Immunologie - Makrophagen: Impfungen und Entzündungen

Medizin am Abend Fazit: Immunologie - Makrophagen können mehr

LMU-Forscher weisen nach, dass Makrophagen dieselbe Rolle wie dendritische Zellen übernehmen können. Dabei lösen sie sogar eine vollständigere Immunantwort aus. 
 
Die Immunantwort, mit der sich der Körper gegen Krankheitserreger wehrt, ist das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels verschiedener Zelltypen.

Dendritische Zellen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Sie erkennen Krankheitserreger, nehmen diese auf und zerlegen sie in Bruchstücke, die Antigene genannt werden. Diese Antigene präsentieren sie auf ihrer Oberfläche anderen Immunzellen, den T-Zellen, die dadurch aktiviert werden und die Eindringlinge bekämpfen. Ein Team um Professor Thomas Brocker, Direktor des Instituts für Immunologie der LMU, weist nun nach, dass Makrophagen, die zu den Fresszellen zählen, dies ebenfalls können. Damit haben Makrophagen eine Rolle für die Immunantwort, die bislang nicht bekannt war. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift PNAS.

„Bislang ging man davon aus, dass es mit den dendritischen Zellen nur einen zentralen Zelltyp im Immunsystem gibt, der für die Antigenpräsentation zuständig ist. Wir haben nun herausgefunden, dass es mit den Makrophagen eine zweite Art an Zellen gibt, die ähnlich kompetent sind und in bestimmten Situationen wichtigere Rollen spielen können als dendritische Zellen“, sagt Thomas Brocker.

Natürliche Filterfunktion nutzen

Dendritische Zellen präsentieren Antigene sogenannten zytotoxischen T Zellen entweder, weil sie selbst infiziert sind, oder indem sie die Infektion bei anderen Zellen erkennen und deren Material aufnehmen. Im letzteren Fall spricht man von „Kreuzpräsentation“. „Theoretisch wären die dendritischen Zellen dann für die komplette Immunantwort verantwortlich, egal ob sie selbst infiziert sind oder nicht. Vor allem die Bedeutung der Kreuzpräsentation ist in der Literatur jedoch sehr umstritten“, sagt Brocker.

Der Immunologe hat mit seinem Team mit einem Impfstoff gearbeitet, der die dendritischen Zellen nicht infiziert, sondern nur die Makrophagen anspricht. Im Mausmodell ließ sich dennoch eine normale Immunantwort nachweisen. Selbst bei einem Mausstamm, dem die dendritischen Zellen ganz fehlten, funktionierte die Immunantwort. In weiteren Versuchen konnten die LMU-Forscher zeigen, dass die Makrophagen sogar eine vollständigere Immunreaktion auslösten. Sie aktivierten T-Zellen spezifisch für alle untersuchten Antigen-Bindungsstellen (Epitope), während durch die Antigen-Präsentation der dendritischen Zellen T-Zellen nur spezifisch für die stärksten Epitope aktiviert wurden.

Makrophagen sind meist die ersten Immunzellen im Körper, die eindringende Erreger erkennen. „Makrophagen haben eine natürliche Filterfunktion, sie fressen alles auf, was für den Körper schädlich ist. Wir konnten nun zeigen, dass sie¬ im Gegensatz zu kreuzpräsentierenden dendritischen Zellen¬ sogar ausreichend sind, um alle von uns untersuchten Epitope für T-Zellen herzustellen und damit eine komplette Immunantwort auszulösen. Das weist darauf hin, dass die Funktion der Kreuzpräsentation der dendritischen Zellen bislang überschätzt wurde“, sagt Brocker.

Die neuen Erkenntnisse sind relevant für die Entwicklung von Impfstrategien. 

„Inzwischen gibt es präklinische Versuche, Impfstoffe so zu gestalten, dass sie spezifisch dendritische Zellen ansprechen.

Aber gerade die schwachen Antigenepitope sind für eine breit angelegte Immunantwort relevant, beispielsweise wenn sich Viren verändern.

Kreuzpräsentierende dendritische Zellen sprechen diese aber gar nicht an, wie unsere Studie zeigt. Unsere Ergebnisse legen nun nahe, dass es sinnvoll sein kann, Makrophagen direkt zu manipulieren, da sie eine vollständigere Immunantwort auslösen“, sagt Brocker.


Medizin am Abend DirektKontakt:

Professor Thomas Brocker
Institut für Immunologie der LMU
Tel: 089/2180-75674
E-Mail: tbrocker@med.uni-muenchen.de

Publikation
Thomas Brocker u.a.:
CD169+ macrophagesaresufficientforprimingof CTLs withspecificitiesleft out bycross-primingdendriticcells
In: PNAS (doi: 10.1073/pnas.1423356112)
http://www.pnas.org/content/early/2015/04/14/1423356112.abstract

Luise Dirscherl

 

360° TOP-Thema: Impflücken auch bei Asylbewerbern sowie Flüchtlingen (15% erkrankte Menschen)

Medizin am Abend Fazit:  Impflücken auch bei Asylbewerbern

Auch Asylsuchende können sich den Angaben zufolge kostenlos impfen lassen.

Die vollständige Kostenübernahme aller empfohlenen Schutzimpfungen sei gewährleistet.

http://dip21.bundestag.de/dip21/btd/18/047/1804787.pdf

Der jüngste Masernausbruch mit Schwerpunkt in Berlin zeigt nach Ansicht der Bundesregierung die Notwendigkeit eines umfassenden Impfschutzes auch unter Asylsuchenden.

Berlin erlebe den größten Masernausbruch seit 2001. Seit Oktober 2014 bis Ende April 2015 seien 1.157 Erkrankungen aufgetreten, 1.036 allein in diesem Jahr, heißt es in der Antwort der Regierung auf eine Kleine Anfrage der Fraktion Die Linke.

Die ansteckende Viruserkrankung habe sich anfangs vornehmlich unter Asylbewerbern verbreitet, von denen die meisten aus Bosnien und Herzegowina oder Serbien stammten.

Maßgeblicher Grund für die starke Verbreitung der Masern in Berlin sowie zunehmend in Sachsen und Thüringen seien die großen Impflücken unter Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Es bestehe insoweit dringender Handlungsbedarf zur Verbesserung des Impfschutzes.

Auch Asylbewerber sowie Flüchtlinge seien eine „wichtige Zielgruppe“ für die Schließung von Impflücken, heißt es weiter. Gemäß dem epidemiologischen Wochenbericht des Berliner Landesamtes für Gesundheit und Soziales vom 23. April 2015 liege der Anteil der Asylsuchenden unter den an Masern erkrankten Menschen beim aktuellen Ausbruch bei 15 Prozent.

Auch Asylsuchende können sich den Angaben zufolge kostenlos impfen lassen. Die vollständige Kostenübernahme aller empfohlenen Schutzimpfungen sei gewährleistet.

Insofern gebe es keine Defizite im Leistungsrecht. Belastbare Daten über Impfquoten bei Asylbewerben lägen allerdings nicht vor.

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360° TOP-Thema: Zahn-Implantaten: Große Komplikationen - Implantat-Verlust - Internistische Untersuchungen!

Medizin am Abend Fazit: Langzeiterfolg von Zahn-Implantaten steigern

Rund 13 Millionen Zähne entfernen Zahnärztinnen und Zahnärzte jedes Jahr. Etwa eine Million davon ersetzen sie durch Implantate – Tendenz steigend. Es ist inzwischen ein Routineverfahren. Trotzdem: Bei 20 bis 40 Prozent der Zahn-Implantate entstehen Komplikationen bis hin zum Implantat-Verlust. Über die Ursachen gab es bisher kaum verlässliche Daten. Marburger Zahnmediziner analysierten auf Basis langjähriger Beobachtungen Risikofaktoren für Implantat-Komplikationen. Ihre Ergebnisse sollen den Langzeiterfolg von Zahn-Implantaten steigern. 


Bei der Entwicklung der Patientendatenbank unterstützten Prof. Dr. Reiner Mengel (r.) Maik Hahmann und Carmen Schade-Brittinger vom Marburger Koordinierungszentrum für Klinische Studien. PR/ Philipps-Universität Marburg
 
Bei 20 bis 40 Prozent der Zahn-Implantate entstehen fünf Jahre nach der Eingliederung geringe bis erhebliche Entzündungen – zum Teil mit Knochenverlusten. Um Risikofaktoren zu analysieren, beobachten Marburger Zahnmedizinerinnen und -mediziner in Langzeitstudien Erfolge und Misserfolge von Implantat-Versorgungen.

Die Ergebnisse der Studien und die zugrundeliegende wissenschaftliche Patientinnen- und Patientendatenbank stellten sie beim Symposium „Peri-Implantitis“ am 9. Mai im Medizinischen Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Philipps-Universität Marburg vor. Rund 150 Zahnärztinnen und Zahnärzte nahmen an der Tagung teil. Expertinnen und Experten aus Deutschland und Europa diskutieren über Komplikationen bei Zahnimplantaten und deren Ursachen.

Regelmäßige Kontrollen

„Wir erforschen Risikofaktoren, um den Langzeiterfolg von Zahn-Implantaten zu verbessern“, sagt Prof. Dr. Reiner Mengel. Der Marburger Zahnmediziner hat in enger Zusammenarbeit mit den biometrischen und der statistischen Abteilungen des Koordinierungszentrums für Klinische Studien (Direktorin: Carmen Schade-Brittinger) der Philipps-Universität eine wissenschaftliche Datenbank etabliert. Sie erfasst die anonymisierten Daten der Implantat-Patientinnen und -Patienten der Marburger Zahnklinik. Die Forschenden berücksichtigten Daten wie etwa Vorerkrankungen, Rauchverhalten, Medikamenteneinnahmen. Aber auch klinische Daten wie die Knochendichte. Die Patientinnen und Patienten werden nach der Implantation in einem drei- bis sechsmonatigen Intervall, zum Teil schon seit über 20 Jahren, nachuntersucht: „Im Abstand von einem, drei, fünf, zehn, 15 und 20 Jahren nach der Implantation haben wir zudem mikrobiologische und Röntgenuntersuchungen vorgenommen“, erklärt Prof. Mengel. „Bislang sind Daten von über 300 Patientinnen und Patienten integriert. Das ist eine breite und belastbare empirische Datenbasis.“

Größere Gefahr bei Vorerkrankungen

Prof. Mengel und sein Team stellten in ihren Studien deutliche Unterschiede zwischen Fällen mit und ohne parodontaler Vorerkrankung fest. Die Implantat-Überlebensrate lag bei gesunden Patientinnen und Patienten nach fünf Jahren bei 100 Prozent, bei Personen mit einer Entzündungsvorgeschichte bei 96 Prozent. Bei beiden Gruppen beobachteten die Forschenden jedoch Komplikationen:

40 Prozent der gesunden Patientinnen und Patienten bekamen eine Mukositis (Entzündung des Weichgewebes), zehn Prozent erlitten eine Peri-Implantitis (Entzündung des Zahnimplantat-Bettes), die zu Knochenabbau führt.

Wichtiges Ergebnis: Personen mit Vorerkrankung sind stärker gefährdet. 56 Prozent von ihnen bekamen eine Mukositis, 26 Prozent eine Peri-Implantitis.

„Die langfristige Erfolgsrate bei Implantaten betrug somit bei den gesunden Patientinnen und Patienten 50 Prozent, im Falle von Vorerkrankung nur noch 33 Prozent“, resümiert Mengel das Studienergebnis.

Verschiedene Risikofaktoren

„Bei der Frage nach Risikofaktoren können wir grundsätzlich zwischen sogenannten patientenbezogenen genetischen Faktoren, Umweltfaktoren und von Behandelnden verursachte Faktoren unterscheiden.“ Zu den „Umweltfaktoren“ zählen Rauchen, Stress, aber auch schlechte Mundhygiene. Zu den von den „Behandelnden verursachten Faktoren“ gehöre auch die Implantation in „insuffiziente Knochen“. Damit ist Knochensubstanz gemeint, die aufgrund der geringen Knochendichte ungeeignet für das Halten der Implantate ist.

Als einen weiteren Faktor nennt Reiner Mengel das Einsetzen von prothetischen Versorgungen (Zahnersatz), die Betroffene selbst nicht gut reinigen können. Diese Faktoren sind grundsätzlich von den Behandelnden beeinflussbar. Anders hingegen bei den „patientenbezogenen genetischen Faktoren“:

„Hierzu gehört die Neigung zu Entzündungen im Mundraum durch internistische Erkrankungen“, sagt Prof. Mengel.

Versorgungsplanung im Fokus

Aufgrund des steigenden Einsatzes von Implantaten und der damit verbundenen Versorgungsnotwendigkeit gehört die Lehre der Implantologie und Implantat-Prothetik für die Marburger Zahnmedizinstudierenden zum Pflichtlehrprogramm. Die Abteilung für Orofaziale Prothetik und Funktionslehre hat daher unter Federführung von Prof. Mengel ein Curriculum „Implantat-Prothetik“ etabliert: „Insbesondere das Erkennen von Risikofaktoren und die prothetische Planung bei Zahn-Implantaten kommt in der zahnärztlichen Praxis oft zu kurz. In der Lehre legen wir daher besonderen Wert darauf, dass die Studierenden lernen, eine gründliche präimplantologische Diagnostik und prothetische Versorgungsplanung vorzunehmen.“

Medizin am Abend DirektKontakt:

Matthias Fejes
Telefon: 06421 28-26007
Fax: 06421 28-28903
E-Mail-Adresse: matthias.fejes@uni-marburg.de

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Weitere Informationen für internationale Medizin am Abend Beteiligte:

http://www.uni-marburg.de/fb20/zahnmundkiefer - Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Philipps-Universität Marburg

360° TOP-Buchempfehlung: SALVIFICI DOLORIS - Dem Gutes tun, der leidet

Medizin am Abend Fazit:   Neues Buch:   Dem Gutes tun, der leidet

 

Das Geld ist eines der großartigsten Werkzeuge der Freiheit, die der Mensch erfunden hat. (DDr. Friedrich August von Hayek)

In dem von Prof. Dr. Arndt Büssing mitherausgegebenen Buch beleuchten die Autoren das Thema Krankheit aus spiritueller, ethischer, medizinischer und ökonomischer Sicht 


 Buchcover

Auch im Gesundheitssystem wird mehr und mehr ökonomisiert und es scheint, dass weniger der Patient mit seinem Leiden im Fokus des Betrachters steht als die wirtschaftlichen Zahlen. Das von Prof. Dr. Arndt Büssing von der Universität Witten/Herdecke (UW/H) mitherausgegebene Buch „Dem Gutes tun, der leidet“ bildet dazu ein Gegengewicht und betont die Rückbesinnung auf den Patienten als Menschen im ganzheitlichen Sinne, der von medizinischer und pflegerischer Fachkompetenz profitiert, aber eben auch von einer seelsorglichen / spirituellen Begleitung.

Der Leidende mit seinen Ängsten, Hoffnungen und seiner Zuversicht und der Helfende mit seinem fachlichen Know-how und seinem menschlichen Handeln stehen im Blickfeld aller Beiträge. 

Sie geben Einblick in die unterschiedlichen Perspektiven der Disziplinen und versuchen herauszufinden, wie unter den gegebenen Umständen eine menschliche und allumfassende Versorgung von Kranken – im Sinne des Betroffenen – realisiert werden kann. Ausgehend vom biblischen Bild des guten Samariters befassen sich die Autoren mit der Suche nach Antworten, wie einem Kranken im Rahmen unseres Versorgungssystems bestmögliche Hilfe gewährt werden kann. Besondere Schwerpunkte liegen dabei auf Fragestellungen zum interdisziplinären Ansatz des Heilens, der Bedeutung des religiösen Glaubens und der persönlichen Spiritualität für den Heilungsprozess sowie auf der Finanzierbarkeit dieser Art der umfassenden Krankenversorgung.

Das Buch richtet sich an Pflegende, Ärzte, soziale Dienste und Wissenschaftler der einzelnen Fachgebiete. Doch auch interessierte Psychologen, Sozialarbeiter und Mitarbeiter in der Krankenhausseelsorge, für die Spiritualität ein Baustein in der Begleitung Kranker ist, finden hier Impulse für ihre Arbeit. Autoren sind unter anderem Prof. Eberhard Schockenhoff (Universität Freiburg), Prof. Frank Ulrich Montgomery (Präsident Bundesärztekammer) und Prof. Kardinal Reinhard Marx (Vorsitzender Deutsche Bischofskonferenz).





  Prof. Dr. Arndt Büssing UW/H

Zum Hintergrund:

„SALVIFICI DOLORIS - Dem Gutes tun, der leidet“ – unter diesem Motto trafen sich im Frühjahr 2013 auf der internationalen Tagung zum Welttag der Kranken, der zum ersten Mal in Deutschland stattfand, Wissenschaftler und Praktiker aus den Professionen der Pflege, Medizin, Theologie, Seelsorge und Gesundheitswirtschaft, um sich auszutauschen und Handlungsanleitungen für die Zukunft der Krankenversorgung in unserer Gesellschaft zu entwickeln. Daraus entstand nun der von Prof. Büssing, Inhaber der Professur für Lebensqualität, Spiritualität und Coping an der UW/H, mitherausgegebene Tagungsband, der mit seinen Beiträgen den Dialog von Wissenschaft und Praxis fördern soll und aus unterschiedlichen Blickwinkeln die aktuellen Gegebenheiten aus Forschung und den Handlungsfeldern der Akteure im Hilfenetzwerk in einem kritisch-reflexiven Austausch beleuchtet.

Büssing, Arndt, Surzykiewicz, Janusz, Zimowski, Zygmunt (Hrsg.): Dem Gutes tun, der leidet. Hilfe kranker Menschen – interdisziplinär betrachtet. Springer, 2015. 242 Seiten.
ISBN: 978-3-662-44279-1 (eBook), 978-3-662-44278-4 (Softcover)



Medizin am Abend DirektKontakt

Prof. Dr. Arndt Büssing, Arndt.Buessing@uni-wh.de oder 02330 / 623810 Jan Vestweber Universität Witten/Herdecke
Über uns:

Die Universität Witten/Herdecke (UW/H) nimmt seit ihrer Gründung 1982 eine Vorreiterrolle in der deutschen Bildungslandschaft ein: Als Modelluniversität mit rund 2.100 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.

Muttertag heute: Alzheimerpatient: Aufmerksamkeitsdefizit + Gedächnisproblem & Neurogtransmitter Acetylcholin

Medizin am Abend Fazit: Neurotransmitter fokussiert uns auf das Wesentliche

Wissenschaftler der Uni Magdeburg entdecken Rolle des Botenstoffs Acetylcholin bei der Korrektur der Aufmerksamkeit nach Fehlern. 
 
Der körpereigene Botenstoff Acetylcholin regelt unsere Aufmerksamkeit und sorgt für eine erhöhte Konzentration nach Fehlhandlungen. Das haben die Psychologen und Mediziner Dr. rer. nat. Claudia Danielmeier, Dr. rer. nat. Gerhard Jocham und Prof. Dr. med. Markus Ullsperger von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (OVGU) in einer Studie herausgefunden.  

Der so genannte Neurotransmitter Acetylcholin überträgt im Gehirn wichtige Signale, die bei Handlungen die Fokussierung auf das Wesentliche sichern.

Ihre Forschungsergebnisse haben die Magdeburger Wissenschaftler soeben in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht.

Für diese Studie haben die Magdeburger zusammen mit Kollegen der Universitätsklinik Köln und der Universität in Bergen (Norwegen) untersucht, wie unser Gehirn auf Aufmerksamkeitsfehler reagiert. Diese passierten entweder durch mangelnde Konzentration oder durch Ablenkung durch unwichtige Informationen, so Prof. Dr. Markus Ullsperger. „Wenn man zum Beispiel Salz statt Zucker in den Tee gibt, hat man sich vielleicht von der weißen Farbe in die Irre leiten lassen und die Beschriftung des Behälters ignoriert.“ Bisher war nur bekannt, dass nach solchen Fehlern die Gehirnareale aktiviert werden, die die für das Handlungsziel wesentlichen Informationen verarbeiten. Unsere Aufmerksamkeit wird so auf das Wesentliche fokussiert.

Die neuen Forschungsergebnisse zeigen indes, dass die Hirnareale, die so ein Fehlverhalten signalisieren, auch Nervenzellen aktivieren, die wiederum in den Sehzentren der Hirnrinde den Botenstoff Acetylcholin freisetzen. 

Dieser Botenstoff verstärkt einerseits die Verarbeitung der wichtigen visuellen Informationen aus der Umwelt und fokussiert auf das Wesentliche, andererseits unterdrückt er aber gleichzeitig ablenkende Reize und überflüssige Informationen. 

 „Das ist besonders bemerkenswert, weil dem Neurotransmitter Acetylcholin bislang keinerlei Rolle bei der Handlungsüberwachung zugeschrieben wurde“, so der Mediziner Markus Ullsperger.

„Der Befund ist auch deshalb wichtig, weil er erklären könnte, warum bei Alzheimerpatienten – bei denen Acetylcholin fehlt – neben Gedächtnisproblemen auch Aufmerksamkeitsdefizite auftreten.“

Medizin am Abend DirektKontakt:


Prof. Dr.med. Markus Ullsperger, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Tel.: 0391 67 18475, E-Mail: markus.ullsperger@ovgu.de
Kornelia Suske Universitätsklinikum Magdeburg

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Weitere Informationen für die internationalen Beteiligte von Medizin am Abend:

http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(15)00435-2

Viren sind alleine nicht lebensfähig

Medizin am Abend Fazit: Bakteriophagen - Alles dabei

LMU-Forscher zeigen erstmalig, dass Bakteriophagen die Proteine, die sie für den intrazellulären Transport ihrer viralen DNA benötigen, selbst mitbringen, wenn sie die Wirtszelle befallen. 
 
Viren sind alleine nicht lebensfähig.

Um zu leben und sich vermehren zu können, brauchen sie einen Wirt. 

Bakteriophagen (kurz: Phagen) infizieren dafür Bakterien. Forscher um LMU-Professor Marc Bramkamp vom Lehrstuhl Mikrobiologie der LMU und um Professor Julia Frunzke vom Forschungszentrum Jülich konnten nun erstmals zeigen, dass Bakteriophagen die Proteine, die sie zum Vermehren brauchen, selbst mitbringen, wenn die Wirtszelle nicht darüber verfügt. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift Nucleic Acids Research.

„Um sein Erbgut zu vermehren, muss das Virus seine DNA in der Wirtszelle an die dafür richtige Stelle bewegen. Wir konnten erstmals zeigen, wie ein Prophage, dessen virale DNA komplett in das Genom der Wirtszelle eingebaut ist, den intrazellulären Transport organisiert“, sagt Marc Bramkamp.

Für den Transport innerhalb einer Zelle ist das sogenannte Aktin-Zytoskelett verantwortlich, das aus Proteinen besteht, die fadenförmige Strukturen (Filamente) bilden. Viren, die eukaryotische Zellen (Zellen mit Zellkern), infizieren, nutzen deren Zytoskelett. Auch einige Bakterien haben ein Zytoskelett, wie seit einigen Jahren bekannt ist. Es gibt aber auch viele Bakterien, die kein Aktin haben. Wie es den Viren dennoch gelingt, sich zu vermehren, konnte das Forscherteam um Marc Bramkamp und Julia Frunzke nun anhand eines Corynebakteriums zeigen.

Virale DNA hangelt sich an Protein-Kabel entlang

Die LMU-Forscher untersuchten ein von einem Virus infiziertes Corynebacterium glutamicum, das kein eigenes Zytoskelett hat. „Wir konnten erstmals zeigen, dass der Prophage dennoch das Strukturprotein Aktin für den intrazellulären Transport nutzt“, sagt Marc Bramkamp. Das bedeutet, dass das Virus das Protein und damit quasi seine „Transportausrüstung“ selbst mitgebracht haben muss.

Dem Team ist es gelungen, den kompletten molekularen Mechanismus des intrazellulären Transports der viralen DNA zu beschreiben: Der Prophage kodiert das Aktin-ähnliche Protein AlpC. „Es ist eines der ersten Gene, die das Virus von seiner DNA umsetzt“, sagt Bramkamp. Die virale DNA wird dabei über ein Adapter-Protein (AlpA) an das Aktin-Filament gekoppelt „Anhand der Filamente wandert die Virus-DNA wie an einem Kabel entlang“, sagt Bramkamp. Das Adapter-Protein ist dabei für die Dynamik der Filamente verantwortlich. „Durch das aufeinanderfolgende Aufbauen und Zusammenfallen der Filamente wird die Richtung der Bewegung vorgegeben.“ Ihr Ziel ist vermutlich die Zellmembran, an der die Replikation der viralen DNA wahrscheinlich stattfindet.

„Diese Arbeit zeigt erstmalig, dass die Interaktion von Viren und dem Zytoskelett evolutiv sehr alt ist“, sagt Bramkamp. „Es könnte sogar sein, dass jene Bakterien, die ein eigenes Aktin-Zytoskelett haben, dieses ursprünglich über Viren erworben haben.“

In einem nächsten Schritt wollen die Forscher nun weitere Phagen untersuchen, um den intrazellulären Transport der viralen DNA weiter zu entschlüsseln.
(Nucleic Acids Research, doi: 10.1093/nar/gkv374)



Medizin am Abend DirektKontakt

Prof. Dr. Marc Bramkamp
Biozentrum
Department I, Mikrobiologie
Großhaderner Str. 2-4
82152 Planegg / Martinsried

Telefon: +49 (0)89 / 2180-74611
E-Mail: marc.bramkamp@lmu.de
Luise Dirscherl Ludwig-Maximilians-Universität München

Zwei Babys aber nur eine Plazenta

Medizin am Abend Fazit: Früher Ultraschall bei Zwillingsschwangerschaft äußerst wichtig

Zwillingsschwangerschaften gelten immer als Risikoschwangerschaften. Das Risiko für Komplikationen erhöht sich, wenn sich beide Zwillinge eine Plazenta – auch Mutterkuchen genannt – teilen. Dies können Ärzte im Ultraschall jedoch nur in der Frühschwangerschaft sicher feststellen, belegt eine aktuelle Studie aus den USA. Die Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM) empfiehlt Schwangeren, die erste Vorsorge-Ultraschalluntersuchung zwischen der 9ten und 12ten Schwangerschaftswoche unbedingt wahrzunehmen. 


 Auch im 3D-Ultraschall können Pränatalmediziner „dichoriotische“ Zwillinge in der Frühschwangerschaft gut erkennen. Hier in der 13ten Schwangerschaftswoche. PD Dr. K.-S. Heling
 
„Um das Risiko von Zwillingsschwangerschaften richtig einzuschätzen, ist es wichtig zu wissen, ob sich die Kinder eine Plazenta teilen oder nicht“, erläutert Privatdozent Dr. med. Kai-Sven Heling, Leiter der DEGUM-Sektion Gynäkologie und Geburtshilfe. Stellt der Frauenarzt beim ersten Ultraschall eine Mehrlingsschwangerschaft fest, prüft er daher umgehend ob es sich um „monochoriotische“ Zwillinge handelt, also nur eine Plazenta vorhanden ist – das „Chorion“ bezeichnet den kindlichen Anteil der Plazenta. „Die Bestimmung ist jedoch nur bis zur 14ten Schwangerschaftswoche sicher möglich“, erklärt Heling.

Beim zweiten Vorsorge-Ultraschall zwischen der 19ten und 22sten Woche lässt sich der keilförmige Ausläufer des Chorions, der für Schwangerschaften mit zwei Plazenten typisch ist, bereits nicht mehr eindeutig erkennen.

Eine aktuelle Studie von Wissenschaftlern der Stanford University in Kalifornien bestätigt, das der Zeitpunkt des Ultraschalls für die Bestimmung der Chorionizität entscheidend ist. Die Forscher um Yair Blumenfeld hatten bei 545 Frauen, die mit Zwillingen schwanger waren, den Befund des Ultraschalls durch eine Untersuchung der Plazenta nach der Geburt überprüft. Wie die Forscher kürzlich im Fachblatt „Journal of Ultrasound in Medicine“ berichteten, wurde dabei jedes fünfte „monochoriotische“ Zwillingspaar fälschlicherweise als „dichoriotisch“ eingestuft. Die falschen Ergebnisse betrafen vor allem Untersuchungen zwischen der 15. und 20. Schwangerschaftswoche. Bei Untersuchungen bis zur 14. Schwangerschaftswoche lagen nur halb so viele Fehler vor.

„Eine falsche Bestimmung der Chorionizität kann fatale Folgen haben“, warnt Heling. Denn die Plazenta versorgt die heranwachsenden Föten mit Nährstoffen und Sauerstoff. Teilen sich zwei Kinder eine Plazenta – dies ist bei den meisten eineiigen Zwillingen der Fall – ist das Risiko für Wachstumsverzögerungen, Früh- oder Totgeburt deutlich erhöht.

Auch das sogenannte feto-fetale Transfusionssyndrom (FFTS) zählt zu den Komplikationen, die nur monochoriotische Zwillinge betreffen. Hierbei stehen die kindlichen Blutkreisläufe miteinander in Verbindung. Eines der Kinder wird besser mit Blut versorgt als das andere – ein lebensbedrohlicher Zustand für beide Kinder. "Wird das FFTS frühzeitig erkannt, besteht die Möglichkeit, die Gefäßverbindungen per Laser vorgeburtlich zu verschließen oder die Geburt vorzeitig einzuleiten", erklärt Heling.

Nach Erhebungen des AQUA-Instituts führten Ärzte im Jahr 2013 lediglich nur bei rund 80 Prozent der Schwangeren vor der 13ten Woche erstmals eine Ultraschalluntersuchung im Rahmen der Vorsorgeuntersuchung durch. 
 

Zwillinge im Ultraschall: am keilförmigen Ausläufer der Fruchthülle, dem Lambda-Zeichen, können Ärzte eine „dichoriotische“ Zwillingsschwangerschaft sicher erkennen. Jedes Baby mit eigener Plazenta. PD Dr. K.-S. Heling

Möglicherweise unterschätzen manche Frauen die Bedeutung der frühen Vorsorge“, kommentiert Heling. Grundsätzlich sei beim Ultraschall immer auch die Erfahrung und Qualifikation des Untersuchers entscheidend, betont der Experte. DEGUM-zertifizierte Frauenärzte finden Eltern auf der Homepage der Fachgesellschaft unter http://www.degum.de.

Literatur:
Accuracy of sonographic chorionicity classification in twin gestations.
Yair J Blumenfeld et al.; Journal of ultrasound in medicine 12/2014; 33(12):2187-92.


Über die DEGUM:
Die Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM) bietet ein Forum für den wissenschaftlichen und praktischen Erfahrungsaustausch auf dem Gebiet des medizinischen Ultraschalls. Sie vereint mehr als 9 000 Ärzte verschiedener Fachgebiete, medizinische Assistenten, Naturwissenschaftler und Techniker. Ultraschalldiagnostik ist heute das am häufigsten eingesetzte bildgebende Verfahren in der Medizin. Ultraschallanwendern bescheinigt die DEGUM eine entsprechende Qualifikation mit einem Zertifikat der Stufen I bis III.

DEGUM zertifizierte Ärzte finden Patienten im Internet unter:

http://www.degum.de


Medizin am Abend DirektKontakt:

Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin
Anna Julia Voormann
Irina Lorenz-Meyer
Postfach 30 11 20
70451 Stuttgart
Telefon: +49 711 8931 -642
Telefax: +49 711 8931 -167
lorenz-meyer@medizinkommunikation.org

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Die Sepsis und das Herzversagen: Herzmuskelschwäche und Kardiomyopathie

Medizin am Abend Fazit: Patienten mit Sepsis vor Herzversagen bewahren

Die Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Dr. med. Sina Coldewey vom Universitätsklinikum Jena erhält das Fresenius-Forschungsstipendium 2015 der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin. Damit würdigt die Fachgesellschaft die experimentellen Ergebnisse der Anästhesistin, in denen sie Bedeutung und Signalwege eines Botenstoffes aus dem Fettstoffwechsel für die Herzmuskelschwäche bei Sepsis aufklären konnte.




Die Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Sina Coldewey vom Universitätsklinikum Jena erhält das Fresenius-Forschungsstipendium 2015 der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin. Foto: Uniklinikum Jena
 
Trotz verbesserter intensivmedizinischer Behandlungsmöglichkeiten stirbt etwa ein Drittel bis die Hälfte aller Patienten an dieser Erkrankung, die im Volksmund häufig „Blutvergiftung“ genannt wird. 

Eine Sepsis entsteht, wenn die körpereigene Abwehrreaktion gegen eine Infektion das eigene Gewebe und die Organe schädigt. Von einer solchen Störung kann auch die Herzfunktion betroffen sein.

Sina Coldewey und ihre Kollegen untersuchten das Zusammenspiel von Sphingosin-1-Phosphat, einem Signalmolekül aus dem Fettstoffwechsel, und dessen Rezeptoren, wenn eine Infektion die Pumpleistung des Herzens beeinträchtigt. „Dabei konnten wir nicht nur wesentliche Schritte der Signalkette aufklären, sondern auch zeigen, dass die medikamentöse Erhöhung der Konzentration des Botenstoffs S1P im Serum die Herzfunktion verbessert“, so die Wissenschaftlerin und Oberärztin der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin. „Das eröffnet Ansätze für die Entwicklung neuer pharmakologischer Behandlungsstrategien der septischen Kardiomyopathie.“

In Würdigung ihrer „herausragenden wissenschaftlichen Leistungen“ zeichnet die Deutsche Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin Sina Coldewey mit dem von der Fresenius-Stiftung gestifteten DGAI-Forschungsstipendium 2015 aus. Die mit 15.000 Euro dotierte Auszeichnung wurde heute am 7. Mai bei der feierlichen Eröffnung des jährlichen Deutschen Anästhesiekongresses in Düsseldorf übergeben.

Sina Coldewey studierte Medizin an der Medizinischen Hochschule Hannover, wo sie auch ihre Facharztausbildung absolvierte. Nach einem mehrjährigen Forschungsaufenthalt am William Harvey Research Institute der Queen Mary University of London wechselte sie wegen des Sepsisschwerpunktes an das Jenaer Universitätsklinikum, wo sie in einer eigenen Arbeitsgruppe mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Bundesministeriums für Bildung und Forschung am „Center for Sepsis Control and Care“ Forschungsprojekte zur Sepsis und anderen Infektionskrankheiten bearbeitet.

Medizin am Abend DirektKontakt:

Dr. Dr. med. Sina Coldewey
Klinik für Anästhesiologie und lntensivmedizin, Universitätsklinikum Jena
Tel.: 03641 9323190
E-Mail: Sina.Coldewey[at]med.uni-jena.de
Dr. Uta von der Gönna Universitätsklinikum Jena

Verlängert Digitalis das Leben von Patienten mit Herzschwäche?

Medizin am Abend Fazit:

MHH-Kardiologie nimmt ersten Patienten in Studie zur Verbesserung der Therapie von Herzinsuffizienz auf (DIGIT-HF-Studie) 
 
Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben den ersten Patienten in ihre Studie zur Therapie der Herzschwäche (DIGIT-HF-Studie) eingeschlossen. Sie untersuchen, ob der Wirkstoff Digitoxin das Leben von Patienten mit einer bestimmten Form der Herzschwäche verlängern und ihre Krankenhausaufenthalte verringern kann. Digitoxin gehört zur Gruppe der Digitalis-Präparate, die ursprünglich aus dem Fingerhut gewonnen wurden.

Er erhöht die Kontraktionskraft des Herzens und kann bei ausgewählten Patienten zur Behandlung der Herzschwäche oder von Herzrhythmusstörungen eingesetzt werden. Professor Bauersachs und Privatdozent Dr. Udo Bavendiek, MHH-Klinik für Kardiologie und Angiologie, leiten die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rund 3,2 Millionen Euro geförderte Studie, an der sich 40 Zentren beteiligen. Der Studienplan wurde mehrfach durch ein international besetztes Gutachtergremium geprüft und äußerst positiv eingestuft. Zwei weitere Jahre der Vorbereitung waren erforderlich, die Logistik aufzubauen, um diese Studie, in die etwa 2.200 Patienten eingeschlossen werden sollen, erfolgreich und unter absoluter Gewährleistung der Patientensicherheit durchzuführen. An der MHH ist außer den Kardiologen auch Professor Dr. Armin Koch, Direktor des MHH-Instituts für Biometrie, und das Hannover Clinical Trials Center (HCTC) beteiligt.

Herzschwäche (Herzinsuffizienz) ist eine ernstzunehmende Erkrankung, und die Prognose ist trotz der vorhandenen Behandlungsmöglichkeiten schlecht. Digitalis wird seit fast zwei Jahrhunderten zur Behandlung der Herzinsuffizienz eingesetzt. „Überraschend ist, dass es nur eine einzige randomisierte, kontrollierte Studie zur Wirksamkeit dieses vielfach eingesetzten Arzneimittels gibt“, sagt Klinikdirektor Professor Bauersachs. „Offen ist zudem die Frage, ob nicht eine niedrigere Dosis einen wesentlichen Vorteil bringen kann. Unsere Arbeit ist wichtiger denn je, um Klarheit zu schaffen, unter welchen Bedingungen Digitalis das Leben von Herzschwachen verlängert und Krankenhausaufenhalte vermindert“, ergänzt er. „Wir untersuchen das Präparat Digitoxin in niedriger Dosis. Es hat im Vergleich zu dem häufiger eingesetzten Digitalis-Präparat Digoxin einige Vorteile, deren klinische Bedeutung noch nicht ganz klar ist.“ Empfehlungen für Digitalis-Präparate beruhen bisher auf einer zu schwachen Datenlage.

Das sieht man auch an einer gerade erschienene Meta-Analyse von Frankfurter Kardiologen, die zu der Schlussfolgerung kommt, dass eine Studie wie DIGIT-HF dringend benötigt wird. Neben der einzigen randomisierten Studie, die direkt die Behandlung mit Digitalis untersucht (und eine Verminderung der Krankenhauseinweisungen, aber keinen Effekt auf die Sterblichkeit sieht), gibt es lediglich epidemiologische Studien, die Patienten mit und ohne Digitalis-Behandlung vergleichen, oder Studien, die andere Ziele verfolgten, aber auch Patienten mit und ohne eine Begleittherapie mit Digitalis eingeschlossen haben.

Bei allen Bemühungen mögliche Störgrößen zu berücksichtigen, können leicht Verzerrungen auftreten, da die mit Digitalis behandelten Patienten älter und kränker sind und per se ein höheres Sterberisiko haben. Zudem ist in fast allen ausgewerteten Studien Digoxin angewendet worden. Doch gerade bei älteren Patienten sei die richtige Dosierung aufgrund von Nierenfunktionsstörungen schwierig, erläutern die Kardiologen:  

Oft ist der Digoxin-Spiegel im Blut zu hoch. 

Digitoxin hingegen werde über einen anderen Stoffwechselweg abgebaut.

„Unsere Studie zur Herzinsuffizienz soll die Datenlage verbessern und endlich Klarheit schaffen, wobei wir die Patienten im Studienverlauf optimal überwachen und das ganze Wissen zur Digitalis-Therapie in das Studiendesign eingebracht haben.“

Die Teilnehmer der DIGIT-HF-Studie leiden unter fortgeschrittener, chronischer Herzschwäche mit verminderter Pumpleistung der linken Herzkammer (systolische Herzinsuffizienz). 

In Deutschland sind davon bis zu zwei Millionen Menschen betroffen, es ist eine der häufigsten Ursachen für Tod und Krankenhausaufnahmen. Bei dieser Herzschwäche kann das Herz nur noch vermindert pumpen, was die körperliche Leistungsfähigkeit der Patienten stark eingeschränkt.

Der Wirkstoff Digitoxin wird auch ein Thema sein bei der 3. Hannover Herz Messe, einer Fortbildungsveranstaltung für Ärzte am 8. und 9. Mai 2015 im Hannover Congress Centrum. Das aktuelle Programm finden Sie unter http://www.hannover-herz-messe.de.


Medizin am Abend DirektKontakt:

Professor Dr. Johann Bauersachs, Direktor der Klinik für Kardiologie und Angiologie, Telefon (0511) 532-3841, bauersachs.johann@mh-hannover.de
Stefan Zorn Medizinische Hochschule Hannover

Herzrhythmusstörungen und die Arrhythmien

Medizin am Abend Fazit:  Neue Erkenntnisse zur Entstehung von Herzrhythmusstörungen

Ein hoher Anteil der alternden Bevölkerung ist von Herzrhythmusstörungen betroffen. Kölner Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass nur wenige Herzzellen mit eingeschränkter Funktion der Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen, genügen, um solche Arrhythmien auszulösen. 

Mitochondrien sind Zellorganellen, die in eine Vielfalt von Funktionen involviert sind. Sie sind “Kraftwerke der Zelle”, weil sie Nährstoffe in Energie umwandeln. Sie sind in die Steuerung des programmierten Zelltods involviert, wenn eine Zelle nicht mehr gebraucht oder sogar gefährlich für den Körper wird. Mitochondrien verfügen über eine eigene DNA (mitochondriale DNA, mtDNA), die im Verlauf des Alterungsprozesses Punktmutationen in ihrer Sequenz ansammelt oder große Anteile verliert (mtDNA-Deletionen). Steigt die Anzahl der so veränderten mtDNA-Kopien zu sehr an, kommt es zu einer dramatischen Störung der mitochondrialen Funktion und in Folge auch der Zellfunktion. Dieses Phänomen tritt in einzelnen Zellen vieler Organe während des Alterungsprozesses auf und führt zu einem „Gewebemosaik“ von einigen Zellen mit mitochondrialer Dysfunktion, die zufällig zwischen vielen normalen Zellen verteilt sind.

Bislang war noch nicht verstanden, ob diese wenigen Zellen mit beschädigten Mitochondrien für den altersbedingten Funktionsverlust von Geweben und Organen mit verantwortlich sein können. Daher hat der Kölner Wissenschaftler Dr. Olivier Baris in der Arbeitsgruppe von Prof. Rudolf Wiesner mit seinen Kollegen dieses Gewebemosaik im Kontext von Herzrhythmusstörungen untersucht. Um sich dieser Frage experimentell zu nähern, haben die Kölner Wissenschaftler Mäuse als Modellorganismen eingesetzt, in denen spezifisch im Herzen ein mutiertes mitochondriales Protein gebildet wird. Dieses Protein wird zur korrekten mtDNA-Vervielfältigung benötigt. In der Klinik führt dieselbe Mutation bei Patienten zur Anhäufung von mtDNA-Deletionen und zu einer schweren neurologischen Erkrankung. Dr. Oliver Baris hat sich mit seinen Wissenschaftler-Kollegen zunächst für die Untersuchung des Herzens entschieden, da dieses Organ besonders stark von der mitochondrialen Energieproduktion abhängt. Dr. Baris: „Vor allem die Häufigkeit von Herz-Rhythmusstörungen (Arrhythmien) steigt im Alter drastisch an und trägt entscheidend zur Morbidität und Mortalität in der älteren Bevölkerung bei“. Das mutierte Protein im Mausherzen führt tatsächlich zur Anhäufung von beschädigter mitochondrialer DNA und der Entwicklung eines Gewebemosaiks .

Die Analyse von Langzeit-Elektrokardiogrammen zeigt bei 18 Monate alten Mäusen typische Herz-Rhythmusstörungen, wie sie bei älteren Menschen beschrieben sind: Spontane vorzeitige Kontraktionen und Blockaden der elektrischen Erregungsausbreitung der Herzen, die sich unter Stress noch verstärken. Bei 12 Monate alten Mäusen mit dreimal weniger Zellen mit mitochondrialer Dysfunktion wurde kein erhöhtes Auftreten von Arrythmien beobachtet.

Die Ergebnisse geben Hoffnung für künftig neue therapeutische Ansätze. Dr. Baris fasst zusammen: „Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass der Anteil von Herzzellen mit eingeschränkter mitochondrialer Funktion einen Schwellenwert überschreiten muss, um zur Funktionsstörung des Organs zu führen. Ein wesentliches Ergebnis war, dass keine anderen Zeichen kardialer Dysfunktion (erhöhte Vernarbung, Vergrößerung der Herzen oder erniedrigte Pumpleistung) in den mutierten Herzen beobachtet werden konnte. Wir konnten also zeigen, dass die typischerweise im alternden menschlichen Herzen auftretende Neigung zu Rhythmusstörungen von der zufällig auftretenden Anhäufung von beschädigten Mitochondrien in wenigen einzelnen Zellen und dem daraus resultierenden Gewebemosaik hervorgerufen werden könnte“.

Die Herausforderung in der Zukunft ist, zu verstehen, wie die veränderte mitochondriale Funktion in einigen wenigen Herzzellen die Funktion des ganzen Organs beeinträchtigt.

Die Wissenschaftler erwarten, dass sich daraus neue pharmakologische Behandlungsstrategien für diese Störung der elektrischen Erregungsausbreitung im Herzen ableiten lassen – wichtige neue Erkenntnisse in der Alternsforschung des Exzellenzclusters CECAD.

Medizin am Abend DirektKontakt:

Dr. Olivier Baris
Exzellenzcluster CECAD in der Universität zu Köln
Telefon +49 221 478-7901
olivier.baris@uni-koeln.de

Astrid Bergmeister MBA
Telefon + 49 (0) 221-478 84043
astrid.bergmeister@uk-koeln.de

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Weitere Informationen für Medizin am Abend Beteiligte:

http://www.cecad.uni-koeln.de