyrrolidinacetamide) ist ein Derivat des Neurotransmitters GABA und hat einen signifikanten Einfluss auf verschiedene physiologische Systeme. Piracetam wurde erstmals von dem rumänischen Chemiker Corneliu E. Giurgea in der Zeit zwischen 1950 und 1964 synthetisiert. Die chemische Formel für Piracetam ist C6H10N2O2 und die Eliminationshalbwertszeit beträgt ungefähr 4-5 Stunden.

Piracetam hat neuronale und vaskuläre Wirkungen, von denen die primäre die Wiederherstellung der Fluidität der Zellmembran ist, und es hat wissenschaftlich gezeigt, dass es Verbesserungen bei kognitiven Störungen, kortikalem Myoklonus, Dyslexie, Schmerzen, Hypoxie und sogar Sichelzellenanämie bringt.

Piracetem wirkt hauptsächlich auf zwei interne Systeme, die NMDA (N-Methyl-D-Aspartat)- und AMPA (α-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolpropionsäure)-Rezeptoren, beides Glutamatrezeptoren, und hat ein vielfältiges Wirkungsspektrum von physiologischen Wirkungen hauptsächlich aufgrund einer verringerten Adhäsion der roten Blutkörperchen an das vaskuläre Endothel und der Erleichterung der Mikrozirkulation.

Wissenschaftliche Überprüfung

Piracetam: eine Übersicht über pharmakologische Eigenschaften und klinische Anwendungen

Piracetam, ein Derivat des Neurotransmitters Gamma-Aminobuttersäure (GABA), hat eine Vielzahl von physiologischen Wirkungen, die sich zumindest teilweise aus der Wiederherstellung der Fluidität der Zellmembran ergeben können. Auf neuronaler Ebene moduliert Piracetam die Neurotransmission in einer Reihe von Transmittersystemen (einschließlich cholinerger und glutamaterger), hat neuroprotektive und antikonvulsive Eigenschaften und verbessert die Neuroplastizität. Auf vaskulärer Ebene scheint es die Adhäsion von Erythrozyten an vaskuläres Endothelium zu reduzieren, Vasospasmus zu verhindern und die Mikrozirkulation zu erleichtern. Dieses vielfältige Spektrum an physiologischen Wirkungen steht im Einklang mit seiner Verwendung in einer Reihe von klinischen Indikationen. Seine Wirksamkeit ist bei kognitiven Störungen und Demenz, Schwindel, kortikalem Myoklonus, Legasthenie und Sichelzellenanämie dokumentiert. Während manchmal hohe Dosen notwendig sind, wird Piracetam gut vertragen.

Korrespondenz (Brief an den Herausgeber): Positive Erfahrungen mit Piracetam

Kognitive Defizite nach schweren Erkrankungen wurden früher als „nicht näher bezeichnete organische oder symptomatische psychische Störung“ bezeichnet. Kognitive Defizite nach Intensivbehandlung sind in dieser Definition enthalten. Ein älteres, aber immer noch sehr wirksames Medikament ist meiner Erfahrung nach Piracetam. Es erleichtert die Versorgung der Gehirnzellen mit Sauerstoff und Glukose. Es kann morgens oder mittags oral (800–1200 mg) oder initial morgens als Infusion (12 g) verabreicht werden. Bei Verabreichung nach 15:00 Uhr kann es zu Schlafstörungen kommen; (anfängliche) Überdosierung kann zu Unruhe führen. Ältere Frauen sollten darauf hingewiesen werden, dass Piracetam die Libido steigern kann – etwas, das oft unerwünscht ist.

Zerebroprotektive Wirkung von Piracetam bei Patienten, die sich einer koronaren Bypass-Operation unterziehen

Die Einschränkung der kognitiven Funktion ist eine mögliche Nebenwirkung nach Herzoperationen mit kardiopulmonalem Bypass. Wir untersuchten die zerebroprotektive Wirkung von Piracetam auf die kognitive Leistungsfähigkeit bei Patienten, die sich einer Koronararterien-Bypass-Operation unter kardiopulmonalem Bypass unterzogen. Die Piracetam-Patienten schnitten jedoch nach der Operation im Vergleich zu den Placebo-Patienten signifikant besser ab und hatten einen geringeren Rückgang der kognitiven Gesamtfunktion (p < 0,0005). Piracetam hat eine zerebroprotektive Wirkung bei Patienten, die sich einer Koronararterien-Bypass-Operation unter Verwendung eines kardiopulmonalen Bypasses unterziehen. Es reduziert einen frühen postoperativen erheblichen Rückgang der neuropsychologischen Fähigkeiten.

Pharmakodynamische Bewertung von L-Carnitin und Piracetam bei Muskelverletzungen, die durch die chronische Anwendung von Simvastatin verursacht werden

Bewertung der Wirkung von L-Carnitin und Piracetam auf die durch Simvastatin induzierte Muskelverletzung bei gesunden männlichen Probanden während der Therapie mit oralen Dosen von 10 ml einer Lösung, die 100 mg/ml L-Carnitin + 80 mg/ml Piracetam enthält (Testgruppe ) oder Placebo (Kontrollgruppe) und 40 mg Simvastatin einmal täglich an 35 aufeinanderfolgenden Tagen. Die Wirkung von L-Carnitin und Piracetam bei der Verringerung der myopathischen Symptome, die durch körperliche Betätigung verursacht werden, sowie die Sicherheit und Verträglichkeit wurden ebenfalls bewertet.

Die gleichzeitige Anwendung von L-Carnitin und Piracetam könnte eine muskelschützende Wirkung haben und Schutz vor Simvastatin-induzierter Myalgie. Darüber hinaus war die Formulierung sicher und wurde von den in dieser Studie untersuchten Probanden gut vertragen.

Schutzwirkung von L-Carnitin und Piracetam gegen mitochondrialen Permeabilitätsübergang und durch Simvastatin induzierte PC3-Zellnekrose
Mitochondrialer oxidativer Stress gefolgt von Membranpermeabilitätsübergang (MPT) wurde als möglicher Mechanismus für die Zytotoxizität von Statinen angesehen. Die Anwendung von Statinen wurde mit einem verringerten Risiko für das Auftreten von Krebs, insbesondere Prostatakrebs, in Verbindung gebracht. Die Ergebnisse belegen, dass Simvastatin-induzierte MPT und Zellnekrose in dosisabhängiger Weise und vermittelt durch additive Mechanismen empfindlich auf L-Carnitin oder Piracetam reagierten. In Kombination wirkten L-Carnitin und Piracetam in deutlich niedrigeren Konzentrationen als sie einzeln wirken.

Mitochondriale Funktion, Dynamik und Permeabilitätsübergang: Ein komplexes Liebesdreieck als mögliches Ziel für die Behandlung des Gehirns Altern und Alzheimer

Aufgrund des Scheiterns aller Amyloid-β-gerichteten Behandlungsstrategien für die Alzheimer-Krankheit (AD) hat das Konzept der mitochondrialen Dysfunktion als ein wesentlicher Pathomechanismus des kognitiven Rückgangs im Alter und bei AD erhebliche Unterstützung erhalten. Dementsprechend wurde die Verbesserung der mitochondrialen Funktion als alternative Strategie für die Entwicklung neuer Arzneimittel von zunehmendem Interesse, und es wurden viele verschiedene Verbindungen identifiziert, die die mitochondriale Funktion in vorklinischen In-vitro- und In-vivo-Experimenten verbessern. Es wurden jedoch, wenn überhaupt, nur sehr wenige in klinischen Studien untersucht, was einen großen Nachteil der auf Mitochondrien gerichteten Arzneimittelentwicklung darstellt. Um diese Probleme zu überwinden, verwendeten wir einen Top-down-Ansatz, indem wir mehrere ältere Antidementiva mit klinischem Nachweis der therapeutischen Wirksamkeit untersuchten. Dazu gehören EGb761® (standardisierter Ginkgo-Biloba-Extrakt), Piracetam und Dimebon. Alle verbessern experimentell viele Aspekte der mitochondrialen Dysfunktion, einschließlich der mitochondrialen Dynamik, und verbessern auch die Kognition und die beeinträchtigte neuronale Plastizität, die funktionell relevantesten Folgen der mitochondrialen Dysfunktion. Alle hemmen teilweise Öffnungsereignisse der mitochondrialen Permeabilitätsübergangspore (mPTP), die bisher hauptsächlich als ein für die Induktion von Apoptose relevanter Mechanismus diskutiert wurde.

Verbesserte Neuroplastizität durch den Metabolic Enhancer Piracetam in Verbindung mit verbesserter mitochondrialer Dynamik und veränderter Permeabilitäts-Übergangsporenfunktion

Der Stoffwechselverstärker Piracetam wurde als möglicher Prototyp für diese Verbindungen vorgeschlagen, indem er die beeinträchtigte Mitochondrienfunktion und verwandte Aspekte wie Mechanismen der Neuroplastizität verstärkt. Wir berichten hier, dass Piracetam in therapeutisch relevanten Konzentrationen die Neuritogenese in der menschlichen Zelllinie SH-SY5Y über Bedingungen verbessert, die das gesamte Spektrum des altersbedingten kognitiven Verfalls widerspiegeln.

Der Stoffwechselverstärker Piracetam verbessert die durch das Beta-Amyloid-Peptid induzierte Beeinträchtigung der mitochondrialen Funktion und des Neuritenwachstums
Der Stoffwechselverstärker Piracetam verbessert nachweislich die mitochondriale Dysfunktion nach Hirnalterung und experimentell induziertem oxidativen Stress. Piracetam verbessert die mitochondriale Funktion von PC12-Zellen und akut dissoziierten Gehirnzellen von jungen NMRI-Mäusen nach Exposition gegenüber extrazellulärem Abeta(1-42).

Piracetam verbessert die mitochondriale Dysfunktion nach oxidativem Stress

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass therapeutisch relevante In-vitro- und In-vivo-Konzentrationen von Piracetam in der Lage sind, die mit oxidativem Stress und/oder Alterung verbundene mitochondriale Dysfunktion zu verbessern. Stabilisierung und Schutz der Mitochondrien könnten ein wichtiger Mechanismus sein, um viele der vorteilhaften Wirkungen von Piracetam bei älteren Patienten zu erklären.

Verbesserung der mitochondrialen Funktion und Dynamik durch den Stoffwechselverstärker Piracetam

Als spezifisches Merkmal von Piracetam werden vorteilhafte Wirkungen normalerweise mit einer mitochondrialen Dysfunktion in Verbindung gebracht. In früheren Studien konnten wir zeigen, dass Piracetam die ATP-Produktion, das mitochondriale Membranpotential sowie das Neuritenwachstum in Zell- und Tiermodellen für Alterung und AD verbessert. Um die Auswirkungen von Piracetam auf die mitochondriale Funktion, insbesondere die mitochondriale Spaltung und Fusionsereignisse, weiter zu untersuchen, entschieden wir uns, die mitochondriale Morphologie zu bewerten. Humane Neuroblastomzellen wurden mit dem Medikament unter normalen Bedingungen und unter Bedingungen, die das Altern und das Auftreten von ROS (reaktive Sauerstoffspezies) imitieren, sowie in stabil transfizierten Zellen mit dem humanen Wildtyp-APP-Gen (Amyloid Precursor Protein) behandelt. Dieses AD-Modell ist dadurch gekennzeichnet, dass es im Vergleich zu Kontrollzellen nur 2-mal mehr menschliches Aβ (Amyloid-β-Peptid) exprimiert und daher sehr frühe Stadien von AD darstellt, wenn die Aβ-Spiegel allmählich über Jahrzehnte ansteigen. Interessanterweise weisen diese Zellen unter Ausgangsbedingungen eine beeinträchtigte mitochondriale Funktion und Morphologie auf. Piracetam ist in der Lage, diese Beeinträchtigung wiederherzustellen und verschiebt die mitochondriale Morphologie zurück zu länglichen Formen, während es in Kontrollzellen keine Wirkung gibt.

Präventive Wirkung von Piracetam und Vinpocetin auf durch Hypoxie-Reoxygenierung verursachte Verletzungen in primärer Hippocampus-Kultur
Die Verabreichung von 1 mM Piracetam oder 500 nM Vinpocetin schützt die Kultur signifikant vor einer Schädigung durch Hypoxie-Reoxygenierung, wenn dies durch Neutralrot-Assay, LDH-Freisetzung und Acetylcholin-Esterase-Aktivität bestimmt wird. Die Ergebnisse zeigten, dass die Supplementierung mit Piracetam und Vinpocetin den Abfall des mitochondrialen Membranpotentials, den Anstieg der ROS-Erzeugung und die Verringerung der Antioxidantienspiegel im Zusammenhang mit der Hypoxie-Reoxygenierungsverletzung signifikant verhinderte. Abschließend stellt die vorliegende Studie fest, dass sowohl Piracetam als auch Vinpocetin Neuroprotektion gegen Hypoxie-Reoxygenierungsschädigung in primärer Hippocampus-Zellkultur geben.

Oxidativer Stress in einem Modell der toxischen Demyelinisierung im Rattenhirn: die Wirkung von Piracetam und Vinpocetin

GSH erhöhte sich durch die höhere Dosis von Piracetam und durch Vinpocetin, das auch das Serumstickstoffmonoxid senkte.

Pharmakologischer Schutz gegen Hypoxie-induzierte Amnesie bei Ratten

Ratten, die mit 100 und 500 mg/kg Piracetam (UCB 6215) behandelt wurden, waren vollständig vor „sofortiger“ Hypoxie geschützt, wie anhand ihrer Lernleistung beurteilt wurde.

Nootropika und Alterung

Nootropika (die die Plastizität des ZNS unterstützen) wirken auf der telenzephalen Ebene durch eine Reihe von bioenergetischen, hämorheologischen, mikrozirkulatorischen und neurochemischen Mechanismen. Eine Überprüfung der jüngsten Daten zeigt eine Erleichterung der Effizienz des zentralen cholinergen Systems bei jungen und alten Tieren durch Piracetam. Es wurde festgestellt, dass Piracetam das Lernen, das Gedächtnis und die Effizienz der interhemisphärischen Konnektivität erleichtert.

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