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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Swainsonine Formula V.1.svg|200px|Strukturformel von Swaisonin]]
| Freiname = Tridolgosir
| Andere Namen = (1''S'',2''R'',8''R'',8a''R'')-1,2,8-Trihydroxyindolizidin
| Summenformel = C8H15NO3
| CAS = * {{CASRN|72741-87-8}}
* {{CASRN|214462-68-7|Q27266678|KeinCASLink=1}} (Tridolgosirhydrochlorid)
| EG-Nummer = 615-797-6
| ECHA-ID = 100.123.531
| PubChem = 51683
| ChemSpider = 46788
| DrugBank = DB02034
| Beschreibung = weißer kristalliner Feststoff<ref name="Wardrop" />
| Molare Masse = 173,21 [[Gramm|g]]·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte =
| Schmelzpunkt = 140–142 °C<ref>{{Literatur |Autor=Yong-Shou Tian, Jae-Eun Joo, Bae-Soo Kong, Van-Thoai Pham, Kee-Young Lee, Won-Hun Ham |Titel=Asymmetric Synthesis of (−)-Swainsonine |Sammelwerk=Journal of Organic Chemistry |Band=74 |Nummer=10 |Datum=2009 |Seiten=3962–3965 |DOI=10.1021/jo802800d}}</ref>
| Siedepunkt = Zersetzung<ref name="Wardrop">{{Literatur |Autor=Duncan J. Wardrop, Edward G. Bowen |Titel=Nitrenium Ion-Mediated Alkene Bis-Cyclofunctionalization: Total Synthesis of (−)-Swainsonine |Sammelwerk=Organic Letters |Band=13 |Nummer=9 |Datum=2011 |Seiten=2376–2379 |DOI=10.1021/ol2006117}}</ref>
| Dampfdruck =
| Löslichkeit = leicht löslich in Wasser und Ethanol<ref>[http://www.scbt.com/datasheet-201362-swainsonine.html Swainsonine] bei Santa Cruz Biotechnology, Inc., abgerufen am 8. Januar 2012.</ref>
| Quelle GHS-Kz = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|SIGMA|S9263|Name=Swainsonine|Abruf=2011-04-23}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|07}}
| GHS-Signalwort = Achtung
| H = {{H-Sätze|302|312|332}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|280}}
| Quelle P = <ref name="Sigma" />
}}

'''Swainsonin''' ist ein in der Natur vorkommendes [[Indolizidin]]-[[Alkaloid]] mit starker pharmakologischer Wirkung. Swainsonin [[Inhibitor|hemmt]] reversibel die [[Enzym]]e α-[[Mannosidase]] im [[Lysosom]] und Golgi-α-Mannosidase II von [[Zelle (Biologie)|Zellen]], was zu einer Anreicherung ([[Bioakkumulation|Akkumulation]]) von [[Mannose|mannosereichen]] [[Oligosaccharide]]n im Lysosom dieser Zellen führt. Bei Weidetieren, die Swainsonin über die Nahrung aufnehmen, kann dies zum sogenannten [[Locoismus]], einer induzierten [[α-Mannosidose|Mannosidose]], führen.<ref>P. R. Dorling u. a.: ''Lysosomal storage in Swainsona spp. toxicosis: an induced mannosidosis.'' In: ''[[Neuropathol Appl Neurobiol]]'' 4, 1978, S. 285–295, PMID 703929.</ref>

== Vorkommen ==
: →''siehe Hauptartikel [[Locoweed]]''

Swainsonin ist das Toxin in [[Locoweed]]. Das sind mehrere Pflanzengattungen und Pilzarten, die vor allem im Westen Nordamerikas vorkommen. Der Verzehr dieser Pflanzen führt bei Weidetieren zum so genannten Locoismus, einer schweren neurologischen Erkrankung.

== Biosynthese ==
[[Datei:Swainsonin.svg|mini|hochkant=1.5|links|Die Biosynthese von Swainsonin]]
Die Biosynthese von Swainsonin wurde bei dem parasitären Pilz ''[[Rhizoctonia leguminicola]]'' ausführlich untersucht. Aus [[Lysin|L-Lysin]] wird zunächst [[Saccharopin|L-Saccharopin]] gebildet. In der nächsten Stufe entsteht [[2-Aminoadipinsäuresemialdehyd|L-2-Aminoadipinsäuresemialdehyd]], das unmittelbar zur [[Δ1-Piperidin-6-carbonsäure]] cyclisiert. Über die Zwischenprodukte [[Pipecolinsäure|(''S'')-Pipecolinsäure]] und [[1-Ketooctahydroindolizin]] entsteht letztlich das Swainsonin.<ref>C. M. Harris u. a.: ''Biosynthesis of swainsonine in the Diablo locoweed (Astragalus oxyphysus).'' In: ''[[Tetrahedron Letters]]'' 29, 1988, S. 4815–4818.</ref><ref name="heimg" />

== Pharmakologisches Potenzial ==
[[Datei:Curtis's botanical magazine (No. 792) (8469881299).jpg|mini|links|''Swainsona galegifolia'' enthält Swainsonin und gab der Verbindung den Namen]]
Swainsonin und einige seiner [[Epimer]]e zeigen im [[Modellorganismus|Tierversuch]] eine starke pharmakologische Wirkung.<ref>A. A. Watson u. a.: ''Polyhydroxylated alkaloids - natural occurrence and therapeutic applications.'' In: ''Phytochemistry'' 56, 2001, S. 265–295, PMID 11243453.</ref> Die Bildung von [[Metastase]]n und das [[Tumor]]wachstum werden unterdrückt. Daneben wird die Bildung von [[NK-Zelle]]n und das [[makrophage]]nmediierte Abtöten von Tumorzellen stimuliert. Ebenso wird im [[Knochenmark]] die [[Zellproliferation|Proliferation]] von Zellen aktiviert.<ref>K. Olden u. a.: ''The potential importance of swainsonine in therapy for cancers and immunology.'' In: ''[[Pharmacol Ther]]'' 50, 1991, S. 285–290, PMID 1754603.</ref><ref>J. Y. Sun u. a.: ''Inhibition of the growth of human gastric carcinoma in vivo and in vitro by swainsonine.'' In: ''[[Phytomedicine]]'' 14, 2007, S. 353–359, PMID 17097281.</ref>
Als Inhibitor der lysosmalen α-Mannosidase wird die Bildung von tumorspezifischen Glycosylierungsmustern unterbunden und die [[Katabolismus|katabolischen]] [[Glykosidase]]n gehemmt. Beides führt im Tierversuch zu einem verminderten Tumorwachstum und einer Reduzierung der Metastasenbildung.<ref>J. W. Dennis u. a.: [http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/reprint/50/6/1867 ''Growth inhibition of human melanoma tumor xenografts in athymic nude mice by swainsonine.''] In: ''[[Cancer Res]]'' 50, 1990, S. 1867–1872, PMID 2106389.</ref><ref>R. Keiner: [http://sundoc.bibliothek.uni-halle.de/diss-online/01/01H188/t5.pdf ''Calystegine in Solanum tuberosum L. - Klonierung, Expression und Charakterisierung der Tropinonreduktasen I und II, putativer Enzyme des Tropanalkaloidstoffwechsels.''] (PDF; 85 kB) Dissertation, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 2001.</ref>

Swainsonin befindet sich derzeit in der [[Klinische Studie|klinischen Erprobung]].<ref name="heimg">G. Heimgärtner: [http://d-nb.info/980395275/34 ''Synthese von polyhydroxylierten Indolizidinalkaloiden und γ-Aminosäuren.'' Dissertation, Universität Regensburg, 2005.]</ref> In einer Phase-II-Studie konnte bei den behandelten Patienten mit fortgeschrittenem oder metastasiertem [[Nierenzellkarzinom]] jedoch keine Anti-Tumor-Wirkung gezeigt werden.<ref>P. E. Shaheen u. a.: ''Phase II study of the efficacy and safety of oral GD0039 in patients with locally advanced or metastatic renal cell carcinoma.'' In: ''[[Investigational New Drugs]]'' 23, 2005, S. 577–581, PMID 16034517.</ref>

Swainsonin ist ein Appetitzügler.<ref>D. H. Pritchard u. a.: ''Swainsonine toxicosis suppresses appetite and retards growth in weanling rats.'' In: ''Research in Veterinary Science'' 48, 1990, S. 228–230, PMID 2110378.</ref>

Die Giftwirkung bei Weidetieren beruht auf der [[Inhibitor|Inhibierung]] des [[Enzym]]s [[Alpha-Mannosidase|α-Mannosidase]]. Die Symptome bei Locoismus ähneln daher denen einer [[α-Mannosidose]], einer [[Erbkrankheit|genetischen Erkrankung]].<ref>J. L. Ríos und P. G. Waterman: ''A review of the pharmacology and toxicology of Astragalus.'' In: ''[[Phytotherapy Research]]'' 11, 1997, S. 411–418. {{DOI|10.1002/(SICI)1099-1573(199709)11:6<411::AID-PTR132>3.0.CO;2-6}}.</ref> Swainsonin hemmt reversibel die Enzyme α-Mannosidase im [[Lysosom]] und Golgi-α-Mannosidase II von [[Zelle (Biologie)|Zellen]], was zu einer Akkumulation von mannosereichen [[Oligosaccharide]]n im Lysosom führt.<ref name="heimg" />

== Entdeckung ==
Swainsonin wurde erstmals 1973 aus dem [[Pilz]] ''Rhizoctonia leguminicola''<ref>F. P. Guengerich u. a.: ''Isolation and characterization of a l-pyrindine fungal alkaloid.'' In: ''JACS'' 95, 1973, S. 2055–2056, [[doi:10.1021/ja00787a080]].</ref> und später aus der namensgebenden [[Leguminose]] ''[[Swainsona canescens]]''<ref>S. M. Colegate u. a.: ''A spectroscopic investigation of swainsonine: an α-mannosidase inhibitor isolated from Swainsona canescens.'' In: ''[[Aust. J. Chem.]]'' 32, 1979, S. 2257–2264, [[doi:10.1071/CH9792257]].</ref> und ''[[Astragalus lentiginosus]]''<ref>R. J. Molyneux und L. F. James: ''Loco intoxication: indolizidine alkaloids of spotted locoweed (Astragalus lentiginosus).'' In: ''[[Science]]'' 216, 1982, S. 190–191, PMID 6801763.</ref> isoliert.<ref name="heimg" />

== Weiterführende Literatur ==

* Gerhard Habermehl: ''Naturstoffchemie.'' Springer, 2008, ISBN 978-3-540-73733-9, S. 209 ({{Google Buch|BuchID=wslQSjwH0MwC|Seite=209}}).
* J. B. Astroga u. a.: ''Maternal ingestion of locoweed: II. The ability of intoxicated ewes to discriminate their own lamb.'' In: ''Small Ruminant Research'' 65, 2006, S. 64–69, [[doi:10.1016/j.smallrumres.2005.05.026]].
* Y. Sichhart: [http://d-nb.info/970636415/34 ''Gene, Enzyme und Produkte der Calysteginbildung in Calystegia sepium (L.) R. Br.''] Dissertation, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 2003.
* A. G. Armien: [http://d-nb.info/95888983X ''Vergleichende klinische und morphologische Untersuchungen zur spontanen und experimentellen Vergiftung durch Ipomoea fistulosa (Convolvulaceae) bei Ziegen.''] Dissertation, Justus-Liebig-Universität Gießen, 2000.
* M. H. Ralphs und L. F. James: ''Locoweed grazing.'' In: ''J Nat Toxins'' 8, 1999, S. 47–51, PMID 10091127.
* D. R. Tulsiani u. a.: [http://www.biolreprod.org/content/43/1/130.long ''Swainsonine induces the production of hybrid glycoproteins and accumulation of oligosaccharides in male reproductive tissues of the rat.''] In: ''Biol Reprod'' 43, 1990, S. 130–138, PMID 2118392.
* M. D. Skudlarek und M. C. Orgebin-Crist: [http://www.reproduction-online.org/cgi/reprint/84/2/611.pdf ''Effect of swainsonine on rat epididymal glycosidases.''] (PDF; 655 kB) In: ''J Reprod Fert'' 84, 1988, S. 611–617, PMID 3143832.
* D. R. Tulsiani u. a.: ''Production of hybrid glycoproteins and accumulation of oligosaccharides in the brain of sheep and pigs administered swainsonine or locoweed.'' In: ''[[Arch Biochem Biophys]]'' 264, 1988, S. 607–617, PMID 3135781.
* D. R. Tulsiani u. a.: ''The similar effects of swainsonine and locoweed on tissue glycosidases and oligosaccharides of the pig indicate that the alkaloid is the principle toxin responsible for the induction of locoism.'' In: ''Arch Biochem Biophys'' 232, 1984, S. 76–85, PMID 6430242.
* D. R. Tulsiani u. a.: [http://www.jbc.org/content/257/14/7936.long ''Swainsonine inhibits the biosynthesis of complex glycoproteins by inhibition of golgi mannosidase II.''] In: ''[[J Biol Chem]]'' 257, 1982, S. 7936–7939, PMID 6806288.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Iminozucker]]
[[Kategorie:Pflanzliches Gift]]
[[Kategorie:Arzneistoff]]
[[Kategorie:Zytostatikum]]
[[Kategorie:Triol]]
[[Kategorie:Piperidin]]
[[Kategorie:Pyrrolidin]]

Swainsonin - Versionsgeschichte

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