Professor Dr. Daniele Camboni: Künstliche Herzunterstützungssysteme - Ventricular Assist Devices - VAD-

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Leben mit einem künstlichen Herz?

Künstliche Herzunterstützungssysteme, sogenannte Ventricular Assist Devices (VAD), sind für Patienten mit stetig abnehmender Herzleistung oftmals die letzte Chance zu überleben. 

Doch eigentlich sollten diese VADs nur als zeitliche Überbrückung dienen, bis ein geeignetes Spenderorgan gefunden ist. 

Wegen der steigenden Organknappheit ist das jedoch nicht mehr so. 

In der Kunstherz-Sprechstunde der Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie des Universitätsklinikums Regensburg (UKR) werden Patienten mit künstlichen Herzen medizinisch betreut und im Umgang damit geschult. 

 

Professor Dr. Daniele Camboni: „Ein künstliches Herz kann für viele Betroffene eine Alternative für eine Herztransplantation darstellen.“ Franziska Holten UKR

Einer der bedeutendsten Meilensteine der Medizin ist die Transplantation von Organen. 

Damit eröffnen sich für viele Patienten neue Überlebenschancen. 

Doch Herz, Lunge, Leber, Niere und Pankreas sind beileibe nicht in der Anzahl verfügbar, wie Bedarf besteht, so dass sich die Medizin etwas einfallen lassen musste. So können etwa Patienten, die auf eine Herztransplantation warten oder aus anderen medizinischen Gründen als nichttransplantierbar gelten, auf ein Ventricular Assist Device (VAD), also ein Kunstherz, hoffen. 

„Ein künstliches Herz kann für viele Betroffene eine Alternative für eine Herztransplantation darstellen“, erklärt Professor Dr. Daniele Camboni, Oberarzt der Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie des UKR. Die Anzahl postmortaler Spenderorgane stagniert seit Jahren, so dass für Patienten die Wartezeiten für ein geeignetes Spenderherz immer länger werden. 

Wird jedoch die eigene Herzleistung immer schwächer und sind medikamentöse Therapien oder Eingriffe wie etwa eine Herzklappenoperation ausgeschöpft, kommt nur noch eine Herztransplantation in Frage. 

 „Leider können wir aufgrund der Organknappheit in den meisten Fällen nicht zeitnah transplantieren, so dass der Patient zur Überbrückung der Wartezeit ein Herzunterstützungssystem benötigt“, führt Professor Dr. Christof Schmid, Direktor der Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie aus. Daneben werden VADs auch bei jenen Patienten implantiert, die aufgrund von Vorerkrankungen oder fortgeschrittenem Lebensalter keiner Herztransplantation unterzogen werden können.

Kunstherz als Überbrückung der Zeit auf der Warteliste

Petra S. ist 58 Jahre alt, benötigt ein neues Herz und steht dementsprechend auf der HU-Liste (High Urgency), der Warteliste für eine Organtransplantation. „Ich weiß schon seit über 20 Jahren, dass mein Herz irgendwann nicht mehr funktionieren wird.“ Letztes Jahr war es so weit: Herzinfarkt, Herzstillstand, Reanimation. „Es war sehr knapp, und ich hatte großes Glück, dass die Ärzte am UKR so schnell reagierten und mich zurückholen konnten“, blickt die Regensburgerin zurück. Ihr eigenes Herz zu retten war jedoch nicht möglich, so dass sie seitdem mit einem Kunstherz lebt, bis ein geeignetes Spenderorgan gefunden wird. Die Einschränkungen und die Umstellungen in ihrem Leben nimmt sie dabei gerne in Kauf. Die Tasche für die Akkus und die Kabel sind seitdem fester Bestandteil in ihrem Tagesablauf. Was ihr fehlt? „Zu schwimmen oder zu baden. Ich bin eine Wasserratte, aber das geht im Moment leider nicht.“ Dennoch ist ihr bewusst, dass sie ohne das Kunstherz kaum Überlebenschancen hätte – eine Situation, die nicht nur den Körper, sondern auch die Psyche fordert. Unterstützung erfährt sie dabei von ihrer Familie. „Ohne sie würde ich es nicht schaffen. Wir halten eng zusammen. Es gibt noch vieles, was ich gerne tun und erleben möchte.“ Und wenn alles gut geht, kann Petra S. auch irgendwann wieder ins kühle Nass eintauchen.

• Funktionalität eines mechanischen Herzunterstützungssystems zeitlich begrenzt

Weil sich das Warten auf ein geeignetes Spenderherz manchmal auch über mehrere Jahre hinziehen kann, ist es gut, ein Kunstherz als Alternativen zu haben. 

Dabei gilt es zu unterscheiden, ob ein EXCOR, eine außerhalb des Körpers befindliche Pumpkammer, mit der linken Herzkammer verbunden wird oder ob eine elektromagnetisch angetriebene Kreiselpumpe zur Unterstützung der linken Herzkammer implantiert wird. 

In beiden Fällen wird nach genauer Prüfung der körperlichen Eignung das Kunstherzsystem in einem operativen Eingriff mit den Herzkammern und den Hauptschlagadern verbunden, so dass es die Herzfunktion unterstützen kann. 

Das Steuerkabel wird dabei über die Bauchdecke nach außen geleitet und mit der entsprechenden tragbaren Steuereinheit verbunden. Die Haltbarkeit eines mechanischen Herzens lässt sich nicht sicher bestimmen. Der am Regensburger Herzzentrum am längsten betreute Patient lebt schon seit acht Jahren mit einem Kunstherz im Kreise seiner Familie. Bei schwer herzkranken Patienten, die aus verschiedensten Gründen keiner Herztransplantation zugeführt werden können, stellt das Kunstherz die einzige Alternative dar. Problematisch gestalten sich jedoch Defekte der Pumpe, wenn der Patient kein Transplantationskandidat darstellt. Ein Austausch des Kunstherzens gestaltet sich danach jedoch als sehr schwierig. Professor Camboni: „Ein solcher Eingriff ist kein Ersatzteilwechsel, den man beliebig oft durchführen kann. Wir können dem Patienten mittels Kunstherzen Lebenszeit geben, die sie im Kreise ihrer Lieben erleben können.“

Spenderorgan durch VADs nicht gänzlich ersetzbar

Ob das Herz und auch die mechanische Unterstützung reibungslos funktionieren, wird in regelmäßigen Abständen in der Kunstherz-Sprechstunde, in der die Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie, die Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II sowie die Kardiotechnik des UKR, die Patienten gemeinsam betreuen, überprüft. Mittels Ultraschall werden die medizinischen Parameter wie die Pumpkraft, der Sitz des Kunstherzens an der Spitze der Herzwand und die mechanischen Parameter wie Akkuleistung und Pumpleistung geprüft. Dennoch kann ein gesundes Spenderorgan nicht gänzlich durch ein mechanisches Herzunterstützungssystem ersetzt werden. Daher appelliert Professor Camboni: „Niemand ist davor gefeit, selbst ein Spenderorgan zu benötigen. Darum ist es wichtig, sich in gesunden Zeiten Gedanken zu machen, ob man im Ernstfall nicht nur ein Spenderorgan annehmen würde, sondern auch selbst zur Organspende bereit wäre und so vielleicht einem Menschen das Leben zu retten.“ 

In der Kunstherzsprechstunde am UKR werden Funktionalität und Sitz des mechanischen Herzunterstützungssystems geprüft. Franziska Holten UKR

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Dr. Enno Klußmann: Zu starkem Bluthochdruck - Niere und die Folgeschäden: Sekretion Renin und Aldosteron-Werte, glomeruläre Filtrationsrate und Albuminwerte (Blut/Urin)

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Gesunde Nieren trotz Bluthochdrucks

Eine Mutation, die zu starkem Bluthochdruck führt, schützt zugleich die Niere vor den Folgeschäden der Erkrankung. 

Das berichten Forschende um Enno Klußmann vom Max Delbrück Center und DZHK in „Kidney International“. 

Nun suchen sie nach Strategien, um die Effekte des veränderten Gens therapeutisch zu nutzen. 

Zu hoher Blutdruck schädigt auf Dauer die Nieren. 

Nicht jedoch bei Menschen mit einem veränderten PDE3A-Gen: „Der Druck in ihren Gefäßen ist zwar aufgrund der Mutation gewaltig. Doch ihre Nieren arbeiten selbst nach jahrelanger Krankheit ganz normal“, sagt Dr. Enno Klußmann, der Leiter der Arbeitsgruppe „Ankerproteine und Signaltransduktion“. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen haben Klußmann und sein Team am Max Delbrück Center und am Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) jetzt im Fachblatt „Kidney International“ vorgestellt.

Auf Herz und Nieren geprüft

• Im vergangenen Jahr hatten die Forschenden herausgefunden, dass die Genmutation, die extremen Bluthochdruck und kürzere Finger (Hypertonie mit Brachydaktylie, kurz HTNB) verursacht, auch das Herz vor den Folgeschäden der Hypertonie bewahrt. 

Lediglich das Gehirn ist nicht gefeit: „Unbehandelt sterben Menschen mit HTNB, einer Erbkrankheit, die weltweit nur in zehn bis 20 Familien vorkommt, meist relativ jung an einem Schlaganfall“, sagt Klußmann. „Auch Kinder müssen daher schon Antihypertensiva, also blutdrucksenkende Mittel, einnehmen.“ Allerdings ist es selbst mit Medikamenten schwierig, den Blutdruck auf normale Werte zu bringen.

Nachdem der Wissenschaftler auf die herzschützenden Effekte des mutierten PDE3A-Gens gestoßen war, hatten er und sein Team begonnen, die Nieren einer betroffenen Patientin aus Deutschland und zweier Rattenmodelle für HTNB zu untersuchen. 

Die Patientin ist bei Dr. Stephan Walter vom MVZ Nierenzentrum Limburg in Behandlung. 

Die Rattenmodelle, deren Gen für das Enzym Phosphodiesterase 3A (PDE3A) wie bei den Menschen verändert ist, haben Forschende um Professor Michael Bader generiert. Er leitet am Max Delbrück Center die Arbeitsgruppe „Molekularbiologie von Hormonen im Herz-Kreislaufsystem“. Walter und Bader sind ebenfalls Autoren der aktuellen Studie.

Alle Werte sind unauffällig

Das Enzym PDE3A ist bei Menschen mit erblichem HTNB an zwei Stellen verändert. Beide Mutationen bewirken, dass das Enzym überaktiv ist. „Warum das so ist und auf welche Weise es die Gefäße und das Gehirn schädigt und zugleich das Herz und die Niere schützt, haben wir noch nicht im Detail verstanden“, sagt Klußmann.

Dass die Nieren der Limburger HTNB-Patientin ganz normal arbeiten, konnten er und sein Team dagegen zeigen. „Unter anderem ist die Sekretion von Renin – einem hormonähnlichen Enzym, das in der Niere hergestellt wird und an der Kontrolle des Blutdrucks maßgeblich beteiligt ist ¬– bei ihr eher vermindert“, berichtet die Erstautorin der Studie, Anastasiia Sholokh aus Klußmanns Arbeitsgruppe. 

„Ihre Aldosteron-Werte sind normal.“ Aldosteron ist ein Hormon der Nebenniere, das den Blutdruck wie Renin ansteigen lässt.

•  „Auch klassische Parameter der Nierenfunktion wie die glomeruläre Filtrationsrate oder die Albuminwerte im Blut und Urin deuten auf gesunde Nieren hin“, ergänzt Sholokh.

Die Folgen der Mutation imitieren

Im Nierengewebe der Ratten mit HTNB konnten die Forschenden zudem keine Anzeichen für eine Entzündung oder eine Fibrose – also eine vermehrte Produktion von Bindegewebe, durch die das Organ versteifen würde – entdecken. 

Auch das Transkriptom, das zeigt, welche Gene gerade aktiv sind, ist in den Nieren der genveränderten Ratten unauffällig. 

„Lediglich in bestimmten Regionen des Organs sehen wir eine verminderte Expression des Proteins Amphiregulin“, sagt die Forscherin.

„Da dieses in größeren Mengen die Niere mutmaßlich schädigt, trägt die gedrosselte Produktion wahrscheinlich zum Schutz der Nieren bei.“

„Wir konnten zeigen, dass Bluthochdruck nicht immer und automatisch zu Folgeschäden in der Niere führt“, fasst Klußmann zusammen. 

„Nun wollen wir den schützenden Effekt des veränderten PDE3A-Gens weiter untersuchen und prüfen, ob er sich mit geeigneten Wirkstoffen nachahmen lässt.“ 

Dann könnte man Patient*innen mit Bluthochdruck künftig vielleicht vor chronischen Nierenerkrankungen bewahren.

Max Delbrück Center

Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (Max Delbrück Center) gehört zu den international führenden biomedizinischen Forschungszentren. Nobelpreisträger Max Delbrück, geboren in Berlin, war ein Begründer der Molekularbiologie. An den Standorten in Berlin-Buch und Mitte analysieren Forscher*innen aus rund 70 Ländern das System Mensch – die Grundlagen des Lebens von seinen kleinsten Bausteinen bis zu organ-übergreifenden Mechanismen. Wenn man versteht, was das dynamische Gleichgewicht in der Zelle, einem Organ oder im ganzen Körper steuert oder stört, kann man Krankheiten vorbeugen, sie früh diagnostizieren und mit passgenauen Therapien stoppen. Die Erkenntnisse der Grundlagenforschung sollen rasch Patient*innen zugutekommen. Das Max Delbrück Center fördert daher Ausgründungen und kooperiert in Netzwerken. Besonders eng sind die Partnerschaften mit der Charité – Universitätsmedizin Berlin im gemeinsamen Experimental and Clinical Research Center (ECRC) und dem Berlin Institute of Health (BIH) in der Charité sowie dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK). Am Max Delbrück Center arbeiten 1800 Menschen. Finanziert wird das 1992 gegründete Max Delbrück Center zu 90 Prozent vom Bund und zu 10 Prozent vom Land Berlin. 

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Originalpublikation:

Anastasiia Sholokh et al. (2023): „Mutant PDE3A protects the kidney from hypertension-induced damage“. Kidney International, DOI: 10.1016/j.kint.2023.04.026

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Dr. Roman Lang Joseph Krpelan: 168 Liter Kaffeekonsum pro Jahr - Glucuronsäure-Konjugaten - BioMarker

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Neue Biomarker für den Kaffeekonsum

Auf der Suche nach neuen Biomarkern für Ernährungs- und Gesundheitsstudien, hat ein Forschungsteam vom Leibniz-Institut für Lebensmittel- Systembiologie an der Technischen Universität München (LSB) drei Stoffwechselprodukte identifiziert und strukturell charakterisiert, die als spezifische Marker für den individuellen Kaffeekonsum in Frage kämen. 

• Es handelt sich um Abbauprodukte einer Substanzgruppe, die bei der Kaffeeröstung in größeren Mengen entsteht, sonst aber nur selten in anderen Nahrungsmitteln vorkommt. 

Dies und die Tatsache, dass sich die potenziellen Biomarker bereits in sehr geringen Urinmengen nachweisen lassen, machen sie für künftige Humanstudien interessant.

• Mit rund 168 Litern pro Jahr und Person ist Kaffee laut Statista das mit Abstand beliebteste Heißgetränk Deutschlands. 

Dabei ist es nicht nur ein Genussmittel, sondern weist auch gesundheitlich positive Eigenschaften auf. 

So sprechen zahlreiche Beobachtungsstudien dafür, dass ein moderater Kaffeekonsum mit einem verminderten Risiko für Alterszucker oder Lebererkrankungen assoziiert ist.

Biomarker statt Selbstauskunft

Hinsichtlich der getrunkenen Kaffeemengen sind solche Beobachtungsstudien jedoch auf die Selbstauskünfte der Teilnehmenden angewiesen, die schwer zu überprüfen sind. „Ergänzende Untersuchungen wären daher wünschenswert, bei denen sich der Kaffeekonsum objektiv anhand von Biomarkern überprüfen ließe, um den Gesundheitswert von Kaffee noch verlässlicher bestimmen zu können“, sagt Roman Lang, der am LSB die Arbeitsgruppe Biosystems Chemistry & Human Metabolism leitet.

Obwohl frühere Studien bereits auf Biomarker-Kandidaten hingewiesen hatten, waren die Forschungsarbeiten hierzu jahrelang ins Stocken geraten. Bei den ehemals nachgewiesenen Substanzen handelte es sich um Stoffwechsel-Zwischen- oder Abbauprodukte (Metaboliten) verschiedener Kaffeeinhaltsstoffe, deren Urin-Konzentrationen stark mit der Höhe des Kaffeekonsums korrelierte. Den Forschenden war es damals jedoch nicht gelungen, die molekulare Struktur der Metaboliten eindeutig zu identifizieren.

Einsatz analytischer Hochleistungstechnologien

Daher untersuchte das Team um Roman Lang im Rahmen einer Pilotstudie die Urinproben von sechs Personen, nachdem sie drei Stunden zuvor 400 ml Kaffee konsumiert hatten. Mit Hilfe analytischer Hochleistungstechnologien sowie unter Zuhilfenahme selbst hergestellter Referenzsubstanzen ist es dem Team gelungen, drei infrage kommende Biomarker-Kandidaten im Urin zu identifizieren und erstmals deren chemische Struktur eindeutig zu bestimmen. 

• Bei diesen handelt es sich um ein Glucuronsäure-Konjugat von Atractyligenin, dessen Glykoside in relativ hohen Konzentrationen in Kaffeegetränken enthalten sind, sowie zwei Glucuronsäure-Derivate eines Atractyligenin-Oxidationsproduktes.

„Unsere Erkenntnisse tragen dazu bei, die Biomarkerforschung voranzubringen“, sagt Roman Lang. 

Es müssten nun Dosis-Wirkungs-Studien, Studien zur Pharmakokinetik sowie Humanstudien mit deutlich größeren Probandenzahlen folgen, um die Biomarker-Tauglichkeit der identifizierten Substanzen zu prüfen, so der Wissenschaftler weiter. Veronika Somoza, Direktorin des Freisinger Leibniz-Instituts ergänzt: „Lebensmittelspezifische Biomarker sind wichtige Werkzeuge, um die gesundheitlichen Wirkungen von Nahrungsmitteln zu erforschen. Daher ist ein Teil unserer wissenschaftlichen Arbeiten am LSB auch auf die Suche nach Biomarkern für den Lebensmittelkonsum ausgerichtet.“

Publikation: Lang, R., Beusch, A., and Dirndorfer, S. (2022). Metabolites of dietary atractyligenin glucoside in coffee drinkers' urine. Food Chemistry, 135026. 10.1016/j.foodchem.2022.135026. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622029880

Hintergrundinformation:

Funktion von Glucuronsäure-Konjugaten

Im menschlichen Stoffwechsel dient Glucuronsäure insbesondere der sogenannten „Entgiftung“ von unpolaren Substanzen. 

Zu letzteren zählen zum Beispiel aufgenommene Arznei- oder Pflanzenstoffe, aber auch körpereigene Steroidhormone. 

Der Körper wandelt die Stoffe in der Leber durch die Bindung an Glucuronsäure zu Glucuroniden um. 

 Diese Glucuronsäure-Konjugate sind deutlich wasserlöslicher als die Ursprungsstoffe und lassen sich so leicht über die Nieren mit dem Urin ausscheiden.

https://www.leibniz-lsb.de

Informationen zum Institut:

Das Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (LSB) besitzt ein einzigartiges Forschungsprofil an der Schnittstelle zwischen Lebensmittelchemie & Biologie, Chemosensoren & Technologie sowie Bioinformatik & Maschinelles Lernen. Weit über die bisherige Kerndisziplin der klassischen Lebensmittelchemie hinausgewachsen, leitet das Institut die Entwicklung einer Systembiologie der Lebensmittel ein. Sein Ziel ist es, neue Ansätze für die nachhaltige Produktion ausreichender Mengen an Lebensmitteln zu entwickeln, deren Inhaltsstoff- und Funktionsprofile an den gesundheitlichen und nutritiven Bedürfnissen, aber auch den Präferenzen der Verbraucherinnen und Verbraucher ausgerichtet sind. Hierzu erforscht es die komplexen Netzwerke sensorisch relevanter Lebensmittelinhaltsstoffe entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit dem Fokus, deren physiologische Wirkungen systemisch verständlich und langfristig vorhersagbar zu machen.

Das Leibniz-Institut ist ein Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 97 selbständige Forschungseinrichtungen verbindet. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen - u.a. in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 20.000 Personen, darunter 10.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,9 Milliarden Euro.

Dr. Roman Lang Joseph Krpelan Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der TU München (LSB)

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Dr. Roman Lang
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 Originalpublikation:

Lang, R., Beusch, A., and Dirndorfer, S. (2022). Metabolites of dietary atractyligenin glucoside in coffee drinkers' urine. Food Chemistry, 135026. 10.1016/j.foodchem.2022.135026. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622029880

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https://www.leibniz-lsb.de Website des LSB

 

Professor Dr. med. Andreas Krause: Rheumatische Erkrankungen: Bakterien, Pilzen, Viren, Mikroorganismen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Darmkeime und Rheuma: Wie das Mikrobiom die Krankheitsneigung beeinflusst

Der menschliche Darm beherbergt ein ganzes Ökosystem von Bakterien, Pilzen, Viren und anderen Mikroorganismen. 

Mit bis zu zwei Kilogramm Gewicht ist diese Lebensgemeinschaft quasi ein Organ im Organ – und als solches in der Lage, die Gesundheit „seines“ Menschen zu beeinflussen. 

Neue Forschungen weisen dem Mikrobiom auch eine Rolle bei der Entstehung entzündlich-rheumatischer Erkrankungen zu, wie die Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie e.V. (DGRh) mitteilt.

Eine der Erkrankungen, für die die Rolle des Mikrobioms genauer untersucht wurde, ist der Systemische Lupus Erythematodes (SLE). 

„Dabei handelt es sich um eine entzündlich-rheumatische Autoimmunerkrankung, bei der sich das körpereigene Immunsystem insbesondere gegen Bestandteile des Zellkerns wendet“, erläutert Professor Dr. med. Andreas Krause, Präsident der DGRh und Chefarzt am Immanuel Krankenhaus Berlin.  

• Da diese Kernbestandteile überall im Körper vorkommen, können sich die SLE-typischen Entzündungen in sämtlichen Organen bemerkbar machen. 

• Besonders häufig sind die Haut, die Gelenke und die Nieren betroffen. 

Beschwerden und Befallsmuster unterscheiden sich jedoch von Patient zu Patient und können sich auch im zeitlichen Verlauf der chronischen Erkrankung verändern.

Das Mikrobiom als auslösender Faktor für SLE?

Obwohl es genetische Faktoren gibt, die die Anfälligkeit für einen SLE erhöhen, reichen diese als Erklärung für die Erkrankung nicht aus. 

„Nicht jeder Mensch mit der entsprechenden genetischen Veranlagung erkrankt auch an SLE“, sagt Krause. Hier könnte die individuelle Zusammensetzung des Mikrobioms als ein Faktor ins Spiel kommen, der über Ausbruch und Verlauf der Erkrankung mitentscheidet. In den letzten Jahren sind eine Reihe von möglichen Pathobionten identifiziert worden – schädlichen Bakterien also, die für den negativen Einfluss des Mikrobioms auf Krankheitsentstehung und -verlauf verantwortlich sein könnten. 

• Hierzu zählen bestimmte Enterokokken und Lactobazillen, die bei Patienten mit geschädigter Schleimhautbarriere durch die Darmwand hindurchtreten, in andere Organe einwandern und dort Entzündungen hervorrufen können. 

Dem entgegen wirken offenbar die so genannten Clostridiales. 

Diese Dickdarmbakterien scheinen für eine gute Funktion der Schleimhautbarriere unentbehrlich zu sein. 

• Sie produzieren wichtige kurzkettige Fettsäuren, die die Schleimhautzellen im Darm bei der Schleimbildung unterstützen, die Darmbarriere stärken und zu einem günstigen Säuremilieu beitragen. 

„In einer Subgruppe von SLE-Patienten konnte bereits gezeigt werden, dass Clostridiales verloren gehen, während Lactobazillen sich vermehren“, sagt Professor Dr. med. Martin A. Kriegel von der Abteilung für Translationale Rheumatologie und Immunologie des Institut für Muskuloskelettale Medizin (IMM) am Universitätsklinikum Münster, der auf diesem Gebiet forscht.

Ein anderer Mechanismus, der die typischen Autoimmunprozesse bei entzündlich-rheumatischen Erkrankungen mit anstoßen könnte, ist die sogenannte Kreuzreaktivität: 

Anti-körper, die ursprünglich gegen Bakterien gebildet wurden, erkennen in diesem Fall auch Antigene, die sich im körpereigenen Gewebe befinden. 

Dieses wird daraufhin ebenfalls zum Ziel der Immunabwehr. 

Eine solche Kreuzreaktivität ist etwa für das Autoantigen Ro60 nachgewiesen, gegen das sich die Autoimmunattacken bei vielen SLE-Patienten richten. 

Denn Ro60 wird auch von einer ganzen Reihe von Bakterien gebildet, die im Darm, auf der Haut und im Mund vorkommen.

Therapieansätze aus der Mikrobiomforschung

„Diese Mechanismen sind mittlerweile durch Befunde aus der Forschung gut untermauert“, sagt Kriegel. 

Ob sich die neuen Erkenntnisse auch therapeutisch nutzen lassen, müsse in künftigen Studien geklärt werden. 

Mögliche Ansatzpunkte seien zum einen Impfungen oder Medikamente gegen schädliche Pathobionten, zum anderen aber auch eine gezielte Beeinflussung des Mikrobioms über die Ernährung. 

„Speziell für den Lupus scheint eine faserreiche Ernährung die Darmbarriere zu schützen und so den Übertritt schädlicher Bakterien in andere Organe zu verhindern“, sagt Krause. 

Diese bislang nur an Mäusen beobachteten Effekte machen Hoffnung, dass sich Autoimmunprozesse auch beim Menschen über eine entsprechende Ernährung günstig beeinflussen lassen.

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Originalpublikation:

Redanz, S., Kriegel, M.A. Die Rolle des Mikrobioms bei Lupus und Antiphospholipidsyndrom. Z Rheumatol (2022). https://doi.org/10.1007/s00393-022-01184-7

 

Gesteigerte Entzündungsreaktionen - Mikroembolien

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Blutgefäßschädigung als Schlüssel zu COVID-19 / Neuer Ansatz für Behandlung denkbar

• Das SARS-CoV-2 Virus befällt im Gegensatz zu den Grippeviren vornehmlich Blutgefäßstrukturen (Endothelzellen) und führt zu einer gesteigerten Entzündungsreaktion, vergleichbar mit einer Abstoßungsreaktion nach Organtransplantation. 

Das ist das wichtigste Ergebnis einer internationalen Studie der Unikliniken Wuppertal, Harvard, Basel, Leuven und Hannover. 

Die Studie wird heute (Freitag, 22.5.2020) mit einem Editorial in der renommierten Fachzeitschrift New England Journal of Medicine veröffentlicht DOI: 

10.1056/NEJMoa2015432, https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2015432

Editorial: DOI: 10.1056/NEJMe2018629, https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMe2018629
 
„Wir konnten erstmals die ausgeprägten und großflächigen Schädigungen der Blutgefäße zeigen, die die Blutzufuhr zu den Endorganen wie etwa Lunge, Herz, Niere oder Gehirn vermindern“, erklärt PD Dr. Maximilian Ackermann, Wissenschaftler am Institut für Pathologie und Molekularpathologie, die Ursache für die klinisch beobachteten Komplikationen (Mikroembolien) bei den COVID-19 Patienten.

• Besonders in der Lunge ist ein intaktes Gefäßsystem wesentlich für die Aufrechterhaltung der Sauerstoffaufnahme, da über 80% des Lungengewebes aus kleinsten Blutgefäßen besteht. 
• Kleinste Schädigungen und Einschränkungen des Blutflusses können daher in kürzester Zeit zu lebensbedrohlichen Konsequenzen führen.

• Im Einzelnen konnten die Forscher belegen, dass es aufgrund des SARS-CoV-2-induzierten Blutgefäßschadens besonders in den kleinen und kleinsten Gefäßen der Lunge die T-Zellen eine Entzündung auslösen, die mit einer starken Abstoßungsreaktion wie z.B. nach Organtransplantation vergleichbar ist. 

• Weiterhin konnte hier erstmals dargestellt werden, dass durch die Störung des Blutflusses eine spezielle Form der Blutgefäßneubildung (intussuszeptive Angiogenese) ausgelöst wird, die zu einer weiteren Steigerung der T-Zell vermittelten Entzündungsreaktion führt.

„Dieser erstmals beschriebene Mechanismus aus Blutgefäßneubildung und Entzündung bei COVID-19 ist für den Schweregrad der Erkrankung verantwortlich und demonstriert, dass ein Lungenversagen bei COVID-19 maßgeblich auf den Gefäßschaden zurückzuführen ist“, so Prof. Dr. med. Hans Michael Kvasnicka, der Direktor des Instituts für Pathologie und Molekularpathologie am Helios Universitätsklinikum Wuppertal und Lehrstuhlinhaber für Pathologie der Universität Witten/Herdecke. Im Rahmen laufender internationaler Studien dieser Forschergruppe wird der beschriebene Mechanismus auch an anderen Organen von COVID-19 Patienten untersucht.

Auf Grundlage dieser Forschungsergebnisse können sich auch neue Ansätze für die Behandlung der Krankheitskomplikationen ergeben.

„Wir sehen COVID-19 jetzt weniger als alleinige Lungenkrankheit, insofern könnte die beobachtete Einschränkung des Blutflusses sowie der Blutgefäßneubildung zukünftig ein neues Ziel therapeutischer Maßnahmen darstellen“, ergänzt Prof. Kvasnicka.

Daher erscheinen auch erweiterte immunmodulatorische Therapieansätze sinnvoll, welche helfen die SARS-CoV-2-induzierte Entzündungskaskade einzudämmen.

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Die Universität Witten/Herdecke (UW/H) nimmt seit ihrer Gründung 1982 eine Vorreiterrolle in der deutschen Bildungslandschaft ein: Als Modelluniversität mit rund 2.600 Studierenden in den Bereichen Gesundheit, Wirtschaft und Kultur steht die UW/H für eine Reform der klassischen Alma Mater. Wissensvermittlung geht an der UW/H immer Hand in Hand mit Werteorientierung und Persönlichkeitsentwicklung.


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Prof. Dr. med. Hans Michael Kvasnicka (HansMichael.Kvasnicka@helios-gesundheit.de) und PD Dr. Maximilian Ackermann (Maximilian.Ackermann@helios-gesundheit.de)

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Originalpublikation:

DOI: 10.1056/NEJMoa2015432

Schwangerschaftsvergiftung - Präeklampsie: Typische Symptome

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Ein möglicher Wirkstoff gegen Präeklampsie

Mit RNA-Molekülen ist es Forschenden des ECRC gelungen, eine Schwangerschaftsvergiftung zu behandeln. 

Bei Ratten konnten sie so typische Symptome der Präeklampsie wie den mütterlichen Bluthochdruck und die mangelnde Versorgung des Ungeborenen praktisch ohne Nebenwirkungen lindern. 


Histologisches Bild einer Rattenplazenta: Forschende analysierten mit Hilfe dieses Bildes u.a. die Spiralarterien um Rückschlüsse auf die Versorgung des Fötus zu gewinnen.
Nadine Haase, MDC
 
Meist geht es nach der 20. Schwangerschaftswoche los: 

Plötzlich leiden die betroffenen Frauen an Bluthochdruck.

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachLink: Laboruntersuchung

• Mit dem Urin scheiden sie ungewöhnlich viel Eiweiß aus (Proteinurie) – als Zeichen, dass die kleinen Gefäße in der Niere geschädigt werden. 

Zudem kann es zu lebensbedrohlichen Schädigungen der Leber und des Knochenmarks kommen. 

• Das ungeborene Baby wird zudem nicht mehr ausreichend versorgt, wodurch sein Wachstum und seine Entwicklung gestört sein können. 
• Rund fünf Prozent aller schwangeren Frauen in den westlichen Ländern erkranken an dieser Schwangerschaftsvergiftung, der Präeklampsie.

„Die Präeklampsie ist hierzulande die häufigste mit einer Schwangerschaft verbundene Krankheit, an der Frauen selbst bei uns heute noch vereinzelt sterben, und zudem die häufigste Ursache einer Frühgeburt, manchmal bereits zwischen der 24. und 30. Schwangerschaftswoche“, sagt Dr. Nadine Haase vom Experimental and Clinical Research Center (ECRC), einer gemeinsamen Einrichtung des Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Haase ist die Erstautorin der aktuellen Studie zur Präeklampsie, die im „Journal of Clinical Investigation“ veröffentlicht ist. Sie forscht in der Arbeitsgruppe „Hypertonie-vermittelter Endorganschaden“ von Professor Dominik Müller und Professor Ralf Dechend, dem Seniorautor der Publikation.

Bislang ist die Krankheit nicht behandelbar

Medikamente gegen die Präeklampsie gibt es bisher nicht. 

„Man weiß zwar, dass das körpereigene Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, das den Blutdruck sowie den Wasser- und Elektrolythaushalt reguliert, bei der Krankheit gestört ist“, sagt Haase. „Doch die bisher verfügbaren Wirkstoffe, die in dieses RAAS-System eingreifen, dürfen Schwangere nicht einnehmen. Denn sie können das Ungeborene, insbesondere deren Nierenentwicklung schädigen.“ Und andere Blutdrucksenker wie beispielsweise Methyldopa wirken bei der Präeklampsie kaum.

„Oft gibt es dann keine andere Möglichkeit als eine vorzeitige Entbindung, die extrem Frühgeborene häufig gar nicht oder nur mit Behinderungen überleben“, sagt Haase.

Gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Berlin, Essen, Hamburg und Jackson, Mississippi, sowie einem Team des medizinischen Forschungsunternehmens Alnylam Pharmaceuticals mit Hauptsitz in Cambridge, Massachusetts, hat sich Haase daher auf die Suche nach effektiveren Medikamenten gegen die Präeklampsie gemacht. Die Forscher*innen wollten herausfinden, ob von der Firma Alnylam entwickelte siRNA-Moleküle (small interfering RNA, auf Deutsch kleine eingreifende RNA) die Symptome der Schwangerschaftserkrankung lindern können, ohne das Ungeborene zu schädigen. „Die von uns verwendete siRNA senkt in der Leber die Produktion des Hormons Angiotensinogen, kurz Agt. Das ist eine Vorstufe des Angiotensin. Somit wirkt die siRNA regulierend auf das RAAS-System“, erläutert Haase. Alnylam hat dieses Wirkprinzip bereits erfolgreich bei anderen Erkrankungen des Menschen eingesetzt.

Zwei Tiermodelle der Präeklampsie

Haase und ihre Kolleg*innen testeten die siRNA an zwei Tiermodellen. Zum einen nutzte das Team ein Modell, bei dem die weiblichen Ratten genetisch so verändert sind, dass sie menschliches Agt herstellen. Diese Tiere kreuzten die Forscherinnen und Forscher mit männlichen Ratten, die humanes Renin produzieren. Ein solches Vorgehen führt zu einer Überaktivität des RAAS-Systems mit entsprechenden Symptomen einer Präeklampsie während der Trächtigkeit weiblicher Tiere.

Für das andere, in den USA entwickelte Modell namens RUPP (Reduced Uteroplacental Perfusion Pressure) setzten die Forscher*innen trächtigen Tieren Clips ein, mit denen der Blutfluss in der Plazenta verringert wird. 

Die Feten der Tiere waren dadurch unterversorgt.

Zudem entwickelten die per Clip behandelten mütterlichen Ratten – ebenso wie die genetisch modifizierten Tiere – Bluthochdruck und Proteinurie, wenngleich in geringerem Ausmaß. Auch zwei klinische Biomarker PLGF und sFLT1, die bei Schwangeren zur Diagnose einer Präeklampsie bestimmt werden, waren bei den Tieren verändert.

Der Blutdruck sank, die Feten wuchsen

Für ihren Therapieversuch spritzten die Wissenschaftler*innen den Ratten die siRNA unter die Haut.

Zuvor hatten sie die Moleküle chemisch so verändert, dass sie nur in der Leber wirken – also dort, wo das Hormon Agt gebildet wird.

„Wie erhofft konnten wir beobachten, dass die Symptome der Präeklampsie bei den behandelten Tieren zurückgingen, und zwar in beiden Modellen“, sagt Haase.

„Ihr Blutdruck sank und die Proteinurie verschwand.“ 

Das Verhältnis der Biomarker PLGF und sFLT-1 normalisierte sich ebenfalls. Infolgedessen wurden auch die Nachkommen im Mutterleib wieder besser versorgt.

Darüber hinaus habe man zeigen können, dass die siRNA-Moleküle tatsächlich nur in der Leber der Ratten die Herstellung des Hormons Agt blockieren, berichtet Haase. In der Plazenta war die siRNA nicht nachweisbar. Zudem untersuchten die Forscher*innen, ob sich die Behandlung der mütterlichen Tiere bei den Nachkommen auf die Entwicklung der Organe, zum Beispiel des Gehirns, der Lunge, des Herzens und der Niere, ausgewirkt hatte. „Wir fanden weder bei den ungeborenen Ratten noch bei den Tieren, die zur Welt gekommenen waren, irgendwelche negative Folgen“, sagt Haase. Die Therapie mit siRNA sei demnach anscheinend zumindest bei Tieren sicher.



 Nadine Haase wertet Mikroskopbilder am PC aus. Markus Altmann

Eine erste Studie mit Schwangeren

„Mit unserer Studie haben wir die erforderlichen Daten vorgelegt, um nun den nächsten Schritt in Richtung einer klinischen Studie zu gehen“, sagt Haase. Aber es bedarf auch noch weiterer Grundlagenforschung.

 „Die Entwicklung eines RAAS-Blockers, der die Plazenta nicht überwindet und somit das Kind auch nicht schädigt, ist eine der großen Herausforderungen in der Geburtsmedizin“, sagt der Seniorautor der Studie, Ralf Dechend. 

Das US-Unternehmen Alnylam plane nun einen ersten Therapieversuch mit schwangeren Frauen, bei der er als beratender Mediziner beteiligt sein werde.

Haase hingegen denkt bereits über eine weitere präklinische Studie nach, bei der sie die Effekte eines Peptids – eines kleinen Eiweißmoleküls – zur Behandlung der Präeklampsie untersuchen möchte.

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Dr. Nadine Haase
Wissenschaftlerin in der Arbeitsgruppe Müller/Dechend
Experimental and Clinical Research Center (ECRC) und Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)
nadine.haase@mdc-berlin.de

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Originalpublikation:

Haase, Nadine et al. (2020): ”RNA interference therapeutics targeting angiotensinogen ameliorate preeclamptic phenotype in rodent models”, Journal of Clinical Investigation, DOI: 10.1172/JCI99417
https://www.jci.org/articles/view/99417

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://www.mdc-berlin.de/de/news/archive/2016/20160601-Preeclampsia-Inflammatio...

Präeklampsie: Entzündung der Plazenta stört Versorgung des Kindes
https://www.mdc-berlin.de/de/mueller-dechend#t-profil AG Müller/Dechand

Älter als 80 Jahre...? Blutdruckwerte nach Schlaganfall oder Herzinfarkt?

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Im Alter gelten andere Regeln

10 Jahre BIS: Erkenntnisse zur Nierenfunktion bei Hochbetagten

Seit zehn Jahren untersuchen Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin in der Berliner Initiative Studie (BIS), wie sich die Funktion der Nieren im Alter verändert. 

Das Resultat sind zwei Formeln, mit der Ärzte die Nierenfunktion bei Älteren heute präziser abschätzen können. 

• So lässt sich zum Beispiel eine zu hohe Dosierung von Medikamenten vermeiden. 

• Die Studienergebnisse haben außerdem verdeutlicht, dass eine Senkung des Blutdrucks bei bestimmten Hochbetagten sogar das Sterberisiko erhöhen kann. 

 
Dass die Leistungsfähigkeit der Nieren im Alter abnimmt, ist schon lange bekannt.

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: E-Zigaretten und Liquids 

Doch welche Nierenfunktion ist bei älteren Personen normal, bei wie vielen von ihnen ist sie eingeschränkt? Und wie rapide schreitet der Funktionsverlust normalerweise fort? Antworten auf diese Fragen sind insbesondere relevant für Menschen, die Medikamente einnehmen:

Wenn die Nieren einen Wirkstoff nicht mehr schnell genug ausscheiden können, droht eine Überdosierung – mit möglicherweise schwerwiegenden Folgen. 

Deshalb schätzen Ärzte die Nierenleistung ab, bevor sie die Dosis bestimmter Medikamente festsetzen. Das Problem: Dazu standen ihnen nur Formeln zur Verfügung, die anhand der Daten jüngerer Menschen entwickelt worden waren.

Um das Wissen zur Nierenfunktion im Alter zu erweitern, startete das Team um Prof. Dr. Elke Schäffner, Stellvertretende Direktorin des Instituts für Public Health der Charité, 2009 die Berliner Initiative Studie. Ziel des Forschungsvorhabens war es, mehr als 2.000 Menschen ab 70 Jahren aus Berlin und Brandenburg über mehrere Jahre lang zu begleiten und in regelmäßigen Abständen eingehend zu untersuchen. „Angesichts eines durchschnittlichen Alters der Probanden von 80 Jahren, verbunden mit alterstypischen Begleiterkrankungen und häufig auch Gebrechlichkeit, war das kein leichtes Unterfangen“, betont Prof. Schäffner.

Die Teilnehmenden wurden fünf Mal im Abstand von zwei Jahren zu ihren Gewohnheiten, Erkrankungen und Medikamenten befragt. Zusätzlich wurden ihr Blutdruck und ihre Nierenfunktion gemessen sowie Blut- und Urinproben untersucht. Der Aufwand zahlte sich aus: Die Forschungsgruppe erarbeitete einen bislang einmaligen Datenschatz zum Gesundheitszustand älterer Menschen – und ihrer Lebensgewohnheiten: Ein Fünftel der Studienteilnehmenden gab an, täglich Alkohol zu trinken. Die Hälfte der Befragten hatte in ihrem Leben geraucht oder rauchte noch immer. Je ein Viertel der Personen war übergewichtig, hatte Krebs und/oder Diabetes. Und knapp 80 Prozent der Probanden nahmen blutdrucksenkende Mittel ein. Diese Patienten nahm die Forschungsgruppe für eine Untersuchung zum Einfluss des Blutdrucks auf die Gesamtsterblichkeit besonders in den Fokus.

• Wie sie feststellte, ist es nicht für alle älteren Personen gesünder, wenn ihr Blutdruck auf unter 140/90 mmHg gesenkt wird. Im Gegenteil: 
• Bei Menschen, die älter als 80 Jahre sind oder bereits einen Schlaganfall oder einen Herzinfarkt hatten, steigt das Sterberisiko sogar.

Die neuen Daten zur Nierenfunktion, der sogenannten glomerulären Filtrationsrate, zeigten außerdem:

Etwa bei der Hälfte der Probanden arbeiteten die Nieren nur eingeschränkt.

Zusätzlich stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fest, dass die bisher genutzten Gleichungen zur Einschätzung der Filtrationsrate die tatsächliche Leistungsfähigkeit der Nieren bei älteren Menschen überschätzen.

• „Das bedeutet, dass Ärzte aufgrund der ungenauen Schätzwerte möglicherweise eine Medikamentendosis festsetzen, die für die Patienten eigentlich zu hoch ist“, erläutert Prof. Schäffner. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzLink: Laborrechner  

Um hier Abhilfe zu schaffen, entwickelte das Team um die Nephrologin und Epidemiologin 2012 eine Berechnungsmethode, mit der die Nierenfunktion bei Menschen ab 70 Jahren präziser als bisher abgeschätzt werden kann: die BIS1- bzw. BIS2-Formel.

„Ärztinnen und Ärzte können beide Formeln heute ganz einfach und kostenfrei über einen Online-Rechner nutzen.

Auch eine Reihe von Laborverbünden hat diese Methode mittlerweile in ihr Portfolio aufgenommen“, sagt Prof. Schäffner.

Die Medizinerin freut sich über die vielen Ergebnisse der Studie:

„Die Berliner Initiative Studie hat dazu beigetragen, dass wir mehr über den Gesundheitszustand älterer Menschen wissen und diese Altersklasse stärker in den Fokus rücken.“ Zusammen mit ihrem Team ist sie derzeit dabei, die Daten weiter zu analysieren, um beispielsweise herauszufinden, wie sich im Alter die Abnahme der Nierenfunktion über die Zeit verhält und wodurch sie beeinflusst wird.

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Prof. Dr. Elke Schäffner
Stellvertretende Direktorin des Instituts für Public Health
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Originalpublikation:

www.doi.org/10.7326/0003-4819-157-7-201210020-00003

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://bis.charite.de/ Berliner Initiative Studie (BIS)

https://www.charite.de/service/pressemitteilung/artikel/detail/den_blutdruck_zu_... Pressemitteilung zu neuen Erkenntnissen zum Blutdruck im Alter vom 7.3.2019

https://www.charite.de/service/pressemitteilung/artikel/detail/vorsorgestudie_ge... Pressemitteilung zum Start der BIS-Studie vom 17.11.2009

https://iph.charite.de/ Institut für Public Health

 

Untersucher-CAVE: Parenterale Kontrastmittel Röntgen- und Computertomographischen (CT-) Untersuchungen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: 

Nutzen überwiegt Schaden: Angst vor Nierenschäden sollte Kontrastmittelgabe nicht ausschließen

Ohne Kontrastmittel sind bildgebende medizinische Verfahren oft nur wenig aussagekräftig oder gar unmöglich. 

Umso beunruhigender ist es für Patienten, dass manche dieser Substanzen die Nieren schädigen können. 

Wie aktuelle Studien und Metaanalysen nahelegen, ist dieses Risiko jedoch lange Zeit stark überschätzt worden. 

• Jüngere Daten weisen darauf hin, dass die Mehrzahl akuter Nierenschäden nach Röntgen gar nicht mit einer Kontrastmittel-Gabe in Verbindung stehen. 

Nicht voreilig auf Kontrastmittel zu verzichten - dazu raten Experten der DGIM: 

Der Nutzen einer aussagekräftigen Röntgen-Untersuchung muss immer gegen das – relativ geringe – Risiko einer akuten Nierenschädigung abgewogen werden. 
 
Röntgen-Fachärzte müssen Patienten vor der Gabe von jodhaltigen Kontrastmitteln über Risiken aufklären und auf mögliche Nierenschäden hinweisen, vor allem bei Patienten, die schon vor der Untersuchung eine eingeschränkte Nierenfunktion aufweisen.

Aus Furcht vor möglichen Komplikationen lehnen die betroffenen Patienten eine Kontrastmittelgabe jedoch häufig ab.

„Bei dieser nachvollziehbaren Reaktion geht oftmals die Tatsache unter, dass die Röntgenuntersuchung wegen einer wichtigen Frage, etwa einer Tumorsuche, angeordnet wurde und ohne Kontrastmittelgabe kaum aussagekräftig ist“, sagt Professor Dr. med. Jürgen Floege, Vorsitzender der DGIM und Direktor der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten an der Uniklinik der RWTH Aachen.

Bei parenteralen Kontrastmitteln handelt es sich um Substanzen, die in die Blutbahn injiziert und über die Nieren wieder ausgeschieden werden. 

Bei Röntgen- und Computertomographischen (CT-) Untersuchungen lassen die jodhaltigen Substanzen die Blutgefäße oder die Harnwege optisch deutlicher hervortreten und erlauben es zu beurteilen, ob beispielsweise ein „Knoten“ eine Ader ist oder ein Tumor.

Speziell bei Eingriffen an Schlagadern, wie den Herzkranzgefäßen, gelten Kontrastmittel als unverzichtbar.

• Allerdings verändern jodhaltige Kontrastmittel den Blutfluss durch die Nieren und Flüssigkeitsströme in den Nierenkanälchen und sie können auf Nierenzellen direkt toxisch wirken. 

„Es besteht kein Zweifel, dass solche Kontrastmittel prinzipiell die Nieren akut schädigen können“, sagt Professor Floege. Allerdings werde das Risiko einer klinisch relevanten Nierenschädigung heute deutlich geringer eingeschätzt als in der Vergangenheit. Das hat mehrere Gründe: Inzwischen werden inzwischen Kontrastmittel in wesentlich niedrigeren Mengen verwendet und es gibt neuere, vermutlich sicherere Substanzen. Die wichtigste Entlastung für die Kontrastmittel komme aber von wissenschaftlichen Studien, die in den letzten Jahren veröffentlicht wurden. Sie konnten zeigen, dass Patienten nach Kontrastmittelgabe nicht häufiger unter Nierenschäden leiden als Patienten, bei denen dieselben Eingriffe oder Untersuchungen ohne Kontrastmittel durchgeführt wurden. „Eine solche Kontrollgruppe gab es in früheren Studien meist schlicht nicht“, sagt Floege – mit der Folge, dass nicht unterschieden werden konnte, ob akute Verschlechterungen der Nierenfunktion auf das Kontrastmittel zurückgehen oder aber auf den Eingriff selbst oder einfach der Tatsache geschuldet sind, dass oft sehr kranke Patienten untersucht werden, die häufig im Rahmen ihrer Krankheit akute Verschlechterungen der Nierenfunktion erleiden.

Trotz dieser entlastenden Ergebnisse sollten mögliche Nierenschäden in der klinischen Praxis nicht unberücksichtigt bleiben, so die DGIM.

• So sollten Kontrastmitteluntersuchungen bei Patienten mit bekannten Risikofaktoren – etwa einer bereits eingeschränkten Nierenfunktion oder einer Diabetes mellitus Erkrankung – mit einem möglichst geringen Volumen Kontrastmittels vorgenommen werden. 

• Außerdem sollten auch nicht-steroidale Entzündungshemmer, die die Nieren zusätzlich belasten, oder das Diabetesmittel Metformin, möglichst pausiert werden. 

CAVE: Als Nierenschutz bei Risikopatienten wird zusätzlich häufig eine Infusion von Kochsalzlösung in den Stunden vor und nach der Kontrastmittelgabe eingesetzt. 

„Mit diesen Vorsichtsmaßnahmen muss eine notwendige Bildgebung auch den meisten Risikopatienten nicht vorenthalten werden“, ergänzt DGIM-Generalsekretär Professor Dr. med. Georg Ertl, Internist und Kardiologe aus Würzburg. Generell empfehle die DGIM auch im Rahmen ihrer Klug-entscheiden-Initiative, den diagnostischen Nutzen bildgebender Verfahren gegenüber möglicher Nierenschäden stärker zu bewerten, um den Patienten entscheidende Behandlungen nicht vorzuenthalten.

Originalpublikation:

Roxana Mehran, M.D., George D. Dangas, M.D., Ph.D., and Steven D. Weisbord, M.D.: Contrast-Associated Acute Kidney Injury; N Engl J Med 2019; 380:2146-2155
DOI: 10.1056/NEJMra1805256
https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMra1805256

Klug entscheiden…in der Nephrologie; Deutsches Ärzteblatt Sammelband, Heft 13, S. 50ff.
http://www.klug-entscheiden.com/fileadmin/user_upload/2019_Sammelband_Klug_entschieden.pdf

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Janina Wetzstein
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Chronische Erkrankungen: Chronischen Gefäßentzündungen - Vaskulitiden

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Körpereigenes Protein löst Entzündungsreaktion aus

Wissenschaftler aus Jena haben ein menschliches Eiweiß identifiziert, das autoinflammatorische Reaktionen auslöst. 

Das ist vor allem bei chronischen Erkrankungen problematisch: 

• Ist die Entzündung sonst ein Teil des Heilungsprozesses, verschlimmert sie die Lage bei Patienten mit etwa chronischen Gefäßentzündungen genannt Vaskulitiden. 

Ihre Erkenntnisse veröffentlichten die Jenaer Forscher kürzlich in Nature Communications. 


Absterbende Zellen (rot): Die grüne Farbe zeigt die Stellen, an denen das Molekül FHR1 bereits andocken konnte. Christine Skerka, Leibniz-HKI
 
Langanhaltende Entzündungen sind Begleiterscheinungen vieler Krankheiten. 

• Besonders bei Infektionen mit Bakterien, Pilzen oder Viren dienen sie dazu, die Vermehrung der Erreger durch eine Temperaturerhöhung zu bremsen und Bestandteile des Immunsystems zu aktivieren, die den Heilungsprozess unterstützen. 

• Bei chronischen autoinflammatorischen Erkrankungen tritt die Entzündungsreaktion allerdings nicht in den Heilungsprozess über. 

• Körpereigene Zellen geraten aus ihrem Gleichgewicht und der Krankheitsprozess wird so verstärkt. 

Der Verlauf ist oft chronisch oder tritt schubweise auf und verursacht typische Beschwerden wie Fieber, Schmerzen und Müdigkeit.

Ein von Jenaer Wissenschaftlern geleitetes Forscherteam hat jetzt ein Eiweiß identifiziert, das für sogenannte autoinflammatorische Reaktionen beim Menschen verantwortlich ist.  

Das körpereigene Faktor H-verwandte Protein FHR1 bindet an absterbende Zellen, die bei verschiedenen Krankheiten im Menschen entstehen.  

Damit setzt es eine Entzündungsreaktion in Gang, welche die Krankheit verstärkt und das Befinden der Patienten stark beeinträchtigen kann.

Betroffen sind verbreitete Krankheiten aber auch seltene Erkrankungen wie die ANCA-assoziierten Vaskulitiden (AAV).

Bei dieser langanhaltenden Erkrankung handelt es sich um eine seltene, potenziell lebensbedrohliche systemische Schädigung der kleinen und mittleren Gefäße. 

• Diese und weitere chronische Erkrankungen sind dadurch gekennzeichnet, dass körpereigene Zellen absterben und – häufig durch Einlagerung weiterer Substanzen – Beläge in den Blutgefäßen verursachen, welche so die Blutzirkulation behindern. 
• Hiervon können besonders die Nieren betroffen sein, deren Filtrationsleistung dadurch sinkt.

„Wir konnten in unserer Studie nachweisen, dass FHR1-Moleküle spezifisch an absterbende Zellen in den Blutgefäßen binden, während nah verwandte Proteine wie Faktor H oder FHR2 und FHR3 dies nicht tun“, sagt die Leiterin der Studie, Christine Skerka.

Die Professorin für Immunregulation leitet am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut – eine Arbeitsgruppe, die sich mit dem komplexen Zusammenspiel von Molekülen des Immunsystems bei infektiösen und nichtinfektiösen Krankheiten befasst. 

„Die Bindung von FHR1 an die Zelloberfläche löst die Aktivierung des Immunproteins NLRP 3 (das Inflammasom) im Körper aus, wodurch schließlich eine ganze Entzündungskette in Gang gesetzt wird, die in einer Autoinflammation mündet“, so Skerka weiter.

Die Ergebnisse der Studie decken sich mit der Beobachtung, dass ein Mangel an FHR1 vor bestimmten Krankheiten schützt. 

Das Protein FHR1 könnte damit ein erfolgversprechendes Ziel für Medikamente sein, um Entzündungsreaktionen im Körper zurückzufahren. Antikörper, die FHR1 inhibieren, wurden bereits erfolgreich in vitro getestet.

Zu dem Forscherteam gehörten Wissenschaftler des Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut –, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf.

Die Forschungsergebnisse veröffentlichten sie kürzlich im renommierten Fachjournal Nature Communications.

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Christine Skerka
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Dr. Michael Ramm Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut (HKI)
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Originalpublikation:

Irmscher S, Brix SR, Zipfel SLH, Halder LD, Mutlutürk S, Wulf S, Girdauskas E, Reichenspurner H, Stahl RAK, Jungnickel B, Wiech T, Zipfel PF, Skerka C (2019) Serum FHR1 binding to necrotic-type cells activates monocytic inflammasome and marks necrotic sites in vasculopathies. Nat Commun 10, 2961. doi: 10.1038/s41467-019-10766-0.

CAVE- Untersucher: Sjögren-Syndrom: Trockene und brenndende Augen/Mundschleimhaut

Medizin am Abend Berlin - MaAB - Fazit: Fortschritte beim Sjögren-Syndrom: 

Erwerbstätig trotz „Rheuma“ der Speichel- und Tränendrüsen

Menschen mit dem sogenannten Sjögren-Syndrom, einer seltenen entzündlich-rheumatischen Erkrankung, sind heute seltener erwerbsunfähig als noch vor zwei Jahrzehnten. 

Diesen Erfolg berichtet die Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie e.V. (DGRh) von einer aktuellen Auswertung der bundesweiten Erwachsenen-Kerndokumentation des Deutschen Rheuma-Forschungszentrums (DRFZ). 
 

• Beim Sjögren-Syndrom handelt es sich um eine entzündlich-rheumatische Autoimmunerkrankung: 

Die körpereigene Abwehr greift exokrine Drüsen an und ruft Entzündungsprozesse hervor.  

• Die Betroffenen leiden vorrangig unter trockenen und brennenden Augen und einer trockenen Mundschleimhaut. 

• Seltener sind auch Schleimhäute des Rachens, Kehlkopfes und der Vagina betroffen, manchmal kommt es auch zu trockener Haut. 

Mindestens 0,2 Prozent der Erwachsenen sind am Sjögren-Syndrom erkrankt. „Wie viele Menschen es in Deutschland insgesamt betrifft, ist leider nicht genau bekannt, wir gehen von deutlich mehr aus“, erläutert der Präsident der DGRh, Professor Dr. med. Hendrik Schulze-Koops aus München.

Betroffen sind zu über 90 Prozent Frauen, die meist im Alter von Mitte 40 erkranken und ihr Leben lang unter den Folgen zu leiden haben. 

„Allerdings ist natürlich nicht jede Sicca-Symptomatik – also trockene Augen – auf das Sjögren-Syndrom zurückzuführen.  

Das Wesen des Sjögren-Syndroms ist die Entzündung der Speicheldrüsen.“

Wie andere entzündlich-rheumatische Erkrankungen hat das Sjögren-Syndrom Auswirkungen auf den gesamten Körper.

• „Vor allem können Gelenke und Nerven, daneben auch Lunge und Nieren in Mitleidenschaft gezogen werden. 

Auch die Entstehung von bösartigen Lymphomen, also Krebs des Lymphsystems, wird mit dem Sjögren-Syndrom in Verbindung gebracht“, erläutert Professor Schulze-Koops:

„Darüber hinaus belastet die Erkrankung die Psyche.

Viele Patienten leiden unter Erschöpfungszuständen bis hin zu Depressionen.“


„Wir haben in der Vergangenheit beobachtet, dass die Patienten häufig krankgeschrieben waren oder ganz aus dem Arbeitsleben ausgeschieden sind“, ergänzt Dr. rer. medic. Johanna Callhoff vom Deutschen Rheuma-Forschungszentrum (DRFZ) in Berlin. Hier ist es in den letzten beiden Jahrzehnten zu einer Trendwende gekommen, wie die Epidemiologin in einer aktuellen Auswertung der „Erwachsenen-Kerndokumentation“ des DRFZ zeigt. An dieser beteiligen sich Rheumazentren aus ganz Deutschland, mit dem Ziel die medizinische Versorgungsleistung von Rheumapatienten zu beschreiben und zu analysieren. Die zeitliche Entwicklung der Versorgung und ihr Zusammenhang mit der gesundheitlichen Situation der Patienten lassen sich so ermitteln.

Laut den aktuell in „Clinical and Experimental Rheumatology“ veröffentlichten Zahlen der Erwachsenen-Kerndokumentation waren im Jahr 2016 insgesamt 64 Prozent der Patienten berufstätig, bei den unter 50-Jährigen lag der Anteil sogar bei 87 Prozent. „Im Jahr 1996 waren es nur 43 beziehungsweise 44 Prozent“, berichtet Dr. Callhoff. „Der Anteil der Patienten, die vorzeitig in den Ruhestand gingen, ist sogar von 22 auf 10 Prozent gefallen.“ Statt 39 Prozent im Jahr 1996 waren 2016 nur 27 Prozent der Patienten wenigstens einmal im Jahr krankgeschrieben. Im Krankenhaus mussten nur 7 statt 13 Prozent der Patienten behandelt werden.

Die Beschäftigungsrate ist auch bei anderen rheumatischen Erkrankungen gestiegen: „Wir führen dies bei den anderen rheumatischen Erkrankungen auf die frühzeitige Behandlung und vor allem auf den Einsatz von Antikörpern und anderen Biologika zurück, die die fortschreitende Zerstörung der Gelenke aufhalten“, erklärt Professor Schulze-Koops, Leiter der Rheumaeinheit an der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Beim Sjögren-Syndrom kommen die Biologika jedoch selten zum Einsatz.

Laut der Kerndokumentation sind es gerade einmal 4,3 Prozent.

Zugenommen hat dagegen die Verordnung von Hydroxychloroquin (HCQ). 

„Das Mittel wurde ursprünglich zur Vorbeugung und Behandlung der Malaria eingesetzt“, erläutert Professor Schulze-Koops. Später sei entdeckt worden, dass es auch bei rheumatischen Erkrankungen wirkt.

Beim Sjögren-Syndrom bessert es häufig die Abgeschlagenheit, unter der viele Patienten leiden. 

Der Anteil der Sjögren-Patienten, die mit Malariamitteln behandelt werden, ist von 31 auf 50 Prozent gestiegen.

93 Prozent der Erkrankungen verlaufen heute milder, gegenüber 62 Prozent vor zwei Jahrzehnten.

„Die Wahrnehmung der Erkrankung hat sich verändert, sodass heute ein Sjögren-Syndrom früher erkannt wird.

Wir versuchen dann frühzeitig immunsuppressiv zu behandeln, mit Medikamenten wie beispielsweise Hydroxychloroquin (HCQ). 

Die Kombination mit anderen Basistherapeutika, wie Leflunomid oder Cyclosporin, wird zurzeit in Studien getestet.“

In der Behandlung lernen die Patienten auch, wie sie mit Augentropfen und Speichelersatz anhaltende Symptome lindern.


Literaturangabe:
J. Callhoff, K. Thiele, T. Dörner, A. Zink, J.G. Richter, J. Henes, K. Albrecht, Trends in employment and hospitalisation in patients with Sjögren’s syndrome 1996-2016: results from the German National database, Clin Exp Rheumatol 2019; 37 (Suppl. 118): S00-S00.
https://www.clinexprheumatol.org/article.asp?a=13940

Über die DGRh
Die DGRh ist mit mehr als 1.400 Mitgliedern die größte medizinisch-wissenschaftliche Fachgesellschaft in Deutschland im Bereich der Rheumatologie. Sie repräsentiert hierzulande seit 90 Jahren die rheumatologische Wissenschaft und Forschung und deren Entwicklung. Als gemeinnütziger Verein arbeitet die DGRh unabhängig und ohne Verfolgung wirtschaftlicher Ziele zum Nutzen der Allgemeinheit.

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