CAVE-Untersucher: Wirksamkeit von Kaltplasma bei chronischen Wunden

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Nachweis erbracht: Kaltplasma wirkt bei chronischen Wunden

Ärzte und Wissenschaftler aus Bad Oeynhausen, Karlsburg und Greifswald belegen erstmalig Wirksamkeit von Kaltplasma in prospektiver, randomisierter und placebokontrollierter Studie. 
 
 Kaltplasma-Therapie: Wirksam bei der Behandlung chronischer Wunden
(Foto: © neoplas tools GmbH).
 

• Zu den großen Herausforderungen in der Behandlung von Patienten mit Diabetes zählt das Management von chronischen Wunden, deren dauerhafte Abheilung deutlich verzögert ist. 

• Die Kombination aus fehlendem Impuls zur Wundheilung und Infektionsgeschehen verhindert dabei Wundverschluss und Geweberegeneration – ein Problem, das durch den Diabetes deutlich verschärft wird. 

• Die Behandlung ist teuer und langwierig. 

Die Therapie gestaltet sich für Ärzte und Patienten gleichermaßen mühsam, weshalb neue Konzepte dringend erforderlich sind.

Ein solch innovatives Konzept könnte die Behandlung mit Kaltplasma sein, dessen Wirksamkeit jetzt erstmalig wissenschaftlich bestätigt wurde. Dies ist Ärzten und Forschern im Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, im Klinikum Karlsburg und im Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) Greifswald jetzt gelungen. Sie untersuchten 62 Wunden in einer prospektiven, randomisierten, Placebo-kontrollierten und Patienten-verblindeten Studie, die ergänzend zur Standardwundtherapie entweder Kaltplasma oder Placebo erhielten.

„Der Heilungsprozess unter Therapie mit Kaltplasma war signifikant beschleunigt, was zu schnellerem Wundverschluss führte“, konstatiert der Leiter der klinischen Prüfung, Prof. Dr. Dr. h.c. Diethelm Tschöpe, Direktor des Diabeteszentrums am HDZ NRW. „Ein Vorteil des Verfahrens ist die gute Patientenverträglichkeit. Wir haben keine mit der Therapie verbundenen Nebenwirkungen festgestellt“, ergänzt Wundexpertin Dr. Tania-Cristina Costea, Oberärztin der Klinik.

Die Annahme, dass Kaltplasma antimikrobiell und infektmodulierend wirkt, konnte nicht belegt werden.

Dies könne vermutlich auf die effektive, begleitende Standardtherapie zurückgeführt werden und zeige, dass biologische Effekte des Plasmas in der Wundheilung relevant seien, führt PD Dr. Bernd Stratmann, Erstautor der Publikation und Forschungsleiter im Diabeteszentrum, weiter aus.

---
Hintergrundinformation:
Als Plasma wird ein angeregter Gaszustand bezeichnet, der oft als vierter Aggregatzustand (neben fest, flüssig und gasförmig) beschrieben wird. 

Die Kombination der verschiedenen Wirkprinzipien des Plasmas hat eine stark antibakterielle und wundheilungsfördernde Wirkung.

Durch die physikalische Gewebestimulation kann der Wundheilungsvorgang wieder aktiviert werden, die Infektion soll durch die desinfizierende Wirkung zurückgedrängt werden.

Als Spezialklinik zur Behandlung von Herz-, Kreislauf- und Diabeteserkrankungen zählt das Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein-Westfalen (HDZ NRW), Bad Oeynhausen mit 35.000 Patienten pro Jahr, davon 14.600 in stationärer Behandlung, zu den größten und modernsten Zentren seiner Art in Europa.


Im Diabeteszentrum des HDZ NRW unter der Leitung von Prof. Dr. med. Dr. h.c. Diethelm Tschöpe werden jährlich rund 2.000 Menschen mit allen Typen des Diabetes mellitus und seinen Folgeerkrankungen behandelt. 

Zum Leistungsspektrum gehört auch die Diagnostik und Therapie endokrinologischer und gastroenterologischer Erkrankungen.

Ein besonderer Schwerpunkt ist die kardiovaskuläre Risikoabschätzung und Behandlung von Herz- und Gefäßerkrankungen im integrierten Versorgungskonzept. 

• Zudem ist das Diabeteszentrum auf die Behandlung von Nervenschäden und Durchblutungsstörungen spezialisiert, dazu gehört auch die Wundheilung bei Diabetischem Fußsyndrom.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

Über Google: Medizin am Abend Berlin 
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein-Westfalen
Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum
Anna Reiss
Georgstr. 11
32545 Bad Oeynhausen
Tel. 05731 97-1955
Fax 05731 97-2028
E-Mail: info@hdz-nrw.de

---

Prof. Dr. med. Dr. h.c. Diethelm Tschöpe
Klinikdirektor Diabeteszentrum
Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW)
Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum
Georgstr. 11
32545 Bad Oeynhausen
E-Mail: dtschoepe@hdz-nrw.de

---

Originalpublikation:

Bernd Stratmann, PhD; et al: Cold Atmospheric Plasma Therapy vs Placebo for Diabetic Foot Ulcers. JAMA Network Open. 2020;3(7):e2010411.

---

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://www.hdz-nrw.de


 

---

TOP-CAVE-Untersucher: Lokalen Ionenbilanz Natrium/Calcium

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Wie Makrophagen Natrium schmecken

Regensburger Forscher finden heraus, wie Zellen des Immunsystems Natrium erkennen, um sich für die Abwehr zu stärken 
 

• Makrophagen spielen als Zellen des angeborenen Immunsystems in der Pathogen-Erkennung und Infektionsabwehr eine entscheidende Rolle. 

• Zusätzlich tragen sie zur Geweberegeneration bei und übernehmen homöostatische ‚Hausmeister‘-Funktionen in verschiedenen Organen. 

Dazu beproben Makrophagen kontinuierlich ihre Umgebung und reagieren auf verschiedene Arten von Umgebungsfaktoren.

• Zur Entschlüsselung des Mikromilieus dienen ihnen verschiedene Rezeptoren, die Lipide, Proteine, Zucker und Nukleinsäuren erkennen können. 

Aktivierung dieser Rezeptoren erzeugt definierte Signalkaskaden, die es den Makrophagen ermöglichen, sich an die jeweilig vorgefundene Situation anzupassen.

Das Gewebemikromilieu wird aber nicht nur durch die Verfügbarkeit organischer Substanzen bestimmt.

• So können Entzündungen und Infektionen eine lokale Anhäufung von Natrium im Gewebe hervorrufen, die sowohl die inflammatorische Aktivität als auch die antimikrobielle Schlagkraft von Makrophagen steigern kann. 

Wie jedoch nehmen Makrophagen Veränderungen in der lokalen Ionenbilanz und insbesondere erhöhte Natrium-Verfügbarkeit in ihrer Umgebung wahr?

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jonathan Jantsch am Institut für Klinische Mikrobiologie und Hygiene des Universitätsklinikums Regensburg ist in Zusammenarbeit mit weiteren Forschergruppen um Prof. Dr. Stefan Wagner (Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II, Universitätsklinikum Regensburg) und Prof. Dr. Karl Kunzelmann (Institut für Physiologie, Universität Regensburg) des DFG-Sonderforschungsbereichs 1350 (Sprecher: Prof. Dr. Richard Warth) sowie weiteren Gruppen aus Deutschland, Singapur und Australien dieser Frage nachgegangen. Die Ergebnisse sind vor Kurzem in der renommierten Fachzeitschrift PLOS Biology erschienen.

• Das Team beobachtete, dass es nach einer Erhöhung extrazellulärer Natrium-Verfügbarkeit zu einem raschen Einstrom von Natrium in Makrophagen gekommen ist, der von einem Calcium-Ausstrom begleitet war. 

• Dies deutete darauf hin, dass Natrium/Calcium-Austauschprozesse eine wichtige Rolle in der Natrium-Wahrnehmung der Makrophagen spielen. 

Eine Blockade des in Makrophagen exprimierten Natrium/Calcium-Austauschers (NCX) störte nicht nur den Natrium-Einstrom unter Hochsalzbedingungen, sondern hemmte auch die sonst nach erhöhter Natrium-Exposition beobachtete gesteigerte entzündliche und antimikrobielle Makrophagen-Aktivität.

Bisher war unbekannt, über welche Mechanismen Makrophagen Natrium erkennen.

Diese Arbeit entschlüsselt eine wichtige Komponente des Natrium-Detektionsapparats der Makrophagen und weist dem NCX dabei eine zentrale Rolle zu.

Dies eröffnet vollständig neue Möglichkeiten, die Makrophagen-Funktion zu beeinflussen.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

Über Google: Medizin am Abend Berlin 
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Prof. Dr. Jonathan Jantsch
Institut für Klinische Mikrobiologie und Hygiene
Universität Regensburg
Telefon: 0941 9433-16406
E-Mail: jonathan.jantsch@ukr.de

Universitätsstr. 31
93053 Regensburg
Deutschland
Bayern


Christina Glaser
E-Mail-Adresse: christina.glaser@ur.de

Originalpublikation:

P. Neubert, A. Homann, D. Wendelborn, A. Bär, L. Krampert, M. Trum, A. Schröder, S. Ebner, A. Weichselbaum, V. Schatz, P. Linz, R. Veelken, J. Schulte-Schrepping, A. C. Aschenbrenner, T. Quast, C. Kurts, S. Geisberger, K. Kunzelmann, K. Hammer, K. J. Binger, J. Titze, D. N. Müller, W. Kolanus, J. L. Schultze, S. Wagner, J. Jantsch, „NCX1 represents an ionic Na+ sensing mechanism in macrophages“, PLOS Biology (2020).
DOI: 10.1371/journal.pbio.3000722
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3000722

 

Milz und Lympfhknoten: Heilung verletzter Gewebe

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Was bringt T-Zellen dazu, Gewebe zu heilen?

Regensburger Forscher entdecken Schlüsselfaktor, durch den Vorläuferzellen zu gewebeheilenden regulatorischen T-Immunzellen heranreifen 
 
Regulatorische T-Zellen regulieren eigentlich die Funktion von anderen Immunzellen.

So sorgen sie dafür, dass Immunantworten kontrolliert ablaufen und es zu keiner unerwünschten Immunantwort kommt. 

Ein Teil dieser Zellen kann sich aber auch zu gewebeständigen regulatorischen T-Zellen spezialisieren, welche durch die Freisetzung von Substanzen zur Heilung verletzter Gewebe beitragen. 

Wo und wie diese Spezialisierung abläuft und welche Vorstufen die Zellen durchlaufen, war bisher unbekannt. Dies sind jedoch wichtige Fragen, um diese Zellen zur Therapie einsetzen zu können. In ihrer neuesten Studie, veröffentlicht in der sehr renommierten Zeitschrift Immunity (Cell Press), hat das Team von Immunologen am Regensburger Zentrum für Interventionelle Immunologie (RCI) um Prof. Dr. Markus Feuerer, Dr. Michael Delacher und Dr. Christian Schmidl nun genau beschrieben, wie diese heilungsfördernden Zellen entstehen.




Grafische Zusammenfassung der Reifung von Vorläuferzellen
Foto: Dr. Michael Delacher/Cell Press

In lymphatischen Organen wie der Milz oder den Lymphknoten entstehen Vorläuferzellen, welche bereits einen Teil ihrer neuen Aufgaben erlernen und tief in ihrem Genom (DNA) verankert bekommen.

Dieser Prozess läuft in zwei Schritten ab und kann über die Expression von Proteinen auf der Zelloberfläche genau verfolgt werden.

Im Zellkern werden in diesem zweistufigen Prozess sogenannte Transkriptionsfaktoren eingeschaltet, welche in einer Kaskadenreaktion zu einer Neumodellierung der Gen-Landschaft führen. Dies hat zur Folge, dass die Zellen neue Funktionen erhalten, beispielsweise die Möglichkeit zur Sekretion von gewebeheilenden Proteinen oder anti-entzündlichen Zytokinen. Rechenintensive computergestützte Analysen, die in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Benedikt Brors und Dr. Charles Imbusch vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg durchgeführt wurden, haben den Transkriptionsfaktor BATF als Schlüsselfaktor zur Reifung von gewebeheilenden regulatorischen T-Immunzellen identifiziert. In Experimenten konnte dann gezeigt werden, dass Zellen ohne BATF nicht reifen und daher keine Geweberegeneration unterstützen können.

• Wenn BATF allerdings aktiv ist, können reife Vorläuferzellen in weiterer Folge in Gewebe wie die Haut, das Fett und den Darm einwandern und dort Substanzen sekretieren, welche lokal und spezifisch den Wiederaufbau von beschädigtem Gewebe unterstützen.

Diese Ergebnisse können den Forschern des RCI in der Zukunft helfen, eine spezifische Therapie zur Regeneration von geschädigtem Gewebe oder Organen zu entwickeln, wie beispielsweise zur Regeneration verletzter Gewebe nach Knochenmarktransplantationen (Stammzelltransplantationen) bei Leukämiebehandlungen. 

• Zudem prüfen die Wissenschaftler, wie regulatorischen T-Zellen im Falle von Tumorerkrankungen gezielt geschwächt werden können, um mehr Immunaktivität gegen den Tumor zu ermöglichen. 

Diese Vorhaben werden im RCI durchgeführt und durch Fördermittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich Transregio 221) und der Europäischen Union (ERC-CoG #648145) unterstützt.

Über das Regensburger Zentrum für Interventionelle Immunologie (RCI)
Am Regensburger Zentrum für Interventionelle Immunologie (RCI) werden neue Therapiekonzepte entwickelt. Dazu wird an grundlegenden Fragestellungen geforscht. Ein Themengebiet umfasst die Frage, wie Immunzellen zum Gesunderhalt und/oder zur Heilung von verletzten Geweben beitragen können und wie man diese Selbstheilungskräfte therapeutisch nutzen kann. Mitarbeiter des Lehrstuhls für Immunologie um Prof. Dr. Markus Feuerer untersuchten in den letzten Jahren eine wichtige Immunzellgruppe im Gewebe, genauer gesagt regulatorische T-Zellen, die zur Gewebeheilung beitragen (Verweis: https://www.uni-regensburg.de/pressearchiv/pressemitteilung/971826.html).

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

Über Google: Medizin am Abend Berlin 
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Prof. Dr. Markus Feuerer
Lehrstuhl für Immunologie
Regensburger Centrum für Interventionelle Immunologie
Universität Regensburg
Tel.: 0941 944-5460
E-Mail: markus.feuerer@ukr.de

Christina Glaser Universität Regensburg
Universitätsstr. 31
93053 Regensburg
Deutschland
Bayern

E-Mail-Adresse: christina.glaser@ur.de

---

Originalpublikation:

Delacher M, Imbusch CD, Hotz-Wagenblatt A, Mallm JP, Bauer K, Simon M, Riegel D, Rendeiro AF, Bittner S, Sanderink L, Pant A, Schmidleithner L, Braband KL, Echtenachter B, Fischer A, Giunchiglia V, Hoffmann P, Edinger M, Bock C, Rehli M, Brors B, Schmidl C, Feuerer M. Precursors for Nonlymphoid-Tissue Treg Cells Reside in Secondary Lymphoid Organs and Are Programmed by the Transcription Factor BATF. Immunity. 2020
https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(19)30498-4

360°! TOP - Thema: Alterskrebs: Replikationsstress ab 45 Jahre - auch bei Sportlern?

Medizin am Abend Fazit:    Wenn das Böse die Macht übernimmt  

Während des Alternsprozesses kommt es zu einer Reihe von Mutationen in Stamm- und Vorläuferzellen, die zu einer Verschlechterung der Geweberegeneration, Verringerung der Organfunktionalität oder der Entstehung von Krebs führen können. 

In einem gemeinsamen Diskussionspapier stellen Forscher des Leibniz-Instituts für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena, der University of Glasgow (UK) und dem Buck Institute for Research on Aging (USA) nun erstmals die vielfältigen intrazellulären Mechanismen dar, die bei der Teilung von Darm- und Blutzellen zu einer Dominanz von mutierten Stamm- und Vorläuferzellen führen. Der Review wird im Journal Cell Stem Cell veröffentlicht. 
 
Die Zunahme von Gewebedysfunktion, Krankheiten und Krebsrisiko im Alter ist oft auf genetische oder epigenetische Veränderungen zurückzuführen, wobei die Anzahl an mutierten Stamm- und Vorläuferzellen in Geweben ab einem Alter über 45 Jahren exponentiell steigt.

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass eine Zunahme von Mutationen in den Gewebestammzellen eine entscheidende Ursache für die Entstehung von Alterskrebs ist und der Erkrankung um Jahre vorausgeht.

Welche Mechanismen zu der Entstehung und klonalen Dominanz von mutierten Stammzellen im Alter führen, ist heute noch weitgehend unverstanden. Forscher renommierter Institute für Alterns- und Krebsforschung in Jena (Fritz-Lipmann-Institut), Glasgow/GB (Beatson Institute for Cancer Research) und Novato/USA (Buck Institute for Research on Aging) haben in einer Gegenüberstellung von bisherigen Forschungsergebnissen neue Forschungsansätze zur Erklärung der alternsassoziierten Dominanz mutierter Stammzellen aufgezeigt.

Eine erste generelle Erkenntnis der Gegenüberstellung ist, dass die Zunahme der Zellteilungsdominanz mutierter Stammzellen davon abhängt, um welches Gewebe es sich in welchem Organismus handelt, welche Mutationen vorliegen bzw. welche Signalwege betroffen sind.

So zeigt sich bspw., dass im blutbildenden System des Menschen die Effekte von Replikationsstress oder Telomerverkürzung stärker ausgeprägt sind als in Darmzellen.

Bei Mäusen gibt es bei neutralen Stammzellmutationen im Darm keinen Zusammenhang zwischen dem Alter der Tiere und der Entstehung von Mutationen. Die Dominanz von Mutationen, die zu einem Wachstumsvorteil führen, zeigte sich abhängig vom Kontext und trat zum Beispiel verstärkt bei Entzündungen im Gewebe auf. Eine Herausforderung an zukünftige Forschungsansätze muss es daher sein, gewebespezifische Ursachen und Folgen von Zellmutationen zu finden und insbesondere den Kontext „Altern“ im Hinblick auf die Verstärkung der Dominanz von Mutationen zu untersuchen.

Als mögliche Ursachen diskutieren die Experten den Verlust des Ruhezustands der Stammzellen, Telomerverkürzung und Stress bei der Replikation des Erbguts der Stammzellen im Laufe des Lebens.

Darüber hinaus sind epigenetische Veränderungen und Veränderungen in Stoffwechselsignalwegen mögliche Faktoren für die Verstärkung der Dominanz mutierter Stammzellen im Alter.

„Die Ursachenbreite für die Dominanz von mutierten Stammzellen im Zellteilungsprozess ist groß, und wir stehen erst am Anfang ihrer Erforschung“, resümiert Prof. Dr. K. Lenhard Rudolph, Wissenschaftlicher Direktor des FLI, die Ergebnisse des Reviews. Weiter erklärt er: „Dieses neue Forschungsgebiet ist allerdings von immenser Bedeutung für die Entwicklung von Therapien, die auf eine Verbesserung der Gesundheit im Alter zielen.

Wenn es gelingt die Ursachen der Dominanz mutierter Stammzellen im Alter zu identifizieren, können diese Prozesse gezielt gehemmt werden und damit das Risiko der Krebs- und Krankheitsentstehung im Alter reduzieren.“


Publikation.
Adams PD, Jasper H, Rudolph KL. Aging-Induced Stem Cell Mutations as Drivers for Disease and Cancer. Cell Stem Cell 2015, http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2015.05.002.

---------------------------

Medizin am Abend DirektKontakt:

Dr. Evelyn Kästner
Leibniz-Institut für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI), Beutenbergstr. 11, 07745 Jena
Tel.: 03641-656373, Fax: 03641-656351,
Dr. Kerstin Wagner Leibniz-Institut für Altersforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)


Hintergrundinformation.
Das Leibniz-Institut für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena widmet sich seit 2004 der biomedizinischen Alternsforschung. Über 330 Mitarbeiter aus 30 Nationen forschen zu molekularen Mechanismen von Alternsprozessen und alternsbedingten Krankheiten.

Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 89 selbständige Forschungseinrichtungen. Deren Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute bearbeiten gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevante Fragestellungen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Grundlagenforschung. Sie unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer in Richtung Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Institute pflegen intensive Kooperationen mit den Hochschulen, u.a. in Form der WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem maßstabsetzenden transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.100 Personen, darunter 9.200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,64 Milliarden Euro. Näheres unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de.

---

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Beteiligte:

http://www.fli-leibniz.de - Homepage Leibniz-Institut für Altersforschung - Fritz-Lipmann-Institut (FLI) e.V.