CAVE: Viren in den Leberzellen: Hepatozyten / Leberendothelzellen LSECs

Medizin am Abend Berlin Fazit: Hepatitis: Störung in der Blutversorgung als Ursache für Leberversagen

• Eine Infektion mit Hepatitis-Viren kann im schlechtesten Fall zum Leberversagen führen. 

Ein Team der Technischen Universität München (TUM) fand nun den Grund: 

• Immunzellen greifen Zellen des Blutgefäßsystems an und stören so die Blut- und Nährstoffversorgung des Organs. 

Erst das ruft die massiven Schäden hervor, die zum Leberversagen führen. 

Sie identifizierten im Tiermodell einen Wirkstoff, der diese tödlichen Prozesse verhinderte. 


 Percy Knolle, Professor für Molekulare Immunologie an der TUM, untersucht die Ursachen des Leberversagens. Andreas Heddergott / Technische Universität München


Eine Infektion der Leber mit Hepatitis Viren, wie dem Hepatitis B Virus, kann sehr unterschiedlich ablaufen:

• Die Leberentzündung (Hepatitis) kann problemlos ausheilen, chronisch werden, so dass eine lebenslange Einnahme von Medikamenten notwendig ist, oder sie kann fulminant verlaufen. 

Die immun-vermittelten Schäden in der Leber sind dann so stark, dass es zum Leberversagen kommt und als letzte mögliche therapeutische Maßnahme nur noch eine Lebertransplantation bleibt.

Das Ziel der Viren sind die Leberzellen, sogenannte Hepatozyten. 

Das Immunsystem versucht die Infektion dadurch in den Griff zu bekommen, indem sie mit Hilfe von bestimmten Immunzellen, den T-Killerzellen, die infizierten Leberzellen angreift und abtötet. 

Bisher wurde angenommen, dass dieser Prozess für die starken Organschäden bei einer akuten Hepatitis verantwortlich ist. 

Dr. Dirk Wohlleber, Forschungsgruppenleiter an der TUM und Percy Knolle, Professor für Molekulare Immunologie, haben mit ihren Kolleginnen und Kollegen von der Universität Würzburg und der Universität Bonn, nun eine ganz andere Erklärung für das Problem gefunden: 

Nicht der Tod der Leberzellen, sondern Defekte im Blutgefäßsystem sind die Gründe für das Versagen des Organs.

Störung der Blutversorgung durch Immunzellen

• In der Leber gibt es wichtige Zellen, die sinusoidale Leberendothelzellen, kurz LSECs. 

Sie sind die Verbindung der Leberzellen zum Blutgefäßsystem und regeln den Austausch von Nähstoffen und Sauerstoff mit dem Blut. 

Sie haben zudem die Fähigkeiten kleine Teile von Viren auf ihrer Außenseite zu präsentieren, ähnlich wie Zellen des Immunsystems.

Die Forscherinnen und Forscher beobachteten, dass die T-Killerzellen diese Virenstücke spezifisch erkannten.

Sie hielten LSECs für infizierte Leberzellen und töteten sie. 

• Dafür nutzten sie Proteine, die sich in die Zellmembran der Zielzelle einbauen und eine Pore bilden. Diese sogenannten Perforine durchlöchern die Membran und zerstören die Zelle.

„Wir haben beobachtete, dass das Abtöten der LSECs durch die Immunzellen massive Auswirkungen auf das Lebergewebe hat.

Der Blutfluss in der Leber ist massiv gestört und das führt dazu, dass sehr viele - auch nicht-infizierte - Leberzellen sterben. 

• Die Auswirkung dieser Immunantwort ist sehr viel dramatischer als der Angriff auf die eigentlich infizierten Leberzellen.“, erklärt Wohlleber. 

Möglich war diese Erkenntnis nur, weil die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein neues Mausmodell entwickelten, dass ausschließlich diesen fulminanten Verlauf der Virushepatitis nachbildet.

Perforin-Inhibitoren als therapeutisches Werkzeug

„Erst jetzt, wo wir den eigentlichen zerstörerischen Mechanismus bei einer akuten Hepatitis kennen, können wir auch bei der Hepatitis-Therapie in neue Richtungen denken und diesen Prozess gezielt angreifen.“, so Knolle.

Sie konnten in ihrem Mausmodell zeigen, dass ein neuer Wirkstoff eine fulminante Hepatitis verhindert.

Es handelt sich dabei um einen Perforin-Inhibitor, der die Porenbildung durch Killer-T-Zellen verhindert und damit auch den Angriff auf LSECs hemmte. 

Die Mäuse konnten durch den Einsatz des Wirkstoffs vor einer fulminanten Hepatitis bewahrt werden, weil die LSECs und damit die Blutversorgung der Leberzellen intakt blieben.

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https://www.nature.com/articles/s41467-018-07213-x

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Untersucher-Studie: Gedächtnis- oder Konzentrationsproblemen: Kognitive Beeinträchtigung

Medizin am Abend Berlin Fazit: Wie ändert sich die Wahrnehmung im Alter?

Im Gedächtniszentrum am Universitätsklinikum Jena untersuchen und behandeln Ärzte, Neuropsychologen und Ergotherapeuten Patienten mit dem Verdacht einer beginnenden Demenzerkrankung. 

• Sie erforschen, wie sich Wahrnehmung und Aufmerksamkeit im Alter verändern und worin sich diese Veränderungen beim gesunden Altern und der beginnenden Demenz unterscheiden. 

Ihr Ziel ist die frühzeitige Identifikation von Patienten mit einem erhöhten Risiko für eine Demenz, um deren Entwicklung bestmöglich entgegen wirken zu können. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Notfallsanitäter 


Im Gedächtniszentrum am UKJ erforscht die Psychologin PD Dr. Kathrin Finke, wie sich Wahrnehmung und Aufmerksamkeit im Alter verändern.
Foto: Manuela Schacke/UKJ
 
Eine einfache Zeichnung; den abgebildeten Gegenstand zu erkennen und zu benennen ist eine Aufgabe in den umfassenden Tests, die die Patienten im Gedächtniszentrum am Universitätsklinikum Jena absolvieren.

Sie kommen aus eigenem Anstoß, auf Anregung der Angehörigen oder auf Empfehlung des Hausarztes in die Klinik für Neurologie nach Lobeda.

Oft leiden sie unter Gedächtnis- oder Konzentrationsproblemen und befürchten, darin die Anzeichen einer beginnenden Demenz zu erkennen.

Neben den neuropsychologischen Tests werden die Patienten auch neurologisch und labordiagnostisch untersucht, um eventuelle andere Ursachen für kognitive Beeinträchtigungen ausschließen zu können.

CAVE: Mit zunehmendem Alter wird die Wahrnehmung langsamer

Nicht selten können die Spezialisten vom Gedächtniszentrum ihre zumeist älteren Patienten und deren Angehörige beruhigen, weil die Gedächtnisleistungen nicht aufgrund einer Erkrankung verringert sind, sondern dem Alter entsprechend. 

„Wir wissen, dass die Geschwindigkeit aller geistigen Prozesse mit dem Lebensalter kontinuierlich abnimmt“, so die psychologische Leiterin des Gedächtniszentrums, PD Dr. Kathrin Finke.

„Und zwar linear bereits ab dem jüngeren Erwachsenenalter.“ 

• Die Psychologin erforscht, wie sich die kognitiven Leistungen mit den Lebensjahren verändern, beim Altern in geistiger Gesundheit und bei beginnender Demenz.

Ihr Projekt ist Teil der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten interdisziplinären Forschungsgruppe „Active Perception“ an der LMU München, die mit experimentalpsychologischen, neurowissenschaftlichen und mathematischen Methoden den Zusammenhang von menschlicher Wahrnehmung, Erkennen und Handlung untersucht.

Im Fokus steht dabei die Frage, wie unsere Wahrnehmung von Erwartungen beeinflusst wird. 

Weil die visuellen Leistungen besonders anfällig sind für Altern und Demenzerkrankungen wie Alzheimer, testet die Arbeitsgruppe von Kathrin Finke die Aufmerksamkeit und Wahrnehmungsgeschwindigkeit in eigens dafür konzipierten Wahrnehmungstests am Computer.

„Nicht alle Aufmerksamkeitsleistungen sind bei gesunden Senioren verringert.

Unsere Untersuchungen zeigen, dass sie sehr gut in der Lage sind, sich auf Wichtiges zu konzentrieren und Hinweise zu nutzen, um ihre Aufmerksamkeit und Wahrnehmung verbessern.“

Biomarker für Demenz-Risiko

Das Nachlassen der Wahrnehmungsgeschwindigkeit im Alter ist individuell sehr unterschiedlich ausgeprägt. Dies hängt offenbar damit zusammen, ob und wie stark sich die Organisation von Hirnnetzwerken verändert. Kathrin Finke: „Wir erkennen typische Veränderungen in der sogenannten ‚Konnektivität‘ bestimmter Hirnnetzwerke, die im Zusammenhang mit der Verlangsamung der Sinnesverarbeitung stehen.“ In der Fortführung des Forschungsprojektes können nun im Gedächtniszentrum Jena Patienten mit einem Risiko für eine Alzheimer-Entwicklung untersucht werden. Sie absolvieren die Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeitstests als Teil der Diagnostik in der Gedächtniswoche. Die Wissenschaftler erwarten, dass sich die Wahrnehmung und die Hirnaktivitätsmuster bei den Patienten mit Demenz-Risiko auf charakteristische Weise von denen gesunder Senioren unterscheiden. „Daraus wollen wir Biomarker entwickeln, die es erlauben, ein Demenz-Risiko möglichst frühzeitig und präzise zu bestimmen. Individuell abgestimmte kognitive Trainings und medikamentöse Behandlung könnten den Verlauf der Krankheit dann so weit wie möglich hinauszögern“, so Katrin Finke.

Genau das ist auch das Ziel der Behandlung, wenn im Gedächtniszentrum eine beginnende Alzheimer-Demenz festgestellt wird.

Natürlich ist das die Diagnose, die die Patienten und ihre Angehörigen befürchten.

Aber Team des Zentrums beobachtet oft auch eine Erleichterung bei den betroffenen Familien über die nun bestehende Klarheit.

„Anhand der umfassenden medizinischen, neuropsychologischen und ergotherapeutischen Diagnostik erstellen wir für den Patienten einen individuellen Behandlungsplan, der gemeinsam mit dem Hausarzt verfolgt wird, und vermitteln auch weitere Unterstützung“, sagt PD Dr. Christoph Preul, ärztlicher Leiter des Gedächtniszentrums.

Eine wesentliche Rolle spielt die Angehörigenschulung, die das Verständnis für die mit der Erkrankung einhergehenden Veränderungen und den besten Umgang damit fördert.

Kathrin Finke:

„Die Krankheit schreitet sehr langsam voran und die Patienten finden sich in gewohnten Situationen und Umgebungen noch lange gut zurecht.

Auch später sind sie Menschen mit eigenen Vorlieben, Wünschen und Bedürfnissen, mit denen man gemeinsam Freude empfinden kann.“

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Originalpublikation:

Adriana L. Ruiz-Rizzo u.a. (2019). Decreased cingulo-opercular network functional connectivity mediates the impact of aging on visual processing speed. Neurobiology of Aging, https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2018.09.014
Haupt, M., Sorg, C., Napiórkowski, N., & Finke, K. (2018). Phasic alertness cues modulate visual processing speed in healthy aging. Neurobiology of Aging, https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2018.05.034

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://www.for2293.uni-muenchen.de/index.html Homepage der Forschungsgruppe