Gebrochene Wirbelkörper, Bandscheibenvorfall, Spinalkanalstenose, Wirbelgleiten und Facettensyndrom

Insgesamt sechs neue Entscheidungshilfen bietet das IQWiG jetzt zu Eingriffen an der Wirbelsäule, speziell zu den Themen gebrochene Wirbelkörper, Bandscheibenvorfall, Spinalkanalstenose, Wirbelgleiten und Facettensyndrom.

Rückenschmerzen sind in Deutschland weit verbreitet: 16 Prozent der Erwachsenen spüren sie. Viele nutzen konservative Behandlungsmöglichkeiten wie Physio- und Schmerztherapie. Andere hoffen auf Linderung durch eine Operation. „Vor der Entscheidung für oder gegen einen Eingriff sollten Patientinnen und Patienten die Vor- und Nachteile jedoch kennen und sorgfältig abwägen“, sagt Klaus Koch, Ressortleiter Gesundheitsinformation: „Deshalb haben betroffene Patientinnen und Patienten bei ihrer Entscheidung Anspruch auf eine ärztliche Zweitmeinung.“ Vor diesem Hintergrund beauftragte der Gemeinsame Bundesausschuss (G-BA) das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) mit der Erstellung von Entscheidungshilfen zu Eingriffen an der Wirbelsäule. Ziel war es, die Vor- und Nachteile der wesentlichen alternativen Behandlungsmöglichkeiten für Patientinnen und Patienten darzustellen.

Entscheidungshilfen sind Hilfsmittel, die eine Patientin oder einen Patienten dabei unterstützen, auf Grundlage verschiedener Gesichtspunkte eine Entscheidung zu treffen. Eine Entscheidungshilfe liefert zum Beispiel Informationen darüber, wie hoch das Risiko von Komplikationen einer Operation ist, welche Alternativen es zu einer Operation gibt oder mit welchen Folgen man leben muss, wenn man eine Operation nicht durchführen lässt. Sie sollen Betroffene dabei unterstützen, gemeinsam mit der Ärztin oder dem Arzt eine informierte Entscheidung für oder gegen eine bestimmte Behandlungsmethode zu treffen.

Ein Beispiel: der Bandscheibenvorfall

Rückenschmerzen können unterschiedliche Gründe haben. Je nach Auslöser können sich Art und Verlauf der Beschwerden sowie die Behandlungsmöglichkeiten unterscheiden: Es können beispielsweise Medikamente infrage kommen, nicht medikamentöse Optionen wie Bewegungs- und Kräftigungsübungen oder ein operativer Eingriff an der Wirbelsäule.

Bei einem Bandscheidenvorfall lassen sich die Beschwerden beispielsweise meist mit Bewegung, Physiotherapie und Schmerzbehandlung in den Griff kriegen. Ob eine Operation infrage kommt, ist eine Entscheidung, für die man sich in der Regel Zeit nehmen kann. In der Entscheidungshilfe „Bandscheibenvorfall im unteren Rücken: Kommt eine Operation für mich infrage“ werden die Voraussetzungen und die Vor- und Nachteile aller Behandlungsmöglichkeiten ausführlich beschrieben. Die Entscheidungshilfe soll so das Gespräch der Betroffenen mit ihren Ärztinnen und Ärzten unterstützen.

Neben der Entscheidungshilfe zum Bandscheibenvorfall hat das IQWiG noch vier weitere Entscheidungshilfen zu häufigeren Erkrankungen der Wirbelsäule veröffentlicht:

- „Gebrochener Wirbelkörper: Hilft es, Knochenzement in den Wirbelkörper zu spritzen?“
- „Spinalkanalstenose (Wirbelkanalstenose) im unteren Rücken: Hilft eine Operation?“
- „Degeneratives Wirbelgleiten: Hilft eine Operation?“
- „Facettensyndrom: Konservativ behandeln oder Nerven veröden?“

Die fünfte Entscheidungshilfe lässt sich für weitere Erkrankungen und Eingriffe am Rücken nutzen. Sie soll helfen Gespräche vorzubereiten und kann zusammen mit Ärztinnen und Ärzten vervollständigt werden:

- „Erkrankungen der Wirbelsäule: Welche Behandlungsmöglichkeiten habe ich?“

Originalpublikation:
https://www.iqwig.de/projekte/p21-03.html

Die Syphilis aus Amerika

Einem Forschungsteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig ist ein entscheidender Schritt zur Klärung einer langjährigen Kontroverse gelungen: 

Wurde die Syphilis Ende des 15. Jahrhunderts aus Amerika nach Europa eingeschleppt oder gab es sie hier bereits? 

Alte Erregergenome aus Skelettresten aus Nord- und Südamerika älter als 1492 bestätigen die Einschleppung aus der Neuen Welt, die weltweite Ausbreitung ist erst der Kolonialzeit zuzuschreiben.

Im Frühjahr 1495 wurde der Italienfeldzug Karls VIII. von Frankreich durch den Ausbruch einer bis dahin unbekannten Krankheit unterbrochen, die eine hohe Sterblichkeitsrate aufwies, sich rasch über ganz Europa ausbreitete und bei den Überlebenden zu schweren körperlichen und geistigen Schäden führte. Die so dokumentierte Epidemie gilt heute als erster historischer Nachweis der Syphilis.

Wo und wann die Krankheit ihren Ursprung hatte, ist jedoch seit Jahrzehnten umstritten. Der Ausbruch gegen Ende des 15. Jahrhunderts, kurz nachdem Kolumbus und seine Mannschaft von ihren ersten Entdeckungsreisen nach Amerika zurückgekehrt waren, ließ manche vermuten, dass der Kontakt mit neuen Ländern und Menschen zu dem plötzlichen Auftreten der Krankheit beigetragen haben könnte. Die Hypothese war, dass obwohl viele übertragbare Krankheiten in der frühen Kolonialzeit von Europa nach Amerika eingeschleppt wurden und verheerende Folgen für die einheimische Bevölkerung hatten, die Syphilis eine der wenigen war, die möglicherweise den umgekehrten Weg genommen hat.

Diese Theorie hat zwar in den letzten Jahren an Popularität gewonnen, doch bei näherer Betrachtung der Läsionen an Knochen aus dem mittelalterlichen Europa beginnt sich das stark vereinfachte Bild aufzulösen. Sowohl Langzeitkranke als auch Menschen, die mit einer Infektion geboren wurden, können Veränderungen an Knochen oder Zähnen entwickeln. In den letzten Jahrzehnten wurden in Europa eine Reihe solcher Skelettreste aus der Zeit vor 1492 gefunden. Viele Experten glauben heute, dass die Geschichte der Syphilis in Europa lange vor Kolumbus begann und dass die Pandemie Ende des 15. Jahrhunderts aus Gründen ausbrach, die nichts mit dem Beginn der Kolonialzeit zu tun hatten. Keine der beiden Theorien konnte bisher bestätigt werden.

Fünf alte Erregergenome analysiert

DNA von Krankheitserregern aus archäologischen Knochen könnte nun darüber entscheiden, welche Theorie sich durchsetzt. Solche alten Genome haben bereits neue Erkenntnisse über die Geschichte der Pest, der Tuberkulose, der Lepra und der Pocken gebracht, aber die Geschichte der Syphilis zu “entwirren” erwies sich als Herausforderung. „Wir haben in der Vergangenheit mehrere Genome von Erregern der Syphilis und verwandter Krankheiten aus archäologischen Knochen extrahiert und rekonstruiert, aber die zentrale Frage, ob die Syphilis vor oder nach Kolumbus auftrat, konnten wir damit nicht beantworten“, sagt Kirsten Bos, Gruppenleiterin in der Abteilung Molekulare Paläopathologie am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie.

Eine neue Studie unter der Leitung von Bos und Johannes Krause, Direktor der Abteilung für Archäogenetik am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, ist der Klärung dieser Frage nun einen entscheidenden Schritt nähergekommen. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Archäologen aus mehreren Ländern Amerikas konzentrierte sich die Studie auf die Untersuchung archäologischer Knochen aus der Zeit vor Kolumbus, an denen Infektionen Syphilis-ähnliche Läsionsmuster hinterlassen haben. „Wir wissen seit einiger Zeit, dass es in Amerika seit Tausenden von Jahren Syphilis-ähnliche Infektionen gibt, aber allein anhand der Läsionen können wir die Krankheit nicht eindeutig identifizieren“, sagt Casey Kirkpatrick, Postdoc und Paläopathologin, die an der aktuellen Studie beteiligt war. Die Pathologie der Knochen allein lässt auch keine Rückschlüsse darauf zu, ob die Krankheit ihren Ursprung in Amerika hatte oder ob sie vor langer Zeit, während der Besiedlung Amerikas vor etwa 15.000 Jahren, aus Asien eingeschleppt wurde.

Mit modernsten Methoden gelang es dem Team, fünf alte Genome von Syphilis und verwandten Erregern aus Mexiko, Chile, Peru und Argentinien zu rekonstruieren und zu analysieren. Lesley Sitter, Postdoc und Bioinformatiker (computational microbiologist), der sich mit der Lösung des Rätsels auf der molekularen Ebene befasst hat, sagt dazu: "Obwohl die Untersuchung aufgrund des schlechten Erhaltungszustands einige analytische Herausforderungen mit sich brachte, konnten wir die Beziehungen zwischen diesen ausgestorbenen Formen und den Stämmen, die heute weltweit die Gesundheit beeinflussen, sicher bestimmen.”

Ursprung der Syphilis-Erregerfamilie in Amerika schon vor Kolumbus

Syphilis gehört zu einer Familie von Krankheiten, zu denen auch Frambösie und Bejel gehören. Beide gelten als wenig bekannte Tropenkrankheiten, die weltweit in äquatornahen Gebieten vorkommen. Der Postdoc Rodrigo Barquera hat bereits mit archäologischen Knochenfunden aus dem Mexiko der Kolonialzeit gearbeitet und konnte das Vorkommen von Syphilis und Frambösie in Mexiko-Stadt bis hinein ins 17. Jahrhundert nachweisen. Die neuen Genomdaten zeigen nun, dass Amerika schon vor der Ankunft von Christoph Kolumbus eine Drehscheibe für die frühe Vielfalt dieser Krankheitsgruppe war. „Wir fanden ausgestorbene Schwesterlinien für alle bekannten Formen dieser Krankheitsfamilie. Syphilis, Frambösie und Bejel sind also moderne Überbleibsel von Erregern, die einst in Amerika kursierten“, erklärt Barquera.

„Die Daten zeigen eindeutig, dass die Syphilis und ihre bekannten Verwandten ihren Ursprung in Amerika haben, und ihre Einschleppung nach Europa ab dem späten 15. Jahrhundert stimmt mit diesen Daten überein“, fügt Bos hinzu. So scheint es um 1.500 AD zu einem explosionsartigen Anstieg der Syphilis- und Frambösiefälle gekommen zu sein. Dies dürfte der Grund für das Ausmaß und die Intensität der Epidemie im 16. Jahrhundert in Europa gewesen sein, deren globale Ausbreitung in den folgenden Jahrzehnten und Jahrhunderten durch Menschenhandelsnetze und die europäische Expansion nach Amerika und Afrika begünstigt wurde. „Während die indigenen Bevölkerungsgruppen Amerikas an den frühesten Formen dieser Krankheiten litten, spielten die Europäer eine entscheidende Rolle bei ihrer weltweiten Verbreitung“, sagt Bos.

Wenn man also annimmt, dass die Syphilis ihren Ursprung in Amerika hatte, wie passt dann die aktuelle Darstellung zu den Belegen für Syphilis-ähnliche Knochenläsionen, die viele in Europa schon vor 1492 zu sehen glauben? „Die Suche nach diesen früheren Formen geht weiter, und alte DNA wird dabei sicher eine wertvolle Ressource sein“, sagt Krause. "Wer weiß, welche älteren verwandten Krankheiten mit Menschen und anderen Tieren um die Welt gereist sind, bevor die Syphilis-Erregerfamilie auftauchte.“

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Dr. Kirsten Bos
Forschungsgruppenleiterin "Molekulare Paläopathologie", Abt. für Archäogenetik
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
kirsten_bos@eva.mpg.de

Prof. Dr. Johannes Krause
Direktor, Abt. für Archäogenetik
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
krause@eva.mpg.de

Originalpublikation:
Rodrigo Barquera, T. Lesley Sitter, Casey L. Kirkpatrick, Darío A. Ramirez, Arthur Kocher, Maria A. Spyrou, Lourdes R. Couoh, Jorge A. Talavera-González, Mario Castro, Tanya von Hunnius, Evelyn K. Guevara, W. Derek Hamilton, Patrick Roberts, Erin Scott, Mariana Fabra, Gabriela V. Da Peña, Aryel Pacheco, Mónica Rodriguez, Eugenio Aspillaga, Anthi Tiliakou, Elizabeth A. Nelson, Karen L. Giffin, Raffaela A. Bianco, Adam B. Rohrlach, María de los Ángeles García Martínez, Fabiola A. Ballesteros Solís, Antti Sajantila, Shelley R. Saunders, Rodrigo Nores, Alexander Herbig, Johannes Krause, and Kirsten I. Bos
Ancient genomes reveal a deep history of Treponema pallidum in the Americas
Nature, 18 December 2024, https://doi.org/10.1038/s41586-024-08515-5

Verlust von Herzmuskelzellen

Ein Studienteam um Priv.-Doz. Dr. Olaf Bergmann aus dem Institut für Pharmakologie und Toxikologie im Herzzentrum der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) hat herausgefunden, dass Patient*innen mit fortgeschrittener Herzschwäche durch den Einsatz eines Linksherzunterstützungsgeräts (LVAD), einer mechanischen Pumpe zur Herzunterstützung, eine deutlich erhöhte Regeneration ihrer Herzmuskelzellen erfahren. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Circulation“ veröffentlicht.

Herzkrankheiten wie die koronare Herzkrankheit, einer Durchblutungsstörung aufgrund verengter Herzkranzgefäße, Herzschwäche und Herzinfarkt führen häufig zu einem Verlust von Herzmuskelzellen. Diese Zellen sind entscheidend für die Funktion des Herzens, da sie für die Kontraktion und damit für die Blutzirkulation verantwortlich sind. Bei einem gesunden Menschen können sich Herzmuskelzellen um 0,5 Prozent pro Jahr erneuern. Bei erkrankten Personen ist die Fähigkeit des Herzens, sich zu regenerieren, allerdings beeinträchtigt, was zu schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen führen kann.

Ein Studienteam unter der Leitung von Priv.-Doz. Dr. Olaf Bergmann, Leiter der Arbeitsgruppe „Regenerative Pharmakologie“ im Institut für Pharmakologie und Toxikologie im Herzzentrum der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), hat sich mit der Frage beschäftigt, wie sich die Erneuerung von Herzmuskelzellen bei Patient*innen mit fortgeschrittener Herzschwäche verhält. Die Forscher*innen konnten zeigen, dass die Regeneration der Herzmuskelzellen bei diesen Patient*innen stark eingeschränkt ist – sie ist 18 bis 50 Mal niedriger als in gesunden Herzen. Darüber hinaus untersuchte das Studienteam, ob die Regeneration der Herzmuskelzellen durch die Unterstützung eines sogenannten Linksherzunterstützungssystems (LVAD) beeinflusst wird. Das LVAD ist eine mechanische Pumpe, die das geschwächte Herz dabei unterstützt, Blut durch den Körper zu pumpen. Es wird chirurgisch am linken Ventrikel, der Hauptkammer des Herzens, angebracht und übernimmt einen Teil der Pumpfunktion. „Dabei wurde festgestellt, dass Patientinnen und Patienten, die mit einem LVAD behandelt wurden, eine über sechsmal höhere Erneuerungsrate der Herzmuskelzellen aufwiesen, was mit signifikanten Verbesserungen der Herzfunktion und -struktur einherging“, sagt Dr. Bergmann. Die Ergebnisse der Studie wurden im renommierten Fachjournal „Circulation“ veröffentlicht.

Über die Studie

In der Studie wurden Gewebeproben entnommener Herzen untersucht, die von 52 Patient*innen mit fortgeschrittener Herzschwäche stammten. 28 dieser Patient*innen wurden vor der Herzentnahme mit einem Linksherzunterstützungsgerät (LVAD) behandelt, das heißt das geschwächte Herz wurde vor der Entnahme mechanisch unterstützt. Die anderen 24 Patient*innen wurden vor der Herzentnahme nicht behandelt. Allen 52 Patient*innen wurde nach der Herzentnahme ein neues Herz transplantiert.

Um die Erneuerung der Herzmuskelzellen zu messen, verwendeten die Forscher*innen eine innovative Methode: Sie analysierten die Menge an radioaktivem Kohlenstoff, dem Isotop C-14, in der DNA der Herzmuskelzellen. Dieser radioaktive Kohlenstoff wurde in den 1950er und 1960er Jahre bei Kernwaffentests in die Atmosphäre freigesetzt. Die Spuren dieses Kohlenstoffs sind heute noch in der DNA von Menschen nachweisbar, und somit auch in der DNA der Herzmuskelzellen. Seit dem Verbot von Kernwaffentests sind die Mengen an atmosphärischem Radiokohlenstoff in der DNA wieder zurückgegangen. Anhand der nachgewiesenen radioaktiven Menge dieses Kohlenstoffs in der DNA der jeweiligen Patient*innen konnten die Forscher*innen um Dr. Bergmann mithilfe eines mathematischen Modells das Alter der Herzmuskelzellen und damit die Erneuerungsrate berechnen.

Bei den Herzgewebeproben von 15 der 28 Patient*innen mit einem LVAD konnte eine sechsmal höhere Erneuerungsrate der Herzmuskelzellen im Vergleich zu Herzgewebeproben gesunder Personen gemessen werden. Die anderen 13 Patient*innen mit LVAD sprachen nicht auf die Behandlung an und zeigten wie die 24 unbehandelten Patient*innen mit schwerer Herzinsuffizienz eine 18 bis 50 Mal niedrigere Regeneration im Vergleich zu gesunden Herzen. Ursächlich für die Verbesserung mit einem LVAD ist wahrscheinlich die mechanische Entlastung, die den Druck auf das geschwächte Herz reduziert und eine bessere Erholung der Herzfunktion ermöglicht. Hinter dem Ergebnis steht zudem das sogenannte „reverse remodeling“, die Umkehr des Umbaus, bei der die krankhafte Vergrößerung des Herzmuskels teilweise rückgängig gemacht wird. „Das LVAD ermöglicht dem Herzen, sich zu erholen. Dies wiederum verbessert die Energieeffizienz und fördert so vermutlich die Regeneration der Herzmuskelzellen, was in den Proben ohne mechanische Unterstützung nicht beobachtet werden konnte“, so Dr. Bergmann.

„Die Bestimmung des radioaktiven Kohlenstoffs, ermöglichte uns die Erneuerung von Herzmuskelzellen präzise zu bestimmen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es trotz der niedrigen Erneuerungsraten in der schweren Herzinsuffizienz ein erhebliches regeneratives Potenzial gibt, das therapeutisch genutzt werden könnte. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung von Herzkrankheiten und könnten in Zukunft zu effektiveren Therapien führen, die die Herzregeneration fördern“, ergänzt Prof. Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie der UMG.

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Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität
Institut für Pharmakologie und Toxikologie
Priv.-Doz. Dr. Olaf Bergmann
Robert-Koch-Straße 40, 37075 Göttingen
Telefon 0551 / 39-13247
olaf.bergmann@med.uni-goettingen.de

Originalpublikation:
Wouter Derks, Julian Rode, Sofia Collin, Fabian Rost, Paula Heinke, Anjana Hariharan, Lauren Pickel, Irina Simonova, Enikő Lázár, Evan Graham, Ramadan Jashari, Michaela Andrä, Anders Jeppsson, Mehran Salehpour, Kanar Alkass, Henrik Druid, Christos P. Kyriakopoulos, Iosif Taleb, Thirupura S. Shankar, Craig H. Selzman, Hesham Sadek, Stefan Jovinge, Lutz Brusch, Jonas Frisén, Stavros Drakos, Olaf Bergmann: A latent cardiomyocyte regeneration potential in human heart disease. Circulation. November 21st, 2024. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067156