Entzündungsreaktionen Diabetws

 

Entzündungsreaktion als mögliche Ursache für Organschäden identifiziert / Studie eröffnet neue Therapieansätze / Veröffentlichung am 27.11.2025 im European Heart Journal Menschen mit Diabetes haben ein deutlich erhöhtes Risiko für Herzschwäche und Nierenerkrankungen – selbst bei gut eingestellten Blutzuckerwerten. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Universitätsklinikums Freiburg hat einen zentralen Immunmechanismus identifiziert, der diese Folgeerkrankungen erklären kann. Die Studie zeigt, dass das Enzym Peptidylarginin-Deiminase 4 (PAD4) bestimmte Abwehrzellen aktiviert und so Entzündungsprozesse auslöst, die Herz und Niere schädigen. Die Ergebnisse wurden am 27. November 2025 im European Heart Journal veröffentlicht. „Unsere Ergebnisse zeigen erstmals, dass PAD4 ein zentrales Bindeglied zwischen Diabetes und Entzündungsprozessen in Herz und Niere ist“, sagt Studienleiter Privatdozent Dr. Lukas A. Heger, Facharzt an der Klinik für Kardiologie und Angiologie I des Universitätsklinikums Freiburg. „Diese fehlgeleitete Immunantwort könnte erklären, warum viele Betroffene trotz guter Blutzuckereinstellung schwere Folgeerkrankungen entwickeln.“ Hinweise aus Patient*innenproben und Tiermodellen Im Fokus der Studie steht das Enzym PAD4, das eine Schlüsselrolle bei der Aktivierung von Immunzellen spielt. Die Forschenden konnten zeigen, dass erhöhte Glukosewerte sogenannte Neutrophile Granulozyten unmittelbar aktivieren. Diese Immunzellen setzen daraufhin entzündungsfördernde Botenstoffe sowie neutrophile extrazelluläre Fallen (NETs) frei. Dieser Prozess wird durch PAD4 gesteuert und führt zu einer anhaltenden Entzündungsreaktion, die nicht nur Krankheitserreger bekämpft, sondern auch gesundes Gewebe schädigt. In Herzgewebe von Patient*innen mit Herzschwäche fanden die Forschenden bei zusätzlichem Diabetes deutlich mehr NET-Ablagerungen als bei Patient*innen ohne Diabetes.  Je stärker die Ablagerungen ausgeprägt waren, desto eingeschränkter war die Herzfunktion.  Diese Beobachtungen bestätigten sich in Tiermodellen: Nur Mäuse mit aktivem PAD4 entwickelten typische diabetesbedingte Schäden wie verminderte Herzleistung, Narbenbildung im Gewebe und eine eingeschränkte Nierenfunktion. Neue Perspektiven für die Therapie Die Ergebnisse zeigen, dass Organschäden bei Diabetes nicht allein durch erhöhte Blutzuckerwerte entstehen, sondern wesentlich durch eine PAD4-abhängige Immunreaktion vermittelt werden. Besonders betroffen sind Herz und Nieren. „PAD4 wirkt wie ein Schalter, der Neutrophile auf Entzündung programmiert“, sagt Prof. Dr. Dirk Westermann, Ärztlicher Direktor der Klinik für Kardiologie und Angiologie des Universitätsklinikums Freiburg. „Eine gezielte Hemmung dieses Enzyms könnte künftig dazu beitragen, Herz- und Nierenschäden bei Diabetes zu verhindern.“ Damit eröffnet die Studie neue therapeutische Perspektiven, die über die reine Kontrolle des Blutzuckers hinausgehen, zeigt Johannes Ferber auf

Die bakterielle Prostatitis

Ein Forschungsteam der Universität Würzburg hat erstmals aufgeklärt, wie E. coli-Bakterien in die Prostata gelangen. 

Die Entdeckung offenbart einen versteckten Infektionsweg und eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung bakterieller Prostatitis.

Die bakterielle Prostatitis, eine Infektion der Prostata, die in erster Linie durch Escherichia coli (E. coli) verursacht wird, ist ein häufiges Gesundheitsproblem bei Männern. Weltweit sind etwa ein Prozent aller Männer im Laufe ihres Lebens davon betroffen. Die Infektion entsteht, wenn Bakterien aus der Harnröhre oder der Blase in die Prostata gelangen. Die Behandlung der bakteriellen Prostatitis ist nach wie vor schwierig, da die Patienten oft lange Antibiotikabehandlungen mit hohen Dosen benötigen. Trotz Behandlung erleiden mehr als die Hälfte der Patienten innerhalb eines Jahres einen Rückfall.

Seit langem vermuten Forscher, dass Bakterien in die Prostatazellen eindringen, um zu überleben und dem Immunsystem und Antibiotika zu entkommen. Bislang fehlten jedoch direkte Beweise für diese Überlebensstrategie.

Eine im Labor gezüchtete Mini-Prostata

Bislang war die Erforschung von Prostata-Infektionen schwierig, da es keine geeigneten Labormodelle gab, die das echte Gewebe genau nachahmen. Ohne die Möglichkeit, Infektionen in der realen Gewebeumgebung zu beobachten, war die Entwicklung alternativer Therapien, jenseits von Antibiotika, nahezu unmöglich. Das hat sich nun geändert.

Ein Forschungsteam der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) hat ein „Mini-Prostata”-Organoidmodell aus adulten Stammzellen entwickelt. Dieses im Labor gezüchtete Modell ahmt das echte Prostataepithel in Struktur und Zellvielfalt nach. Mithilfe dieses Modells konnten die Wissenschaftler die Infektion Schritt für Schritt unter realistischen, kontrollierten Bedingungen nachvollziehen und genau identifizieren, wie die Bakterien angreifen. Dies liefert klare Hinweise für die Entwicklung gezielter Gegenmaßnahmen.

Dr. Carmen Aguilar, Nachwuchsgruppenleiterin am Institut für Molekulare Infektionsbiologie (IMIB) der Universität Würzburg, leitete die Studie gemeinsam mit Kollegen des Universitätsklinikums Würzburg (UKW), des Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) und der Universität Münster. Die Ergebnisse des Teams wurden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht.

Der Angriffsweg von E. coli entschlüsselt

„Wir haben gezeigt, dass die Invasion von E. coli in Prostatazellen kein zufälliger Prozess ist, sondern eine hochgradig koordinierte Operation, die eine bestimmte Schwachstelle in der Zellarchitektur des Prostataepithels ausnutzt“, erklärt Carmen Aguilar. Ihren Erkenntnissen zufolge kann E. coli nicht wahllos angreifen, sondern konzentriert sich auf einen bestimmten Zelltyp: die sogenannten Luminalzellen, welche die Drüsenkanäle der Prostata auskleiden und als erste mit den Bakterien in Kontakt kommen, wenn diese die Prostata erreichen.

Diese Invasion funktioniert nach einem „Schlüssel-Schloss-Prinzip“. Das bakterielle Protein FimH fungiert als „Schlüssel“, der genau in ein „Schloss“ auf der Oberfläche der Luminalzellen der Prostata passt. Die Forscher identifizierten dieses Schloss als den prostataspezifischen Rezeptor PPAP (prostataspezifische saure Phosphatase). „Nur wenn das bakterielle Protein an diesen Prostatarezeptor bindet, können die Bakterien in die Zellen eindringen, sich dort sicher vermehren und die Infektion auslösen“, erklärt Aguilar.

Ein Zuckermolekül blockiert die Infektion

Das Team begnügte sich jedoch nicht damit, den Infektionsweg zu entdecken. Es identifizierte auch eine Möglichkeit, diese Interaktion mit einem einfachen Zuckermolekül namens D-Mannose zu blockieren. Dieser Zucker, der bereits zur Vorbeugung und Behandlung von Blasenentzündungen eingesetzt wird, fungiert als „Scheinschloss“.

Die bakteriellen „Schlüssel“ binden dieses harmlose Zuckermoleküle anstelle der echten Rezeptoren auf den Prostatazellen und blockieren so wirksam das bakterielle Eindringen in die Zellen. Im Labor hat der Einsatz von D-Mannose bereits zu einer signifikanten Verringerung der Infektionen geführt, was auf eine mögliche neue Strategie zur Vorbeugung und Behandlung von Prostata-Infektionen hindeutet.

Auf dem Weg zu Alternativen zu Antibiotika

Das bahnbrechende Organoid-Modell bietet Forschern nun ein leistungsstarkes Werkzeug, um Prostata-Infektionen in bisher unerreichter Detailgenauigkeit zu untersuchen. Mit diesem System untersucht das Team von Dr. Aguilar nun, wie E. coli nach dem Eindringen in die Prostatazellen überlebt und sich vermehrt. Das Modell ermöglicht es Wissenschaftlern darüber hinaus, auch die Infektionsstrategien anderer relevanter Prostatapathogene wie Klebsiella oder Pseudomonas zu untersuchen.

„Angesichts der aktuellen Antibiotikaresistenzkrise ist es unser Ziel, neue Therapien zu entwickeln, die E. coli und andere Bakterien ohne den Einsatz von Antibiotika bekämpfen können. Zunächst müssen wir jedoch vollständig verstehen, wie diese Infektionen funktionieren“, sagt Carmen Aguilar. Solche Ansätze könnten eine wirksame Alternative zu herkömmlichen Antibiotika darstellen und einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung der Antibiotikaresistenz leisten.

Förderung

Diese Arbeit wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR, FiRe-UPec-Projekt) und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG, GRK 2157 3D Infect) gefördert

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Dr. Carmen Aguilar, Institut für Molekulare Infektionsbiologie (IMIB), Telefon: +49 931 31-88028, carmen.aguilar@uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch

Originalpublikation:

Uropathogenic Escherichia coli invade luminal prostate cells via FimH-PPAP receptor binding. Maria Guedes, Simon Peters, Amruta Joshi, Sina Dorn, Janina Rieger, Kimberly Klapproth, Tristan Beste, Alexander M. Leipold, Mathias Rosenfeldt, Antoine-Emmanuel Saliba, Ulrich Dobrindt, Charis Kalogirou & Carmen Aguilar. Nature Microbiology, https://doi.org/10.1038/s41564-025-02231-0

Weitere Informationen finden Sie unter

Carmen Aguilars Webseite

Pflegefachkräfte

Eine repräsentative Studie des ZEW Mannheim und des ifo Instituts beschäftigt sich mit den Folgen der Abwanderung von Pflegekräften ins Ausland und untersucht in der Grenzregion zur Schweiz die Auswirkungen auf die Sterblichkeit von Patientinnen und Patienten. Diese stieg in den grenznahen Krankenhäusern um fünf Prozent, was wiederum den Anstieg der Lebenserwartung in der Region bremste. Im Jahr 2011 begannen viele in Grenznähe lebende deutsche Pflegekräfte, in der Schweiz zu arbeiten. Dies führte zu zwölf Prozent weniger Pflegekräften in grenznahen deutschen Krankenhäusern und damit zu einer schlechteren Gesundheitsversorgung für Patientinnen und Patienten. Die Folge: eine verringerte Betreuungsquote und eine geringere Wahrscheinlichkeit, (notwendige) Operationen zu erhalten. „Der durch den Pflegekräftemangel bedingte Rückgang von notwendigen medizinischen Eingriffen wirkte sich vor allem auf ältere Patientinnen und Patienten sowie Notfälle aus. Bei ihnen erhöhte sich die Sterberate. In den betroffenen Regionen ließ sich eine stagnierende Lebenserwartung beobachten, während diese im Rest Deutschlands stieg. Daraus kann man ableiten, dass Fachkräftemangel nicht nur das Wirtschaftswachstum, sondern auch den Anstieg der Lebenserwartung negativ beeinflussen kann“, erklärt Studienautor Oliver Schlenker, Research Associate am ZEW-Forschungsbereich „Arbeitsmärkte und Sozialversicherungen“ und stellvertretender Leiter des Ludwig Erhard ifo Zentrums für Soziale Marktwirtschaft in Fürth. Durch den Mangel an Pflegekräften begannen Krankenhäuser in den betroffenen deutschen Regionen zudem, Patientinnen und Patienten nach ihren medizinischen Bedürfnissen zu priorisieren und insbesondere die Anzahl nicht dringlicher Operationen zu reduzieren („Triage“). Dennoch sank auch die Betreuungsrate für Notfallpatienten/-innen, weshalb sich deren Sterblichkeit besonders stark erhöhte – so beispielsweise bei Erkrankten mit Sepsis und Herzinfarkt um 11,6 bzw. 17,7 Prozent. Insgesamt stieg die regionale Sterblichkeit, insbesondere bei älteren Personen, und die Lebenserwartung in der Grenzregion sank um mehr als 0,3 statistische Lebensjahre im Vergleich zu ähnlichen Kreisen im Inland. Attraktive Gehälter in der Schweiz als Auslöser Im Zuge der europäischen Schuldenkrise wurde der Schweizer Franken massiv aufgewertet und letztlich 2011 auf einem hohen Niveau durch die Schweizer Nationalbank faktisch an den Euro gekoppelt. In Kombination mit gleichbleibenden Lebenshaltungskosten in Deutschland, einer hohen Personalnachfrage in der Schweiz, und stagnierenden Löhnen in deutschen Krankenhäusern, machte das einen Stellenwechsel insbesondere für examinierte Pflegefachkräfte attraktiv. Daher stieg 2011 die Zahl der neuen Grenzgänger/innen im Gesundheitssektor massiv an, was zu mehr unbesetzten Stellen in deutschen Krankenhäusern in der Grenzregion führte. Weitere Forschung zum Thema sei dringend nötig, betont Studienautor Schlenker: „In dieser Studie haben wir uns auf die Sterblichkeit konzentriert. Wichtig wäre auch zu untersuchen, welche Folgen der Pflegefachkräftemangel auf jüngere und gesündere Patientinnen und Patienten sowie auf das verbleibende Personal selbst hat. Es ist plausibel, dass er auch weitere negative Gesundheitsergebnisse begünstigt, beispielsweise chronische Erkrankungen und Folgeschäden.“ Datengrundlage Als Datenbasis dienten verschiedene repräsentative Datensätze der statistischen Bundesämter Deutschlands und der Schweiz, darunter die Schweizer Grenzgängerstatistik, die deutsche Krankenhausstatistik, sowie regionale Daten. Der Wissenschaftler untersuchte alle stationären Krankenhausfälle über den Zeitraum von zwölf Jahren (2006 bis 2017), um die Auswirkungen des Fachkräftemangels auf die Sterblichkeit und Lebenserwartung herauszufinden. MaAB - Medizin am Abend Berlin Fortbildungen VOR ORT Bastian Thüne Oliver Schlenker Research Associate im ZEW-Forschungsbereich „Arbeitsmärkte und Sozialversicherungen“ Tel.: +49 (0) 911 477904-08 E-Mail: schlenker@ifo.de Originalpublikation: https://www.zew.de/fileadmin/FTP/dp/dp24071.pdf