Professor Wolfgang Kastenmüller: Die 600 bis 800 Lymphknoten

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Neue Akteure der Immunantwort

Lymphknoten lösen sehr unterschiedliche Immunantworten aus – je nachdem, mit welchem Körpergewebe sie in Verbindung stehen. 

Verantwortlich für diesen Zusammenhang sind spezielle T-Zellen.

Der menschliche Körper enthält 600 bis 800 Lymphknoten. 

• Sie sind darauf spezialisiert, Immunantworten auszulösen. 

Damit die Lymphknoten über Infektionen im Körper informiert werden, sind sie über Lymphgefäße mit den einzelnen Organen verbunden. 

Von dort transportieren die Lymphgefäße Flüssigkeit, aber auch spezielle Immunzellen in die Lymphknoten. 

• Diese Immunzellen heißen dendritische Zellen; sie tragen Informationen aus den Organen in die Lymphknoten und geben sie dort an andere Immunzellen weiter.

Jetzt steht fest: Die dendritischen Zellen sind nicht alleine für diesen wichtigen Informationsfluss zuständig. Ein Forschungsteam um den Immunologen Professor Wolfgang Kastenmüller von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg hat herausgefunden, dass auch sogenannte unkonventionelle T-Zellen kontinuierlich vom Gewebe in die Lymphknoten wandern und dort die
Immunantworten beeinflussen.

Diese Entdeckung hat Folgen – für Impfstrategien ebenso wie für Immuntherapien gegen Krebs.

Verschiedene Subtypen von unkonventionellen T-Zellen

„Jedes Gewebe unseres Körpers besitzt unterschiedliche Subtypen der unkonventionellen T-Zellen“, erklärt Wolfgang Kastenmüller. 

• „Da diese Zellen jeweils zum nächstgelegenen Lymphknoten wandern, unterscheiden sich auch die einzelnen Lymphknoten in der Zusammensetzung der T-Zellen. 
• Und das wirkt sich direkt auf die Immunantworten der einzelnen Lymphknoten aus.“

• So löse ein Lymphknoten, der über eine Infektion in der Lunge informiert wurde, eine andere Immunantwort aus als ein Lymphknoten, der seine Informationen vom Darm oder aus der Haut erhält.

Unterschiedlichkeit der Lymphknoten nutzen

• Eine in die Haut oder in den Muskel verabreichte Impfung zum Beispiel adressiere immer Lymphknoten, die mit der Haut in Verbindung stehen. 

Womöglich könne der Impfstoff aber wesentlich effizienter sein, wenn man ihn in der Nähe anderer Lymphknoten verabreicht. 

Diese Überlegung gilt auch für Immuntherapien gegen Krebs.

„Darum wollen wir als nächstes untersuchen, ob wir die Unterschiedlichkeit der Lymphknoten nutzen können, um Impfungen effizienter zu machen oder um Immuntherapien gegen Krebs zu verbessern“, sagt der JMU-Professor. Interessant sei auch die Frage, ob sich die Verschiedenheit der Lymphknoten aktiv beeinflussen lässt. Und es soll geklärt werden, welche Bedeutung die neuen Erkenntnisse mit Blick auf die Entstehung von Autoimmunerkrankungen und Krebs haben.

Beteiligte Forschungsgruppen / Förderung

Die Ergebnisse der Forschungsgruppe sind im Journal „Immunity“ veröffentlicht. Maßgeblich an den Arbeiten beteiligt waren Marco Ataide, Paulina Cruz de Casas und Konrad Knöpper, alle aus Kastenmüllers Team vom JMU-Lehrstuhl für Systemimmunologie I.

Außerdem wirkten Forschende vom Würzburger Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI), vom JMU-Institut für molekulare Infektionsbiologie (IMIB), vom Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy (CIML) und von der Medizinischen Klinik II des Würzburger Universitätsklinikums mit.

Finanziell gefördert wurden die Arbeiten von der Max-Planck-Gesellschaft sowie vom Europäischen Forschungsrat im Rahmen eines ERC Consolidator Grants für Wolfgang Kastenmüller.

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Robert Emmerich Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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Prof. Dr. Wolfgang Kastenmüller, Lehrstuhl für Systemimmunologie I; Universität Würzburg, wolfgang.kastenmueller@uni-wuerzburg.de

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Originalpublikation:

Lymphatic migration of unconventional T cells promotes site-specific immunity in distinct lymph nodes. Immunity, 23. August 2022, DOI: 10.1016/j.immuni.2022.07.019

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(22)00354-5

Prof. Dr. Nicola Aceto: Schläft die betroffene Person, erwacht der Tumor»

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Brustkrebs ist nachtaktiv

Brustkrebstumore bilden hauptsächlich dann Ableger, wenn die Betroffenen schlafen – dies zeigt eine neue Studie unter Leitung von ETH-Forschenden. 

Die Erkenntnisse könnten die Art, wie Krebs zukünftig diagnostiziert und behandelt wird, stark verändern.

Brustkrebs ist gemäss der Weltgesundheitsorganisation WHO eine der häufigsten Krebsformen: 

Pro Jahr erkranken weltweit rund 2,3 Millionen Personen daran. 

Erkennen Ärztinnen und Ärzte Brustkrebs früh genug, können sie ihn meist gut behandeln. 

Schwieriger wird es hingegen, wenn der Tumor bereits Ableger gebildet hat. 

Solche Metastasen entstehen, wenn sich zirkulierende Krebszellen aus dem ursprünglichen Tumor lösen, über die Blutgefässe durch den Körper wandern und in anderen Organen neue Tumore bilden.

Der Frage, wann Tumore metastasenbildende Zellen ausscheiden, hat die Krebsforschung bisher nicht besonders beachtet. Forschende gingen bisher davon aus, dass Tumore laufend solche Zellen ausstossen. Eine neue Studie von Forschenden der ETH Zürich, des Universitätsspitals Basel und der Universität Basel kommt nun aber zu einem überraschenden Ergebnis:  

zirkulierende Krebszellen, die später Metastasen bilden, entstehen hauptsächlich in den Schlafphasen der erkrankten Personen.  

Die Ergebnisse der Studie wurden soeben in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

Menschliche Hormone steuern den Tumor

«Schläft die betroffene Person, erwacht der Tumor», fasst Studienleiter Nicola Aceto, Professor für Molekulare Onkologie an der ETH Zürich, zusammen. So stellten die Forschenden im Rahmen ihrer Untersuchungen an 30 Krebspatientinnen und in Mausmodellen fest, dass der ursprüngliche Tumor während der Schlafphasen des erkrankten Organismus aktiver ist und mehr zirkulierende Zellen ab-sondert.  

• Zellen, die in der Nacht vom Tumor abgehen, sind ausserdem teilungsfreudiger und haben daher auch ein grösseres Potenzial, Metastasen zu bilden, als diejenigen zirkulierenden Zellen, die sich tagsüber vom Tumor lösen.

«Unsere Forschung zeigt, dass das Entweichen von zirkulierenden Krebszellen aus dem ursprünglichen Tumor durch Hormone wie Melatonin gesteuert wird, die unseren Tag- und Nachtrhythmus bestimmen», sagt Zoi Diamantopoulou, Erstautorin der Studie und Postdoktorandin an der ETH Zürich.

Therapien auf den Tumor ausrichten

Darüber hinaus zeigt die Studie auf, dass der Zeitpunkt, an dem Tumor- oder Blutproben für die Diagnose entnommen werden, beeinflussen kann, was Onkolog:innen finden. Solche Zufallsfunde haben die Forschenden erst auf die richtige Fährte gebracht: «Manche meiner Kolleg:innen arbeiten früh-morgens oder spät am Abend; sie analysieren auch mal zu unüblichen Tageszeiten Blut», sagt Aceto schmunzelnd. Überrascht stellten die Wissenschaftler:innen fest, dass in Proben, die zu unterschiedlichen Tageszeiten entnommen wurden, sehr unterschiedliche Mengen an zirkulierenden Krebszellen vorhanden waren.

Ein weiterer Clou war die überraschend hohe Anzahl gefundener Krebszellen pro Bluteinheit bei Mäusen im Vergleich zu derjenigen bei Menschen. 

Der Grund: Mäuse sind nachtaktiv und schlafen tagsüber, wenn Wissenschaftler:innen die meisten Proben entnehmen.

• «Aus unserer Sicht könnte es sinnvoll sein, dass das Gesundheitspersonal systematisch erfasst, wann es Biopsien durchgeführt hat», sagt Aceto. 
• «Das würde dazu beitragen, dass die Daten wirklich vergleichbar sind.»

In einem nächsten Schritt möchten die Forschenden herausfinden, wie diese Erkenntnisse in bestehende Krebsbehandlungen integriert werden können, um die Therapien zu optimieren. 

Im Rahmen von weiteren Studien mit Patient:innen will ETH-Professor Nicola Aceto unter anderem der Frage nachgehen, ob sich verschiedene Krebsarten ähnlich verhalten wie Brustkrebs und ob existierende Therapien erfolgreicher sind, wenn man die Patient:innen zu anderen Uhrzeiten behandelt.

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Prof. Nicola Aceto
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Originalpublikation:

Diamantopoulou, Z, et al. The metastatic spread of breast cancer accelerates during sleep. Nature, online publiziert 22. Juni 2022. DOI: 10.1038/s41586-022-04875-y

BundestagsDebatte HEUTE: Prof. Dr. med. Burkhart Schraven: Die Stärke der Immunantwort nach verschiedenen COVID-19-Impfstoff-Kombinationen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: COVID-19-Impfstoffe triggern keine Autoantikörper

Wissenschaftler:innen der Universitätsmedizin Magdeburg haben in den letzten Monaten zwei Studien zu COVID-19-Impfstoffen durchgeführt. 

Ziel war es, herausfinden, ob sich die Stärke der Immunantwort nach verschiedenen COVID-19-Impfstoff-Kombinationen unterscheidet und ob diese Impfungen das Immunsystem so umprogrammieren, dass es zu einer Reaktion gegen körpereigene Strukturen durch so genannte Autoantikörper kommt. 

Diese könnten im schlimmsten Fall zu einer Zerstörung körpereigener Zellen und Organe führen, was langwierige medizinische Behandlungen erfordern würde. 

Dr. rer. nat. Christoph Thurm und Institutsdirektor Prof. Dr. med. Burkhart Schraven aus dem Institut für Molekulare und Klinische Immunologie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Sarah Kossmann Universitätsmedizin Magdeburg 

Die Studien wurden durch das Institut für Molekulare und Klinische Immunologie der Universitätsmedizin Magdeburg koordiniert. Weitere Partner waren das Institut für Klinische Chemie und Pathobiochemie der Universitätsmedizin Magdeburg sowie das Institut für Immunologie der Medizinischen Hochschule Hannover.

In den Studien wurden folgende Wirkstoffkombinationen analysiert: 

• Zwei Impfungen mit einem mRNA- 

• oder Vektor-Impfstoff 

• bzw. die Kombination eines Vektor-Impfstoffs, gefolgt von einem mRNA-Impfstoff. 

An den Studien haben insgesamt 120 freiwillige Proband:innen aus der Mitarbeiterschaft der Medizinischen Fakultät und des Universitätsklinikums Magdeburg teilgenommen. 

Gemäß der individuellen Impfstoffkombination wurden diese in drei Gruppen aufgeteilt. 

Bei allen Studienteilnehmenden erfolgten vier Blutentnahmen, vor der Zweitimpfung sowie zwei bzw. vier Wochen und vier Monate nach der Zweitimpfung. 

Damit konnten die Konzentrationen der Impfantikörper und Autoantikörper bestimmt und anschließend statistisch ausgewertet werden.

Der Magdeburger Immunologe und Leiter des Institutes für Molekulare und Klinische Immunologie der Universitätsmedizin Magdeburg, Prof. Dr. med. Burkhart Schraven, erläutert die Ergebnisse:

•  „In unseren Studien konnten wir zeigen, dass die Induktion von Antikörpern gegen SARS-CoV-2 nach einer zweimaligen Impfung mit dem Vektor-Impfstoff von AstraZeneca im Vergleich zu den anderen beiden Gruppen um zirka 90 Prozent reduziert war. 

• Hiermit ist vermutlich auch ein deutlich verringerter Schutz gegen eine Ansteckung mit der Delta-Variante von SARS-CoV-2 verbunden.“ 

Diese Informationen seien wichtig, um die Prozesse, die durch die neuen Impfstoffe angestoßen wurden, besser zu verstehen und einige offene Fragen zu beantworten.

„Wir konnten zeigen, dass keine der drei Impfstrategien eine Produktion von Autoantikörpern in gesunden Probandinnen oder Probanden induziert und dementsprechend auch keine ungewollte Immunreaktion gegen den eigenen Körper stattfindet. 

Dies ist ein sehr wichtiger Befund, da solche Autoimmun-Reaktionen im Zusammenhang mit symptomatischen COVID-19-Infektionen beobachtet wurden und daher die Möglichkeit bestand, dass auch die Impfung ähnliche Veränderungen anstößt“, erklärt der Erstautor der Studie, Dr. rer. nat. Christoph Thurm.

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Prof. Dr. med. Burkhart Schraven und Dr. rer. nat. Christoph Thurm, Institut für Molekulare und Klinische Immunologie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Tel.: 0391/67-24397, christoph.thurm@med.ovgu.de

Friederike Süssig-Jeschor Universitätsmedizin Magdeburg

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39120 Magdeburg
Deutschland
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Ögelin Düzel
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Originalpublikation:

Robust induction of neutralizing antibodies against the SARS-CoV-2 Delta variant after homologous Spikevax or heterologous Vaxzevria-Spikevax vaccination
First published: 06 December 2021 https://doi.org/10.1002/eji.202149645

Anti-SARS-CoV-2 vaccination does not induce the formation of autoantibodies but provides humoral immunity following heterologous and homologous vaccination regimens: Results from a clinical and prospective study within professionals of a German University Hospital, https://doi.org/10.1101/2021.11.01.21265737

Professor Thomas Münzel: Die Luftverschmutzung, Lärm und Temperatur für Herz, Gehirn, Organe, Blut-Hirnschranke

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Sport bei starker Luftverschmutzung schadet Herz und Kreislauf

Bewegung an der frischen Luft kann ab einer gewissen Luftverschmutzung mehr schaden als nützen. 

Denn bei hohen Feinstaubwerten beeinträchtigt Sport im Freien das Herz-Kreislauf-System. 

Das belegt eine aktuelle Studie aus Südkorea mit knapp 1,5 Millionen jungen Erwachsenen. 

 

 Professor Thomas Münzel kommentiert eine Studie zu den gesundheitlichen Auswirkungen von Sport bei Luftverschmutzung. Peter Pulkowski

„Das Besondere an der Studie ist, dass sie erstmals eine Schwelle für die Feinstaubbelastung angibt, ab der es für Herz und Kreislauf nachteilig ist, draußen Sport zu treiben“, sagt Professor Thomas Münzel, Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) an der Universitätsmedizin Mainz. Bei moderater Feinstaubbelastung förderte die körperliche Bewegung die Gesundheit der Studienteilnehmer. Bei höheren Luftverschmutzungswerten bewirkte der Sport aber das Gegenteil und schadete dem Herz-Kreislauf-System. „Die Feinstaub-Grenzwerte der EU liegen ganz nah an dem Bereich, in dem laut der Studie körperliche Aktivität im Freien bereits schädlich für das Herz-Kreislauf-System ist“, sagt Münzel. „Regional werden die Grenzwerte in Deutschland sogar überschritten, etwa in Hochindustriegebieten.“

• Feinstaub gelangt über die Lungenbläschen ins Blut und somit zu allen anderen Organen. 
• Im Herz und in den Gefäßen führt er zu chronischen Entzündungen, die Arteriosklerose, Herzinfarkt und Schlaganfall zur Folge haben können. 
• Die kleinsten Partikel des Feinstaubs können sogar die Blut-Hirn-Schranke überwinden und Entzündungen im Gehirn auslösen.

Apps helfen bei der Entscheidung für oder gegen Sport im Freien

Ob man im Park joggen sollte oder besser zu Hause auf dem Laufband trainiert, hängt von den Umweltbelastungen vor Ort ab. 

Heutzutage gibt es immer mehr Messstationen, die Luftverschmutzung, Lärm und Temperatur erfassen. 

Auch Satellitendaten können verwendet werden, um Umweltbelastungen vorherzusagen. 

Spezielle Apps nutzen diese Daten und berechnen, ob Sport im Freien empfehlenswert ist oder nicht. 

Wichtig ist laut Münzel, dass die Apps es ermöglichen, die eingeatmete Dosis der Luftverschmutzung individuell abzuschätzen, nämlich abhängig von der geplanten Bewegung und den lokalen Messwerten. Denn das sei das beste Maß, um zu entscheiden, ob Sport an der frischen Luft gesund ist.

Schwächen der Studie

Der Mainzer Kardiologe weist darauf hin, dass die koreanische Studie einige Einschränkungen hat. So konnte nicht immer genau beurteilt werden, ob die Teilnehmer draußen oder drinnen trainiert hatten. Außerdem wurde einmal pro Woche per Fragebogen ermittelt, wie intensiv sie Sport getrieben hatten. Das kann zu fehlerhaften Angaben führen, da die Teilnehmer sich eventuell falsch erinnerten. Die gesundheitlichen Auswirkungen, etwa ob Schlaganfälle oder verengte Herzkranzgefäße auftraten, ermittelten die koreanischen Forscher über einen Zeitraum von fünf Jahren. Laut Münzel sind daher weitere Studien notwendig, die auch untersuchen, wie sich kurzfristige Veränderungen der Luftverschmutzung zusammen mit einer veränderten sportlichen Aktivität auf das Herz-Kreislauf-System auswirken.

Hintergrundinformation kritische Grenzwerte:

Emissionen, also Abgase aus Industrie und Verkehr, enthalten feste und gasförmige Bestandteile.  

Die festen Bestandteile, der sogenannte Feinstaub, werden nach ihrer Partikelgröße eingeteilt in grobe (10 µg), feine (2,5 µg) und ultrafeine (0,1 µg) Partikel.  

PM ist die Abkürzung für das englische Wort für Feinstaub: particulate matter. 

• Als moderat bis niedrig stuften die Studienautoren Messwerte von unter 26,4 µg/m3 für Partikel mit einer Größe von 2,5 µm (PM 2,5) ein. 

Der Feinstaub-Grenzwert der EU für PM 2,5 liegt bei 25 µg/m3 im Jahresdurchschnitt. 

• Die WHO empfiehlt 10 µg/m3, in den USA gelten 12 µg/m3 als Grenzwert für Feinstaubpartikel der Größe PM 2,5. 
• Im Schnitt liegt der PM 2,5-Wert in Deutschland zwischen 10 und 20 µg/m3.

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Professor Thomas Münzel, Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, tmuenzel(at)uni-mainz.de

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Originalpublikation:

Editorial: Thomas Münzel, Omar Hahad, Andreas Daiber, Running in polluted air is a two-edged sword — physical exercise in low air pollution areas is cardioprotective but detrimental for the heart in high air pollution areas, European Heart Journal, 2021; ehab227, doi: 10.1093/eurheartj/ehab139.https://academic.oup.com/eurheartj/advance-article/doi/10.1093/eurheartj/ehab227...

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Weitere Informationen:

https://academic.oup.com/eurheartj/advance-article/doi/10.1093/eurheartj/ehab139... Originalarbeit: Seong Rae Kim, Seulggie Choi, Kyuwoong Kim, Jooyoung Chang, Sung Min Kim, Yoosun Cho, Yun Hwan Oh, Gyeongsil Lee, Joung Sik Son, Kyae Hyung Kim, Sang Min Park, Association of the combined effects of air pollution and changes in physical activity with cardiovascular disease in young adults, European Heart Journal, 2021; ehab139, doi: 10.1093/eurheartj/ehab139

Fibroblasten-Narben-Regeneration - Wundheilungen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Im Einsatz für eine Welt ohne Narben

Hinter jeder Narbe steht eine Geschichte. 

Manchmal ist diese mit einer dramatischen Erfahrung verbunden: 

Schwere Verletzungen, Operationen oder chronische Erkrankungen. 

Wenn es nach Dr. Yuval Rinkevich ginge, würden wir anstelle von Narben vielmehr über Regeneration sprechen, also der spurenlosen Wundheilung. 

Damit dies eines Tages Wirklichkeit wird, untersucht Rinkevich mit seinem Team am Helmholtz Zentrum München jeden einzelnen Aspekt der Wundheilung von Säugetieren, beginnend beim Embryo bis hin zum hohen Erwachsenenalter. 

Yuval Rinkevich erklärt, wie er sich eine Welt ohne Narben vorstellt. 


Mikrocarrier (grün und blau), die mit humanen Mesothelzellen (rot) bedeckt sind und in vitro Adhäsionen bilden. Gestresste Mesothelzellen binden sich über Zell-Zell-Kontakte aneinander und verkleben die Mikrocarrier miteinander. Helmholtz Zentrum München
 
Narben gehören zum natürlichen Wundheilunsgprozess des Körpers nach einer Verletzung. 

Warum wollen wir sie vermeiden?
Rinkevich: Das stimmt schon, Narben können Lebensretter sein. Egal, ob wir uns in den Finger schneiden oder eine schwere Verbrennung erleiden – unser Körper muss offene Wunden schnell schließen.  

Nichtdestotrotz ist Narbengewebe deshalb ungünstig, weil es nicht vollständig funktional ist. Je schwerwiegender die Narbe, umso geringer ihre Funktion.

Brandopfer können beispielsweise oftmals ihren Arm oder ihre Finger nicht mehr richtig bewegen, da sie vernarbte Gewebe auf ihrer Haut darin hindert.

Narben im Inneren unseres Körpers, auf Organen, können sogar zum Organversagen führen.

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachLink: Laboruntersuchungen  

Dann hilft nur noch eine Transplantation. Könnten wir dieses Problem lösen, würde das vielen Patientinnen und Patienten sehr helfen. Operationen könnten mit viel geringeren Komplikationen und deutlich schneller durchgeführt werden. Vielleicht wären dann sogar Operationen möglich, die man heute aufgrund der starken Vernarbung noch nicht machen kann.

Neue Narben vermeiden ist das eine. Aber könnte man bestehende Narben auch „rückgängig“ machen? 
 
Rinkevich: Eines Tages wird dies hoffentlich möglich sein! Wenn Narbengewebe mit der umliegenden Haut wieder in Einklang gebracht werden und genauso empfindlich sein könnte, wäre dies ein gewaltiger Schritt. Dann könnten wir Personen mit schwerer Vernarbung dabei helfen, ihren Tastsinn zurückzubekommen. Momentan fokussieren wir uns in unserer Forschungsarbeit darauf, die richtige Balance zwischen schneller Wundschließung und der Regeneration des verletzten Gewebes zu finden.  

Dabei beschäftigen wir uns insbesondere mit Verwachsungen im Bauchraum, soggenannten abdominalen Adhäsionen. Meistens bilden sich diese Verwachsungen, die aus Bändern von faserigem Narbengewebe bestehen, nach einer Operation und können dazu führen, dass Organe im Bauchraum zusammenkleben. Dies schränkt die Bewegungsfreiheit der Organe ein und ist zum Beispiel die Hauptursache für Unfruchtbarkeit bei Frauen und für postoperative Komplikationen.

Operationen im Bauchraum könnten also wesentlich einfacher und schneller durchgeführt werden, wenn es keine Narbenbildung gäbe! Aus den Kliniken hören wir immer wieder von stundenlangen Verzögerungen bei Bauchoperationen nur wegen der Entfernung von Verwachsungen. Eine Lösung würde nicht nur das Leben der Patientinnen und Patienten, sondern auch das der Chirurginnen und Chirurgen deutlich vereinfachen.

Wie könnten wir die Bildung von Narben verhindern?
Rinkevich: Wenn wir erst einmal vollständig verstehen, wie Narben natürlich entstehen, können wir diesen Prozess vielleicht manipulieren und herunterfahren oder ganz blockieren. Hier ist ein Beispiel:

• Wir wissen, dass sich Narben bilden, wenn Fibroblasten, also ein bestimmter Zelltyp des Bindegewebes, zur verletzten Stelle in der Haut wandern. 

• Wenn wir jung sind, haben diese Fibroblasten eine regenerative Funktion. 

So heilen Wunden viel besser.

Wenn wir jedoch älter werden, bilden Fibroblasten mehr Narben. 

Bereits vor zwei Jahren ist es uns gelungen, Fibroblasten von sehr jungen Mäusen in die Wunden älterer Mäuse zu transplantieren.

Das Ergebnis:

deutlich weniger Narbenbildung.

Wenn wir dies auf den Menschen übertragen könnten, wäre das ein Durchbruch für die regenerative Medizin – nicht nur bei der Narbenbildung, sondern auch bei chronischen Erkrankungen wie der Lungenfibrose.

Je mehr wir über Narbenbildung lernen, desto besser.

Vor kurzem haben wir den anatomischen Ursprung der Fibroblasten, nämlich die Faszie, entdeckt. Dieses Wissen eröffnet uns neue Möglichkeiten und wird uns enorm dabei helfen, unser Ziel zu erreichen.

Helmholtz Zentrum München
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Forschungszentrum die Mission, personalisierte medizinische Lösungen zur Prävention und Therapie von umweltbedingten Krankheiten für eine gesündere Gesellschaft in einer sich schnell verändernden Welt zu entwickeln. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.500 Mitarbeitende und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands mit mehr als 40.000 Mitarbeitenden in 19 Forschungszentren.

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Dr. Yuval Rinkevich
Helmholtz Zentrum München
Institut für Lungenbiologie
Comprehensive Pneumology Center
Email: yuval.rinkevich@helmholtz-muenchen.de

Verena Schulz
Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
Ingolstädter Landstr.1
85764 Neuherberg
Deutschland
Bayern
Telefon: 089-3187-43902
E-Mail-Adresse: verena.schulz@helmholtz-muenchen.de

Originalpublikation:

Fischer et al., 2020: Post-surgical adhesions are triggered by calcium-dependent membrane bridges between mesothelial surfaces. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-020-16893-3
Correa-Gallegos et al., 2019: Fascia is a repository of mobile scar tissue. Nature, DOI: 10.1038/s41586-019-1794-y

 

Sepsis: Krankheitserreger im Gehirn: Neuroinflammation - Inflammsome

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: TU Braunschweig/DZNE Bonn: 

Sepsis kann langfristige Auswirkungen auf das Gehirn von Mäusen haben

• Infektionen können eine besonders heftige Immunreaktion des Körpers auslösen. 

• Bei einer solchen Sepsis reagiert das Immunsystem so stark, dass auch Gewebe und Organe geschädigt werden. 

Forscherinnen und Forscher der Technischen Universität Braunschweig konnten in einer Studie mit Mäusen zeigen, dass eine Sepsis auch nach der Genesung noch langfristige Auswirkungen auf das Gehirn und das Lernverhalten haben kann. 

• Eine Hemmung des Proteinkomplex NLRP3 könnte diese negativen Auswirkungen verhindern. 

Die Studie wurde jetzt online im Fachmagazin Journal of Neuroscience veröffentlicht. Beteiligt waren auch das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen und die Universität Bonn. 


Die Anzahl der Mikrogliazellen ändert sich bei einer Stimulation des Immunsystems (Bilder Mitte und rechts): In diesem Fall sind mehr Gliazellen (grün) vorhanden und aktiviert als bei der Kontrollgruppe (links). Marianna Beyer/TU Braunschweig
 

• Mikrogliazellen sind Immunzellen im Gehirn und gehören zum angeborenen menschlichen Immunsystem. 

• Wenn Krankheitserreger das Gehirn befallen, aktivieren sie spezielle Proteinkomplexe, so genannte Inflammasome. 

• Diese lösen eine Neuroinflammation aus, eine entzündliche Reaktion im Gehirn, um die Krankheitserreger unschädlich zu machen. In der Regel endet diese Reaktion mit dem Gesundwerden.

„Neuroinflammation, also entzündliche Prozesse im Gehirn, spielen auch bei einer Sepsis eine große Rolle. Das ist der Ausgangspunkt für unsere Studie gewesen. Wir haben die langfristigen Auswirkungen einer Sepsis auf das Gehirn von Mäusen untersucht, und welchen Einfluss dabei das Inflammasom NLRP3 hat. Das wurde bisher so noch nicht erforscht“, sagt Professor Martin Korte, Neurobiologe am Institut für Zoologie der TU Braunschweig und Leiter der Arbeitsgruppe „Neuroinflammation und Neurodegeneration“ am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI).

Längerfristige Folgen bei älteren Mäusen

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten zeigen, dass eine Sepsis eine chronische Entzündung des Gehirns verursachen und so langfristige negative Konsequenzen haben kann. Um das zu untersuchen hat das Team um Professor Korte zusammen mit Professor Heneka aus Bonn eine Studie mit Mäusen gemacht. Den Tieren wurden Bestandteile der Zellmembran von Bakterien injiziert, um eine Sepsis auszulösen. Nach drei Monaten haben sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dann die Gehirne und das Lernverhalten der Tiere angeschaut:

Dabei zeigte sich, dass ihre Nervenzellen weniger Synapsen hatten und die synaptische Plastizität eingeschränkt war, also die Fähigkeit ihrer Synapsen, sich als Voraussetzung zum Lernen verstärken zu können. Dadurch lernten die Tiere im Verhaltenstest schlechter als die Kontrollgruppen.

„Wir konnten zeigen, dass die Folgen einer Sepsis auch drei Monate später noch im Gehirn zu sehen sind. Das Besondere an unserer Studie ist, dass wir junge und ältere Mäuse miteinander verglichen haben. Dadurch haben wir gesehen, dass die Folgen einer Neuroinflammation durch eine Sepsis bei älteren Mäusen nach drei Monaten noch deutlich stärker zu sehen sind als bei jüngeren Mäusen“, sagt Niklas Lonnemann, der zusammen mit Marianna Beyer einer der Erstautoren der Publikation ist.

Wenn das NLRP3 gehemmt wird

Das Forscherteam vermutete, dass die entzündlichen Reaktionen im Gehirn der Mäuse durch das Inflammasom NLRP3 ausgelöst werden. In einem nächsten Schritt haben sie deshalb so genannte Knockout-Mäuse verwendet, die kein NLRP3-Molekül produzierten, und haben bei weiteren Mäusen das NLRP3 mit Wirkstoffen akut gehemmt. Auch die Gehirne dieser Mäuse untersuchten sie 3 Monate nach einer überstandenen Sepsis.

Das Ergebnis: Ohne das NLRP3 entstanden keine chronischen Entzündungen im Gehirn. Dadurch hatte die Sepsis auch keine negativen Auswirkungen auf das Lernverhalten der Tiere. „Wenn das Inflammasom NLRP3 inaktiviert ist, sieht man im Tiermodell deutlich, dass das positive Konsequenzen für das Gehirn hat. Das Risiko, dass das Gehirn erkrankt, steigt scheinbar aber nicht. Das Immunsystem hat offensichtlich noch andere Signalwege, um mit den Erregern fertig zu werden“, sagt Martin Korte. „Das sind extrem spannende Ergebnisse. Sie eröffnen Möglichkeiten für eine therapeutische Behandlung mit Wirkstoffen, die gezielt das NLRP3 hemmen und so mögliche negative Konsequenzen für das Gehirn verhindern, ohne das Immunsystem im Ganzen einzuschränken.“

Stärkere Reaktion bei Mäusen mit Alzheimer-Symptomen
Das Inflammasom NLRP3 spielt bei verschiedenen Entzündungsreaktionen eine Rolle, vermutlich auch bei der Alzheimer-Krankheit. Deshalb haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch die langfristigen Auswirkungen einer Sepsis auf das Gehirn von Mäusen untersucht, die Symptome ähnlich denen von Alzheimer-Patienten entwickeln.



Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Demenz

„Ältere Mäuse mit teilweise vorhandener Alzheimer-Symptomatik waren von der immunologischen Reaktion durch NLRP3 noch stärker betroffen als die älteren Mäuse ohne die Alzheimer-Symptome“, sagt Martin Korte.

„Das Gehirn der Alzheimer-Mäuse scheint aufgrund der Erkrankung schon auf entzündliche Prozesse geprimt, also voreingestellt zu sein und deshalb vermutlich schneller und stärker darauf anzuspringen.

• Das könnte auch eine mögliche Erklärung dafür sein, warum Patientinnen und Patienten in Altenheimen so stark von Covid-19 betroffen sind, da bei einer solchen Infektion ähnliche immunologische Reaktionen im Gehirn wie bei einer Sepsis hervorgerufen werden.“

Weitere Informationen

Von Maus zu Mensch?
Die Ergebnisse aus einem Mausmodell lassen sich nicht eins zu eins auf den Menschen übertragen. Das Mausmodell der Alzheimer-Krankheit bildet nur einen Teil der Krankheit ab. Das Immunsystem von Mäusen ist außerdem nicht identisch mit dem Immunsystem des Menschen. Die Nervenzellen sind sich jedoch bei beiden sehr ähnlich und auch das Inflammasom NLRP3 gibt es sowohl beim Menschen als auch bei Mäusen.

Klinische Studien müssen zeigen, ob die Hemmung von NLRP3 auch beim Menschen dazu führen kann, dass bei einer Sepsis keine langfristigen negativen Konsequenzen für das Gehirn entstehen.

Das untersucht die Arbeitsgruppe von Professor Michael Heneka vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Die Studie der TU Braunschweig hat dazu beigetragen.

Angaben zur Studie

Die Studie entstand im Forschungsschwerpunkt Infektionen und Wirkstoffe der TU Braunschweig. Für die Untersuchungen wurde mit 120 Mäusen gearbeitet. Die Tierversuche fanden an der TU Braunschweig statt. Die Studie wurde unter strengen Sicherheits- und Tierschutzauflagen durchgeführt und durch ein Gemeinschaftsprojekt der Helmholtz-Gemeinschaft zwischen HZI und DZNE, den Sonderforschungsbereich 854 in Magdeburg und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziell unterstützt.

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Prof. Dr. Martin Korte
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Originalpublikation:

Marianna M. S. Beyer, Niklas Lonnemann, Anita Remus, Eicke Latz, Michael T. Heneka and Martin Korte: Enduring changes in neuronal function upon systemic inflammation are NLRP3 inflammasome dependent. Journal of Neuroscience 4 June 2020, JN-RM-0200-20; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0200-20.2020

Sichtbare ausgedehnte Fibrosierung (Vernarbung) des Lungengewebes und Zerstörung der Lungenbläschenstruktur (Alveolarstruktur) mit eingestreuten Entzündungszellen (Lymphozyten)

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit:  COVID-19 in Augsburg: Obduktionen zeigen schwere Lungenschädigungen

Eine Studie des Augsburger Universitätsklinikums, die vor kurzem in der renommierten Fachzeitschrift Journal of the American Medical Association (JAMA) erschienen ist, zeigt, dass das Lungengewebe von verstorbenen COVID-19 Patienten irreversibel geschädigt ist. 

Ursache der Schädigungen war das Virus, dessen Erbgut noch in den Atemwegen nachgewiesen werden konnte. 

Lungenschädigungen durch die maschinelle Beatmung konnten als Ursache weitgehend ausgeschlossen werden, da mehr als die Hälfte der Patienten nicht künstlich beatmet wurde. 

• Die massiv beeinträchtigte Sauerstoffaufnahme der Lungen führte schließlich zum Tod der Erkrankten. 

Mikroskopisch sichtbare ausgedehnte Fibrosierung (Vernarbung) des Lungengewebes und Zerstörung der Lungenbläschenstruktur (Alveolarstruktur) mit eingestreuten Entzündungszellen (Lymphozyten) bei COVID-19-Obduktion.
Universitätsklinikum Augsburg
 
Obduktionen zeigen: Massive Lungenschäden als Todesursache

• Die Infektion mit dem SARS-CoV-2 Virus verläuft in der Mehrzahl der Fälle als wenig komplikationsträchtige Erkrankung der oberen Atemwege, insbesondere des Rachens. 

• Einige der Patienten entwickeln jedoch eine Lungenentzündung, die in einem geringen Anteil der Fälle so schwer verläuft, dass eine künstliche Beatmung erforderlich wird. 

Trotz aller intensivmedizinischer Maßnahmen versterben Patienten an dieser Erkrankung.

Ein interdisziplinäres Ärzteteam um die Augsburger Pathologin Dr. Tina Schaller führte seit dem 4. April diesen Jahres 19 Obduktionen an verstorbenen Patienten mit COVID-19 durch.


 Die Augsburger Pathologin Dr. Tina Schaller hat mit einem interdisziplinären Ärzteteam 19 Obduktionen an verstorbenen Patienten mit COVID-19 vorgenommen. Die Forschungsergebnisse im Journal of the American Medical Association veröffentlicht. Universitätsklinikum Augsburg


Dank einer sorgfältigen Aufklärung der Angehörigen konnte in Augsburg eine Obduktionsrate von annähernd 90% der Todesfälle erreicht werden, was den Ärzten eine unverfälschte Beurteilung ermöglichte.

Die Ergebnisse der ersten zehn Obduktionen wurden mittlerweile in der renommierten Fachzeitschrift Journal of the American Medical Association (JAMA) publiziert.  

„Bei den Untersuchungen konnten wir das Erbgut des Virus noch im Atemwegssystem der Verstorbenen nachweisen,“ erklärt Dr. Schaller, leitende Oberärztin und Erstautorin der Studie.

Im Lungengewebe selbst zeigte sich durchweg eine ungewöhnlich schwere, teils mutmaßlich irreversible Schädigung.

• Das Ärzteteam sieht diese Veränderung als Todesursache an, da hierdurch die Sauerstoffaufnahme durch die Lungen zur Versorgung der Organe massiv beeinträchtigt ist.

Coronavirus als Verursacher der Lungenschäden

„Die wichtigste Erkenntnis aus der ersten Analyse ist, dass die beschriebenen Lungenschädigungen offensichtlich nicht eine Komplikation der Beatmung darstellen.

Vielmehr entstehen sie unabhängig von dieser intensivmedizinischen Maßnahme am ehesten direkt durch die virale Schädigung. 

Alle Patienten litten an schweren Grunderkrankungen, die jedoch nicht unmittelbar zum Tod führten“, ergänzt Prof. Dr. Bruno Märkl, Direktor des Instituts für Pathologie und Molekulare Diagnostik des Universitätsklinikums Augsburg sowie Inhaber des Lehrstuhls für Allgemeine und Spezielle Pathologie an der Medizinischen Fakultät der Universität Augsburg. In den übrigen Organen konnten keine augenscheinlich schweren Veränderungen nachgewiesen werden.

Die durch SARS-CoV-2 hervorgerufenen ausgeprägten Lungenschäden sind vergleichbar mit den Auswirkungen der SARS- und MERS-Erkrankungen.

Die Studie
Sample: Obduktion von 10 Patientinnen und Patienten mit SARS-CoV-2 im Durchschnittsalter von 79 Jahren mit durchschnittlich vier Vorerkrankungen, überwiegend im kardiovaskulären Bereich.

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Die Augsburger Universitätsmedizin

…umfasst die Medizinische Fakultät der Universität Augsburg, das Universitätsklinikum Augsburg sowie – als Kooperationspartner – das Bezirkskrankenhaus Augsburg – Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik der Universität Augsburg. Die Forschungsschwerpunkte der Medizinischen Fakultät liegen in den Bereichen Medizinische Informatik sowie Umwelt und Gesundheit. Rund 100 Professorinnen und Professoren werden im Endausbau in der bio- und humanmedizinischen Forschung und Lehre tätig sein. Seit dem Wintersemester 2019/20 bietet die Medizinische Fakultät einen humanmedizinischen Modellstudiengang an, der vorklinische und klinische Inhalte integriert und besonderen Wert auf eine wissenschaftliche Ausbildung der im Endausbau 1.500 Studierenden legt.

Das Universitätsklinikum Augsburg (UKA), seit 2019 in der Trägerschaft des Freistaates Bayern, bietet unter anderem durch seine Einbindung in universitäre medizinische Forschung und Lehre der Medizinischen Fakultät der Universität Augsburg der Bevölkerung der Stadt und der Region eine optimale medizinische Versorgung. Die tagesklinischen Betten mitgezählt, stehen am UKA 1.740 Betten zur Verfügung. 24 Kliniken, drei Institute und 19 Zentren garantieren in allen medizinischen Fachdisziplinen Diagnose und Therapie auf höchstem Niveau. Jährlich werden über 250.000 ambulante und stationäre Patientinnen und Patienten versorgt. Mit zirka 80.000 Patientinnen und Patienten pro Jahr ist die Notaufnahme des UKA die zweitgrößte der Bundesrepublik. Jährlich erblicken am UKA mehr als 2.450 Kinder das Licht der Welt. Mit 560 Ausbildungsplätzen ist die an das UKA angeschlossene Akademie für Gesundheitsberufe einer der größten Ausbildungsträger der Region.

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Dr. med. Tina Schaller, Leitende Oberärztin am Universitätsklinikum Augsburg
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Originalpublikation:

Schaller T, Hirschbühl K, Burkhardt K, et al. Postmortem Examination of Patients With COVID-19. JAMA. Published online May 21, 2020. doi:10.1001/jama.2020.8907

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Belrin

https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2766557

Studie im Journal of the American Medical Association (JAMA)

Entzündungen in den Gefässen + systemische Endotheliitis

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: COVID-19: Auch eine systemische Gefässentzündung

COVID-19 wurde als Lungenkrankheit bekannt. 

Warum Patienten auch lebensgefährliche Versagen anderer Organe erleiden, war bisher unklar. 

Ein interdisziplinäres Team des Universitätsspitals Zürich zeigte nun, dass SARS-CoV-2 direkt Entzündungen in den Gefässen auslöst und so zu Organversagen bis zum Tod führen kann. 
 
Die ersten COVID-19-Patienten mit schweren Krankheitsverläufen erlitten vor allem virale, schwierig zu behandelnde Lungenentzündungen als Komplikation.

Für Coronaviren eine typische Erkrankung, da sie vor allem die Atemwege angreifen.

Ärztinnen und Ärzte stellten jedoch fest, dass zunehmend Patientinnen und Patienten auch Herzkreislaufprobleme oder Multiorganversagen zeigten.

Ob und welchen Zusammenhang es dabei mit der Lungenentzündung gab, war aber nicht klar. Da vor allem ältere Patienten betroffen waren, gingen die Ärzte davon aus, dass die Belastung durch die Krankheit die Herzkreislaufprobleme bei der dafür typischen Altersgruppe auslöst.

Veränderungen und SARS-COV-2 in allen Gefässen

Bei Untersuchungen der Gewebeproben von verstorbenen COVID-19-Patienten nach einer Autopsie fiel Pathologinnen und Pathologen am Universitätsspital Zürich nun auf, dass die Patientinnen und Patienten nicht nur an einer Entzündung der Lunge litten, sondern die Entzündung das gesamte Endothel verschiedenster Organe betraf. Zudem gelang es der Pathologin Prof. Zsuzsanna Varga mit dem Elektronenmikroskop, SARS-CoV-2 erstmals direkt im Endothel sowie den dort durch das Virus ausgelösten Zelltod nachzuweisen.

• Das Endothel ist eine Zellschicht, die eine Art Schutzschild in den Gefässen bildet und verschiedene Prozesse in den Mikrogefässen regelt und ausgleicht. 

• Ist dieser Regelungsprozess gestört, kann dies beispielsweise Durchblutungsstörungen in den Organen oder in Körpergewebe auslösen, die zum Zelltod und damit zum Absterben dieser Organe oder Gewebe führen.

Angriff des Virus auf die körpereigene Verteidigung

Die Forscherinnen und Forscher schlossen daraus, dass das Virus nicht wie bisher vermutet über die Lunge, sondern über die im Endothel vorkommenden ACE2-Rezeptoren die körpereigene Verteidigung direkt angreift, sich darüber verteilt und zu einer generalisierten Entzündung im Endothel führt, die dessen Schutzfunktion zum Erliegen bringt.

Das Virus löst also nicht nur eine Lungenentzündung aus, die dann ursächlich für weitere Komplikationen ist, sondern direkt eine systemische Endotheliitis, eine Entzündung des gesamten Endothels im Körper, die alle Gefässbetten erfasst: 

Herz-, Hirn-, Lungen- und Nierengefässe sowie Gefässe im Darmtrakt. 

Mit fatalen Folgen:

Es entstehen schwere Mikrozirkulationsstörungen, die das Herz schädigen, Lungenembolien und Gefässverschlüsse im Hirn und im Darmtrakt auslösen und zum Multiorganversagen bis zum Tod führen können.

Das Endothel jüngerer Patienten kommt mit dem Angriff der Viren meistens gut zurecht.

Anders die Patientinnen und Patienten, die an Bluthochdruck, Diabetes, Herzinsuffizienz oder koronaren Herzkrankheiten leiden; Erkrankungen, die gemeinsam haben, dass durch sie die endotheliale Funktion eingeschränkt ist. 

• Eine Infektion mit SARS-COV-2 gefährdet diese Patienten besonders, weil bei ihnen vor allem in der Phase, in der sich das Virus am stärksten vermehrt, die schon geschwächte Endothelfunktion noch weiter abnimmt.

Risikopatienten mit zweifacher Therapie retten

«Wir konnten mit unserer Untersuchung den Beweis für unsere Hypothese beibringen, dass COVID-19 nicht nur die Lunge sondern die Gefässe aller Organe betreffen kann.

COVID ist eine systemische Gefässentzündung, wir sollten das Krankheitsbild von nun als COVID-Endotheliitis beschreiben», fasst Prof. Frank Ruschitzka, Direktor der Klinik für Kardiologie, die Erkenntnisse zusammen, zu denen Kardiologen, Infektiologen, Pathologen und Intensivmediziner beigetragen haben.

Für Frank Ruschitzka folgt daraus auch, dass die Therapie bei COVID-19-Patienten an zwei Stellen ansetzen muss:

•  «Wir müssen die Vermehrung der Viren in deren vermehrungsreichster Phase hemmen und gleichzeitig das Gefässsystem der Patienten schützen und stabilisieren. 

• Dies betrifft vor allem unsere Patienten mit Herzkreislauferkrankungen und einer bekannt eingeschränkten Endothelfunktion sowie den bekannten Risikofaktoren für einen schweren Verlauf von COVID-19.»

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Prof. Dr. Frank Ruschitzka, Klinik für Kardiologie, Universitätsspital Zürich
Tel.: 044 255 86 20 (Medienstelle), frank.ruschitzka@usz.ch

Prof. Dr. Holger Moch, Institut für Pathologie und Molekularpathologie, Universitätsspital Zürich
Tel.: 044 255 86 20 (Medienstelle), holger.moch@usz.ch

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Originalpublikation:

Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19. The Lancet.
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30937-5/fullt...

Hängetrauma: neurokardiogenen Reflex - langem Stehen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Empfehlungen zum Hängetrauma veröffentlicht

Der Klettergurt rettet Bergsteigern, Fensterputzern oder Hangarbeitern oft das Leben. 

Doch wer nach einem Sturz länger im Seil hängt, kann ein sogenanntes Hängetrauma erleiden. 


Studienteilnehmer während des Experiments
Eurac Research/Simon Rauch

• Die Betroffenen werden bewusstlos, in schweren Fällen können sie sogar sterben. 

In einer Studie zeigen die Experten für alpine Notfallmedizin des Forschungszentrums Eurac Research in Bozen (Italien), dass das Hängetrauma einem neurokardiogenem Mechanismus geschuldet ist und geben praktische Empfehlungen, wie die Gefahr abgewendet werden kann. 

Die Studie wurde kürzlich in den renommierten Fachzeitschriften „European Journal of Applied Physiology“ und „Wilderness & Environmental Medicine“ veröffentlicht. 
 
In den 70er Jahren wurden Fallberichte von Bergsteigern veröffentlicht, die in das Seil gestürzt und nach längerem freiem Hängen plötzlich verstorben waren, obwohl sie sich beim Sturz keine schweren Verletzungen zugezogen hatten.

Seitdem beschäftigen sich Ärzte mit der Frage, weshalb es zum sogenannten Hängetrauma kommt.

Um das Syndrom besser zu verstehen, haben Notfallmediziner von Eurac Research ein Experiment mit 20 Kletterern durchgeführt.

Dabei wurden die Studienteilnehmer nach dem Klettern bzw. nach einer Ruhephase bis zu 60 Minuten lang an einem Klettergurt frei ins Seil gehängt.

Die Tests wurden gemeinsam mit dem Bergrettungsdienst im Alpenverein Südtirol und der Medizinischen Universität Innsbruck durchgeführt. In 30 Prozent der Fälle kam es während des Hängens zu einer Beinahe-Bewusstlosigkeit.

• „Wir haben festgestellt, dass sich die Venen in den Beinen ausweiten und sich dort schwerkraftbedingt vermehrt Blut ansammelt“, erklärt der Notfallmediziner Simon Rauch, der die Studie geleitet hat. 

• „Anders als bisher angenommen, führt dieser Umstand jedoch nicht zu einem Volumenmangelschock, bei dem zu wenig Blut zum Herzen gelangt und lebenswichtige Organe nicht mehr ausreichend durchblutet werden können. 

Wir konnten hingegen feststellen, dass das Herz in dieser Situation weiterhin ausreichend mit Blut versorgt wird und sind zum Schluss gekommen, dass der Kreislaufzusammenbruch auf einen sogenannten neurokardiogenen Reflex zurückzuführen ist.

• Dabei kommt es aufgrund einer Fehlregulation des autonomen Nervensystems plötzlich zu einer Verlangsamung der Herzfrequenz und einer Weitstellung der Blutgefäße, was zu einem Abfall des Blutdrucks führt“. 

Laut Rauch kann dasselbe Phänomen beispielsweise bei Personen festgestellt werden, die nach langem Stehen plötzlich bewusstlos werden und zu Boden fallen. 

• Anders als bei dieser sogenannten orthostatischen Synkope, bei der die Personen das Bewusstsein im Liegen rasch wiedererlangen, bleiben Patienten mit Hängetrauma bewusstlos. 

• Durch das Hängen im Gurt und die vertikale Lage des Körpers kommt es zu einer unzureichenden Durchblutung des Gehirns.

„Der Kreislaufzusammenbruch erfolgt völlig unerwartet und ohne besondere Warnzeichen“, meint Rauch.

Die Experten empfehlen deshalb nach einem Sturz in das Seil, die betroffene Person unverzüglich davon zu lösen und in die horizontale Lage zu bringen. 

• Rettungskräfte, die zu frei hängenden Kletterern oder Arbeiter gerufen werden, sollten keine Zeit für die Bergung verlieren, auch wenn die Person voll bei Bewusstsein ist. 

Nach dem Bewusstseinsverlust kann nämlich sehr rasch der Kreislaufstillstand eintreten.

• Sollte das Abhängen nicht umgehend möglich sein, ist es ratsam, die Beine so weit als möglich zu bewegen und den Betroffenen in eine möglichst horizontale Lage zu bringen. 

„Der genaue Mechanismus, der den plötzlichen Kreislaufzusammenbruch auslöst, ist uns derzeit nicht bekannt.

Indem man aber versucht die Blutansammlung in den herabhängenden Körperteilen zu verringern, kann der Kreislaufzusammenbruch wahrscheinlich hinausgezögert bzw. sogar vermieden werden“, so Rauch abschließend.

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Originalpublikation:

https://doi.org/10.1007/s00421-019-04126-5

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Sara Senoner Eurac Research
Viale Druso/Drususallee 1
39100 Bolzano/Bozen
Italien 

Sara Senoner
Telefon: +390471055023
E-Mail-Adresse: sara.senoner@eurac.edu

Nikotinmissbrauch: entzündliches Gelenkrheuma + Rhematoide Arthitis

Medizin am Abend  Berlin - MaAB-Fazit: Neuer Entzündungsmechanismus für die Entstehung von Rheuma entdeckt

Forschungsergebnisse verstärken vermuteten Zusammenhang von Erkrankung und Nikotinmissbrauch

Eine internationale Forschergruppe um den Greifswalder Rheumatologen PD. Dr. Lukas Bossaller hat einen neuartigen Entzündungsmechanismus entdeckt, der für Patienten mit Rheumatoider Arthritis (entzündliches Gelenkrheuma) in Zukunft neue Therapiemöglichkeiten bieten könnte. 


PD Dr. med. Lukas Bossaller Foto: UMG/Manuela Janke PD. Dr. Lukas Bossaller, Leiter des Bereiches Rheumatologie an der Greifswalder Uniklinik für Innere Medizin A, erforscht neue Therapiemöglichkeiten für Menschen mit entzündlichen rheumatologischen Erkrankungen.


Die Wissenschaftler fanden heraus, dass es in den zur Infektionsabwehr dienenden weißen Blutkörperchen (Fresszellen) bei einer entzündlichen Form des Zelltodes zu einer Aktivierung von Enzymen, den sogenannten Peptidylarginin-Deiminasen, kommt. 
 

• Diese Form des entzündlichen Zelltodes wurde zuvor bereits bei Rauchern in Lungenproben nachgewiesen und könnte eine Erklärung dafür sein, warum sich eine Rheumatoide Arthritis überproportional häufig bei Rauchern entwickelt. 

Die Studienergebnisse wurden in der renommierten „Cutting Edge Sektion“ des amerikanischen Journals of Immunology* veröffentlicht.

Neuer möglicher Therapieansatz durch Blockade der schädlichen Enzyme

Die Rheumatoide Arthritis ist eine chronische Entzündung der Gelenke, an der jeder hundertste Mensch im Laufe seines Lebens erkrankt. Die genauen Ursachen für die Entstehung einer Rheumatoiden Arthritis sind bisher nicht bekannt. Man vermutet, dass eine genetische Veranlagung und Umweltfaktoren dafür verantwortlich sind, dass sich die natürlichen Abwehrkräfte des Patienten gegen die eigenen Gelenke und Organe richten. 


Ein wichtiger diagnostischer Marker zum Nachweis einer Rheumatoiden Arthritis sind Autoantikörper, die gegen citrullinierte Oberflächenstrukturen von körpereigenen Eiweißmolekülen gerichtet sind, sogenannte „anti-citrullinierte Peptid-Antikörper“ (ACPAs). 



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Universitätsmedizin Greifswald
Klinik und Poliklinik für Innere Medizin A
Direktor: Prof. Dr. med. Markus M. Lerch
Leiter Bereich Rheumatologie: PD. Dr. med. Lukas Bossaller
Sauerbruchstraße, 17475 Greifswald
http://www.medizin.uni-greifswald.de/inn_a/index.php?id=575
T + 49 3834 86-72 30
E innerea@med.uni-greifswald.de
E lukas.bossaller@med.uni-greifswald.de

Christian Arns
T +49 3834 86-52 28
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Domstraße 11
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17487 Greifswald
Deutschland
Mecklenburg-Vorpommern

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Originalpublikation:

Originalartikel in The Journal of Immunology
Cutting Edge: Protein Arginine Deiminase 2 and 4 Regulate NLRP3 Inflammasome–Dependent IL-1β Maturation and ASC Speck Formation in Macrophages
Neha Mishra, Lidja Schwerdtner, Kelly Sams, Santanu Mondal, Fareed Ahmad, Reinhold E. Schmidt, Scott A. Coonrod, Paul R. Thompson, Markus M. Lerch and Lukas Bossaller
J Immunol August 15, 2019, 203 (4) 795-800; DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.1800720
www.jimmunol.org/content/203/4/795.long

Mangelernährung oder Malnutrition: Fehlende Energie und Nährstoffe

Medizin am Abend  Berlin - MaAB-Fazit: Wie entsteht Mangelernährung im Alter?

Ernährungswissenschaftlerin Prof. Volkert über Risikogruppen und Ursachen 
 

• Immer mehr alte Menschen leiden an Mangelernährung. 

Welche Faktoren an der Entstehung beteiligt sind und wie sie sich gegenseitig beeinflussen, untersucht Prof. Dr. Dorothee Volkert mit ihrem Team vom Institut für Biomedizin des Alterns (IBA) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

Zusammen mit 33 Wissenschaftlern aus elf Ländern hat sie ein Modell entwickelt, in dem mögliche Ursachen erstmals strukturiert und gewichtet dargestellt werden.

Das Modell wurde vor Kurzen im wissenschaftlichen Fachmagazin „Gerontology & Geriatric Medicine“ veröffentlicht*.

Frau Professor Volkert, was ist Mangelernährung und wie wirkt sie sich aus?

Grundsätzlich spricht man von Mangelernährung oder Malnutrition, wenn dem Körper Energie und Nährstoffe fehlen, die er für einen reibungslosen Stoffwechsel braucht.

Die Folgen einer Mangelernährung sind vielfältig und hängen vom Ausmaß und von den fehlenden Nährstoffen ab. 

• Bei einer generellen Mangelernährung, bei der anhaltend sämtliche Nährstoffe fehlen, reichen die Folgen von Gewichtsverlust über eine Schwächung des Immunsystems bis hin zu funktionellen Beeinträchtigungen der Muskulatur und aller Organe. 

• Der Körper greift auf alle Reserven zurück.

Kann Mangelernährung jeden treffen und wie entsteht sie?

Mangelernährung kann grundsätzlich in jedem Alter auftreten, und ist insbesondere im Krankheitsfall anzutreffen, bei älteren Menschen – per Definition ab 65 Jahren – ist das Risiko für Mangelernährung durch diverse Altersversänderungen deutlich höher.

Wer zum Beispiel Probleme beim Gehen oder mit dem Treppensteigen hat, kauft seltener ein und findet auch das Kochen anstrengender.

Wer alleine lebt, lässt öfter mal eine Mahlzeit ausfallen. 

• Und wer an einer Depression oder einer anderen schweren Erkrankung leidet, hat oft kaum noch Appetit.

Die Ursachen von Mangelernährung im Alter sind vielfältig, die Fachliteratur führt mehr als 120 Faktoren aus verschiedenen Lebensbereichen auf. Welche dieser sogenannten Determinanten die wichtigsten sind und wie sich die unterschiedlichen Faktoren gegenseitig beeinflussen, ist jedoch nicht geklärt. Derzeit gibt es in der wissenschaftlichen Community kein einheitliches Verständnis über die Bedeutung einzelner Faktoren und deren Zusammenspiel. Und: Die wissenschaftlichen Untersuchungsmethoden sind so unterschiedlich, dass sich die Studienergebnisse kaum vergleichen lassen und kein theoretisches Rahmenmodell zur Entstehung von Mangelernährung im Alter existiert.

Wie ist Ihr Determinanten-Modell für die Entstehung von Mangelernährung im Alter aufgebaut?

Unser neu entwickeltes Modell „Determinations of Malnutrition in Aged Persons“ – kurz DoMAP – veranschaulicht mögliche Determinanten und ihre Beziehung zu Mangelernährung und will zu einem gemeinsamen Verständnis der Vielzahl von Faktoren und unterschiedlichen Entstehungsmechanismen beitragen. Es besteht aus drei ineinander liegenden Dreiecksebenen. Die Mangelernährung steht im Zentrum und ist umgeben von den drei zentralen Entstehungsmechanismen der ersten Ebene:

geringe Zufuhr, erhöhter Bedarf und reduzierte Bioverfügbarkeit. 

Die angrenzende zweite Ebene beinhaltet Faktoren, die direkt einen dieser Mechanismen verursachen – zum Beispiel Appetitlosigkeit als Ursache für geringe Zufuhr oder Durchfall als Ursache für reduzierte Bioverfügbarkeit.

Die dritte Ebene beinhaltet Faktoren, die eher indirekt wirken und den Faktoren in Ebene zwei zu Grunde liegen – zum Beispiel eine Depression als Ursache für Appetitlosigkeit oder ein Schlaganfall als Ursache für Kau- und Schluckbeschwerden, die wiederum eine geringe Zufuhr bewirken.

Wie haben Sie das Modell entwickelt?

Im Rahmen der europäischen Wissensplattform „Mangelernährung im Alter“ (MaNuEL)” haben wir in einem mehrstufigen Konsensprozess insgesamt 33 Expertinnen und Experten verschiedener Fachrichtungen eingebunden. Zunächst haben wir den aktuellen Wissensstand zusammengetragen und diskutiert und darauf basierend einen ersten Entwurf des DoMAP-Modells erarbeitet. Beim Abschlusstreffen aller MaNuEL-Partner wurde dieser Entwurf zur Diskussion gestellt und anschließend in mehreren schriftlichen Runden kommentiert und entsprechend angepasst.

Welche Auswirkungen hat das DoMAP-Modell in der Praxis?

Das DoMAP-Modell soll zu einem gemeinsamen Verständnis der Vielzahl von Faktoren beitragen, die zu einer Mangelernährung führen können.

Im klinischen Alltag kann es als direkte Handreichung für Ärztinnen und Ärzte sowie Pflegepersonal dienen, um rechtzeitig Personen mit erhöhtem Risiko für Mangelernährung zu identifizieren und ihnen zu helfen.

Darüber hinaus hat das Determinantenmodell großes Potenzial für zukünftige Forschung.

Damit die Studien in Zukunft vergleichbare Ergebnisse liefern, arbeiten wir im nächsten Schritt gerade an einem Vorschlag zur standardisierten, einheitlichen Erfassung sowohl von Mangelernährung als auch der Determinanten, die wir in unser Modell aufgenommen haben.

* doi: 10.1177/2333721419858438
https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/2333721419858438


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Prof. Dr. Dorothee Volkert
Tel.: 0911/5302-96168
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Dr. Susanne Langer Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Schlossplatz 4
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E-Mail-Adresse: susanne.langer@fau.de

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Originalpublikation:

doi: 10.1177/2333721419858438