Zirkadiane Rhythmus: Phosphatschalter die „Innere Uhr“

Medizin am Abend Berlin Fazit: 25 Prozent der Proteinschalter arbeiten nach der inneren Uhr der Zelle

Zirkadian ist die lateinische Bezeichnung für „ungefähr ein Tag“. 

Der zirkadiane Rhythmus hat sich entwickelt, damit sich unser Leben an die täglichen Umweltveränderungen anpassen kann: 

Am Tag ist es hell und wärmer und nachts ist es dunkel und kühler. 

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried haben jetzt mithilfe der Massenspektrometrie gezeigt, dass diesem Rhythmus mehr als 25 Prozent der molekularen Proteinschalter in Mausleberzellen folgen. 

Diese rhythmischen Schalter sind Bindungsstellen für Phosphatmoleküle, welche die Funktion der Proteine, und somit alle täglichen Stoffwechselvorgänge in den Zellen regulieren und ausüben. 
 
Matthias Mann, Leiter der Abteilung „Proteomics und Signaltransduktion“ am Max-Planck-Institut für Biochemie hat zusammen mit seiner Arbeitsgruppe in den letzten Jahren die Massenspektrometrie für die klinische Anwendung optimiert.

Damit können die Gesamtheit der Proteine in Zellen und Geweben qualitativ und quantitativ untersucht werden.

Zusätzlich können mit der Massenspektrometrie die sogenannten Phosphorylierungsstellen an Proteinen bestimmt werden. Hier können Phosphatmoleküle binden und die Struktur des Proteins leicht verändern. Dabei funktionieren die Phosphatmoleküle wie kleine Protein-Schalter, welche die Aktivität und Funktion der Proteine ändern.

Diese Methode nutzten die Forscher nun um die Frage zu klären, ob diese Phosphatschalter durch die „Innere Uhr“, dem sogenannten zirkadianen Rhythmus der Zelle gelenkt werden. Charo Robles, Leiterin der Studie erklärt:

„Die zirkadiane Uhr ist ein innerer Taktgeber der Zellen. Die Rotation der Erde führt zu sich periodisch ändernden Umweltbedingungen, wie dem Tag-Nacht-Rhythmus, der Einfluss auf lebende Organismen hat.

• Die „innere Uhr“ erlaubt der Zelle, die permanenten Änderungen der Umwelt vorherzusehen, damit sie sich anpassen kann, um so die täglichen Stoffwechselprozesse zu regulieren.“

In der Vergangenheit wurde schon herausgefunden, dass das ein großer Teil des Transkriptoms, also eine große Menge der Boten-RNA, die den Bauplan der Proteine enthält und ein Teil des Proteoms, eine große Menge der Proteine, dem zirkadianen Rhythmus unterliegen. In dieser Studie wurde jetzt das Phosphoproteom untersucht, die Phosphatbindungsstellen an den Proteinen, in Leberzellen von Mäusen.

„Während ungefähr 10 Prozent der Boten-RNA und Proteine vom zirkadianen Rhythmus abhängen, konnten wir jetzt zeigen, dass 25 Prozent der Protein-Schalter, also Phosphorylierungen, im Verlaufe eines Tages-Nacht-Zyklus spezifisch in Leberzellen von Mäusen an- oder abgeschaltet sind“, sagt Robles. 

„Dies ist vergleichbar mit dem Alltag beim Menschen:

Morgens im Büro wird der Computer an und abends zum Feierabend wieder ausgeschaltet.

Wieder zu Hause wird dann zum Beispiel der Fernseher angeschaltet.“ Mit der Massenspektrometrie kann jetzt das komplexe Netzwerk der Proteinschalter entschlüsselt werden.

„Wir analysieren nicht nur einen Schalter sondern sehen, wann in einer ganzen Stadt, welche Schalter betätigt werden.“

Die Forscher konnten zeigen, dass mehr als 20.000 Phosphorylierungs-Stellen dem Tag-Nacht-Rhythmus unterliegen. Einige Schalter wurden erst jetzt durch die Studie identifiziert.

Mit diesem Wissen, wann bestimmte Proteine aktiv sind, könnte die sogenannte „Chronotherapie“ vorangetrieben werden.

• Bestimmte zelluläre Prozesse oder ganze Organe sind im Verlaufe eines Tages mehr oder weniger aktiv. 

Dies hat Einfluss auf die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Medikamenten. 

„Wenn wir wissen, wann bei einem individuellen Patienten bestimmte Signalwege aktiv sind, können wir die Behandlung von Krankheiten optimieren, indem wir zur rechten Zeit ein Medikament geben“, schaut Robles in die Zukunft.

Originalpublikation:
M.S. Robles, S.J. Humphrey & M. Mann: “Phosphorylation is a central mechanism for circadian control of metabolism and physiology”. Cell Metabolism, 2016
DOI: 10.1016/j.cmet.2016.10.004

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Sterben zuhause im Heim (SiH) – Hospizkultur und Palliativkompetenz in der stationären Langzeitpflege

Medizin am Abend Berlin Fazit: Sterben im Heim – wie sieht das aus?

Bundesweite Online-Befragung zu Hospizkultur und Palliativkompetenz im Alltag der stationären Pflege wird bis zum 28. Februar 2017 verlängert 

Im Rahmen des Projekts „Sterben zuhause im Heim (SiH) – Hospizkultur und Palliativkompetenz in der stationären Langzeitpflege“ wird derzeit eine bundesweite Online-Befragung aller Leitungskräfte stationärer Pflegeeinrichtungen zu ihrem hospizlich-palliativen Angebot durchgeführt. 

Diese Befragung geht nun in die Verlängerung. Gegenwärtig werden die Einrichtungen erneut auf die Befragung aufmerksam gemacht, um noch bis zum 28. Februar 2017 die Chance zu nutzen, den Online-Fragebogen auszufüllen und damit den Unterstützungsbedarf und die erreichten Erfolge der stationären Pflege darzustellen. Parallel finden qualitative Fallstudien mit einzelnen Heimen statt, um einen vertieften Einblick in die Praxis vor Ort zu bekommen.

Das noch bis Herbst 2017 laufende Projekt „Sterben zuhause im Heim (SiH) – Hospizkultur und Palliativkompetenz in der stationären Langzeitpflege“ verfolgt Fragen rund um den aktuellen Stand der hospizlich-palliativen Versorgung in deutschen Heimen:

Was brauchen Pflegeheime, um eine kompetente und würdige Versorgung und Begleitung sterbender BewohnerInnen zu gewährleisten? 

• Welche Ressourcen stehen dafür zur Verfügung? 
• Gibt es ausreichend unterstützende Kooperationspartner in der Region? 
• Woran orientieren sich die Heime bei der Begleitung und Versorgung Sterbender? 
• Und: reichen die Neuregelungen im Hospiz- und Palliativgesetz für eine Verbesserung aus?
• Vielfältige Herausforderungen für stationäre Pflegeeinrichtungen

Derzeit gibt es für stationäre Pflegeeinrichtungen viele Aufgaben zu bewältigen. 

• Neben den alltäglichen Herausforderungen guter Pflege sieht zum Beispiel das Pflegestärkungsgesetz II mit der Umstellung von Pflegestufen auf Pflegegrade auch eine Neuordnung der Heimfinanzierung vor. 

Damit sind ein hoher organisatorischer Aufwand und auch Unsicherheit für die Heime verbunden.

Vor diesem Hintergrund hat sich gezeigt, dass die vom SiH-Projekt erstrebte Bestandsaufnahme der Umsetzung hospizlich-palliativer Angebote in den stationären Pflegeeinrichtungen bei manchen Heimen nicht oberste Priorität haben kann.

Das Thema Sterben im Heim ist für die Einrichtungen zwar sehr wichtig, aber derzeit eben ein Thema neben anderen.

Hochwertige Umsetzung des Palliativgedankens in der Pflege

Um dennoch möglichst vielen der insgesamt über 11.000 Heime die Chance zu geben, an der quantitativen Online-Befragung für eine bundesweite Zustandsbeschreibung zu den Bedingungen und Hindernisse für ein bestmöglich begleitetes Sterben im Heim mitzuwirken, wird diese Befragung jetzt bis zum 28. Februar 2017 verlängert.

Ihr Ziel ist es, vor dem Hintergrund des im Dezember 2015 verabschiedeten Hospiz- und Palliativgesetzes (HPG) Handlungsempfehlungen für eine qualitativ hochwertige Umsetzung des Hospiz- und Palliativgedankens in der stationären Pflege zu entwickeln.

Qualitative Fallstudien quer durch die Republik

Parallel werden derzeit qualitative Fallstudien mit einzelnen Heimen, quer über die Bundesrepublik verteilt, durchgeführt. Dieser Projektstrang soll einen tieferen Einblick in die Praxis vor Ort eröffnen. Aspekte, die hier untersucht werden, sind unter anderem das vorhandene Leitbild und dessen Umsetzung, die Vernetzung mit anderen relevanten Akteuren, die Einschätzung der Praxis durch MitarbeiterInnen und BewohnerInnen sowie die Frage nach Hemmnissen und Schwierigkeiten, die mit der Anforderung an die Heime bezüglich guter Sterbendenversorgung und -begleitung unter den vorhandenen Bedingungen einhergehen.

Das SiH-Projekt wird vom Zentrum für Interdisziplinäre Gesundheitsforschung (ZIG) der Universität Augsburg und vom Institut für Praxisforschung und Projektberatung (IPP) in München bearbeitet. Es wird von den Spitzenverbänden der Heimträger (freie Wohlfahrtspflege, private und öffentliche Anbieter) unterstützt und vom Bundesministerium für Gesundheit aufgrund eines Beschlusses des Bundestages finanziell gefördert.
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Das Projekt im Überblick

Projektname: Sterben zuhause im Heim (SiH) – Hospizkultur und Palliativkompetenz in der stationären Langzeitpflege

Projektleitung: Prof. Dr. Werner Schneider, Professor für Soziologie unter Berücksichtigung der Sozialkunde an der Philosophisch-Sozialwissenschaftlichen Fakultät der Universität Augsburg
Kooperationspartner: Institut für Praxisforschung und Projektberatung (IPP) München, Zentrum für Interdisziplinäre Gesundheitsforschung (ZIG) an der Universität Augsburg
Laufzeit: 1.11.2015 bis 31.10.2017
Förderung: durch die Bundesregierung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Weitere Informationen:
http://www.zig.uni-augsburg.de/forschung/Sterben-und-Lebensende/Sterben-zuhause-...
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Das Institut für Praxisforschung und Projektberatung (IPP) München

Das Institut für Praxisforschung und Projektberatung (IPP) München ist ein sozialwissenschaftliches, gemeinnütziges Forschungs- und Beratungsinstitut in München mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in quantitativer und qualitativer Sozialforschung, in wissenschaftlicher Evaluation, Organisationsentwicklung und Prozessbegleitung. Auftraggeber des IPP sind v.a. Verbände, Kommunen, Bundes- und Landesministerien (u.a. BMBF, BMG), die DFG sowie Stiftungen. Ein zentraler Arbeitsbereich ist seit Jahren das Themenfeld Alter(n), Versorgung und Pflege. http://www.ipp-muenchen.de
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Das Zentrum für Interdisziplinäre Gesundheitsforschung (ZIG) der Universität Augsburg

Das Zentrum für Interdisziplinäre Gesundheitsforschung (ZIG) ist im April 2014 als zentrale Einrichtung an der Universität Augsburg gegründet worden. Es bündelt Forschung aus wirtschafts-, rechts-, sozial- und geisteswissenschaftlichen sowie weiteren Disziplinen, um die Entwicklungen im Gesundheitssystem insgesamt sowie in der medizinischen Praxis in ihren unterschiedlichen, aufeinander bezogenen Dimensionen in den Blick zu nehmen. Unterstützt wird das Forschungszentrum von einem hochkarätigen Beirat, der durch namhafte Persönlichkeiten aus Politik und Gesellschaft vertreten wird. Weiterführende Informationen zum Forschungszentrum unter http://www.zig.uni-augsburg.de

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