CAVE: Syndrom der ruhelosen Beine/Arme

Medizin am Abend Berlin Fazit: Fallstudie zum Restless Legs Syndrom: In seltenen Fällen ein Hinweis auf einen Tumor

In seltenen Fällen könnten die für das Restless Legs Syndrom (RLS) typischen Symptome auf einen Tumor hinweisen. Dies legt eine aktuellen Fallstudie eines Teams um Prof. Dr. Joachim Liepert (Kliniken Schmieder Allensbach) nahe. 


Prof. Dr. Joachim Liepert  Kliniken Schmieder
 
Das „Syndrom der ruhelosen Beine“, in manchen Fällen auch der Arme, wird den extrapyramidalen Hyperkinesien zugeordnet. 

RLS ist gekennzeichnet durch Missempfindungen, Bewegungsdrang und unwillkürliche Bewegungen in Ruhephasen (z.B. nachts, auf dem Sofa liegend). Ist die Person aktiv bzw. in Bewegung verringern sich diese Empfindungen und unwillkürlichen Bewegungen.

Die Forscher stellen in ihrer Veröffentlichung den Fall einer 52jährigen Patientin vor, die berichtet hatte, bereits seit einigen Jahren bei langen Autofahrten Bewegungsdrang und Missempfindungen in ihren Beinen zu verspüren.

Durch Gehen verschwand diese Erscheinung jedoch wieder.

Dann waren innerhalb weniger Monate weitere Störungen hinzugekommen:

Unter anderem Probleme bei der Blasenentleerung, Kälteempfindungen in den Extremitäten, Schmerzen im Bereich der Halswirbelsäule und Lähmungserscheinungen in den Zehen des linken Fußes.

• Im Rahmen einer MRT-Untersuchung wurde schließlich ein Tumor gefunden, der auf den Hirnstamm drückte. 

Nach der Entfernung des Tumors verschwanden die Störungen vollständig.

Es sind erst wenige Fälle dieser Art bekannt. In einem vergleichbaren Fall lag ein ähnlicher Stelle ein Tumor vor.


Daraus folgern die Forscher, dass in seltenen Fällen die für RLS typischen Störungen ein erster Hinweis auf das Vorliegen eine Tumors auf Höhe des Foramen Magnum sein können.

Originalpublikation:
Joachim Liepert et al. “Restless Legs Syndrome as a First Indicator of a Meningioma-Induced Compression of Brainstem and Cervical Spinal Cord: A Case Report”. EC Neurology 5.5 (2017): 201-203.

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LURIJA INSTITUT für Rehabilitationswissenschaften und Gesundheitsforschung

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Sarkopenie: Muskelabbau - altersbedingtem Muskelschwund - Mangelernährung

Medizin am Abend Berlin  Fazit: Muskelabbau und funktionelle Einschränkungen: „Mit guter Ernährung lässt sich Sarkopenie bremsen“

Wenn Menschen im Laufe des Lebens körperlich schwächer werden, gilt das oft als harmlose Alterserscheinung. 

Jedoch leiden 50 Millionen Menschen weltweit unter so starkem, altersbedingtem Muskelschwund, der sogenannten Sarkopenie, dass sie Gefahr laufen, zu stürzen oder ihren Alltag nicht mehr selbstständig bewältigen zu können. 

Laut der Europäischen Arbeitsgruppe für Sarkopenie bei älteren Menschen könnte diese Zahl in den nächsten 40 Jahren auf mehr als 200 Millionen Betroffene weltweit steigen. 

„Sarkopenie ist eine ernstzunehmende Gesundheitsgefahr“, sagt Tommy Cederholm, Professor für Klinische Ernährung an der Universität Uppsala in Schweden. 


Prof. Tommy Cederholm, Professor für Klinische Ernährung an der Universität Uppsala in Schweden
Privat
 

• „Das größte Problem ist die mangelnde Aufmerksamkeit, auch unter Fachleuten“, erklärt der Geriater. „Dabei kann man den Verlauf des Muskelschwunds bremsen!“

Der international anerkannte Fachmann für die Ernährung des älteren Menschen wird in einer Keynote-Lecture auf dem Jahreskongress der Deutschen Gesellschaft für Geriatrie in Frankfurt erläutern, wie Nährstoffe den Muskelschwund beeinflussen und welche medikamentösen Therapieansätze bereits absehbar sind. Zudem wird er auf einem Symposium über die Fortschritte berichten, eine weltweit einheitliche Definition für Mangelernährung zu entwickeln.

„Wir sprechen von Sarkopenie, wenn sowohl die Muskelmasse als auch die Muskelfunktion abnimmt“, so Cederholm.

Neben mangelnder Bewegung und chronischen Krankheiten kann vor allem auch die Ernährung den Kraftverlust beschleunigen.

Ältere Menschen verbrauchen weniger Energie, deshalb essen sie meist auch weniger als in jüngeren Jahren.

Dabei reduzieren die meisten Menschen einfach die Gesamtmenge ihrer Mahlzeiten.

„Im Alter kann der Körper jedoch Eiweiße schlechter verarbeiten“, erklärt Cederholm.

„Deshalb müssten ältere Menschen eigentlich mehr Protein zu sich nehmen, um den Muskelabbau zu begrenzen.“

Essenzielle Aminosäuren helfen gegen Muskelschwund, weitere Nährstoffe werden untersucht

Die klinische Ernährungswissenschaft hat in den vergangenen Jahren insbesondere untersucht, welche Aminosäuren, also Bausteine der Eiweiße, zur Eindämmung der Sarkopenie hilfreich sein könnten.

„Der Fokus liegt dabei auf den essenziellen Aminosäuren, die der Mensch nur über die Nahrung aufnehmen kann“, sagt Cederholm. „Heute wissen wir, dass einige von ihnen eine größere Bedeutung für den Muskelaufbau haben als andere.“ Aktuell werde zudem zur Wirkung von Vitamin D geforscht. „Einige Studien deuten darauf hin, dass es wichtig für die Funktion der Muskeln ist“, erklärt der Ernährungswissenschaftler. „Wir brauchen hierzu aber noch mehr Daten.“ Spannend findet er auch die Forschung zum Einfluss essenzieller Fettsäuren.

In seinem Vortrag wird Cederholm ebenfalls einen kurzen Überblick über die Anstrengungen von Pharmaunternehmen geben, die aktuell an Medikamenten gegen Muskelschwund arbeiten. „Eine Reihe von Firmen verfolgt spannende Ansätze“, bestätigt er. „Mir ist aber wichtig zu vermitteln, dass Ärzte und Patienten bereits heute etwas gegen Sarkopenie unternehmen können.“

Krafttraining und optimierte Ernährung wirken

„Die Basis der Behandlung ist gezieltes Krafttraining, insbesondere für die größten Muskeln des Körpers“, betont Cederholm. „Der zweite Pfeiler ist eine Ernährungsumstellung.“

Ältere Menschen, sollten die Aufnahme von Kohlenhydraten und Fett reduzieren und dafür den Protein-Anteil in ihrem Speiseplan erhöhen, so der Experte.

„Das Eiweiß sollte dabei nicht nur aus Fleisch stammen. Auch Fisch und Hülsenfrüchte sind wertvolle Eiweißquellen. 

Die Vielfalt zählt.“ Ärzte müssten Patienten bei dieser Umstellung beraten.

• Für die Zukunft wünscht sich Cederholm, dass Sarkopenie präventiv angegangen wird, bevor ein Mensch Einschränkungen erleidet. 

„Wir müssen das Wissen aus der Geriatrie auch auf jenen Teil der Bevölkerung ausdehnen, der auf das Alter zugeht.“

Zudem hofft er, dass sich aus der ernährungswissenschaftlichen Forschung weitere Behandlungsansätze ergeben. „Es ist absehbar, dass es gut ausbalancierte Nährstoff-Präparate geben wird, die muskelaufbauende Effekte haben werden.“

Internationale Definition für Mangelernährung steht kurz vor Beschluss

Um den Fortschritt der klinischen Ernährungsforschung geht es auch bei der Global Leadership Initiative on Malnutrition, von der Tommy Cederholm beim Jahreskongress der DGG berichten wird. In dieser Initiative versuchen die Fachgesellschaften für klinische Ernährungswissenschaft aus Europa, Asien, Lateinamerika und den USA eine gemeinsame Definition von Mangelernährung zu finden. „Bislang gab es wenig Übereinstimmung darüber, wer als mangelernährt gilt und mit welchen Screening-Werkzeugen man Risikopatienten identifizieren sollte“, erklärt Cederholm. „Ein Konsens ist jedoch wichtig, wenn man neue Therapien entwickelt. Dafür müssen wir uns sicher sein, dass alle Forscher über die gleiche Krankheit sprechen.“ Den jüngsten Stand der Beratungen wird Cederholm auf dem Kongress erläutern. „Wir stehen bereits kurz vor dem Ende. Innerhalb des nächsten halben Jahres sollten wir einen Konsens gefunden haben.“

Zur Person:

Professor Tommy Cederholm leitet die Abteilung für Klinische Ernährungs- und Stoffwechselforschung an der Fakultät für Gesundheits- und Pflegewissenschaften der Universität Uppsala in Schweden. Nach seiner Facharztausbildung zum Internisten promovierte er am Karolinska-Institut in Stockholm zur Mangelernährung bei chronisch Kranken. Seit 2002 ist er auch Facharzt für Geriatrie. 2005 übernahm er den Lehrstuhl für Klinische Ernährungswissenschaft in Uppsala, wo er zudem als Berater der Fachbereichs Geriatrische Medizin des Universitätsklinikums tätig ist. Er war in verschiedenen Funktionen in der Europäischen Gesellschaft für Klinische Ernährungs- und Stoffwechselforschung aktiv, zuletzt als Schatzmeister.

Termin:
Tommy Cederholm, Universität Uppsala
Keynote-Lecture: „The relevance of nutrition for sarcopenia“
DGG-Jahreskongress
Campus Westend
28. bis 30. September 2017
Frankfurt am Main

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Deutsche Gesellschaft für Geriatrie (DGG)

Die Deutsche Gesellschaft für Geriatrie (DGG) ist die wissenschaftliche Fachgesellschaft der Ärzte, die sich auf die Medizin der späten Lebensphase spezialisiert haben. Wichtige Schwerpunkte ihrer Arbeit sind neben vielen anderen Bewegungseinschränkungen und Stürze, Demenz, Inkontinenz, Depressionen und Ernährungsfragen im Alter. Häufig befassen Geriater sich auch mit Fragen der Arzneimitteltherapie von alten Menschen und den Wechselwirkungen, die verschiedene Medikamente haben. Bei der Versorgung geht es darum, den alten Menschen ganzheitlich zu betreuen und ihm dabei zu helfen, so lange wie möglich selbstständig und selbstbestimmt zu leben. Die DGG wurde 1985 gegründet und hat heute rund 1700 Mitglieder.

Das weibliche Sexualhormon Östrogen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Östrogen reguliert krankhafte Veränderungen von Knochen über Knochenbelegzellen

Das weibliche Sexualhormon Östrogen unterstützt die strukturelle Stabilität der Knochen. 

• Bislang war jedoch unklar, über welche Zellen das Hormon schützend eingreift und Veränderungen der Knochendichte verhindert. 

Forschende der Vetmeduni Vienna konnten nun erstmals zeigen, dass Östrogen einen bestimmten Zelltyp als „Vermittler“ für seinen positiven Effekt nutzt.

Bindet das Hormon an die sogenannten „Bone Lining Cells“, die um die Knochen angelagert sind, dann reguliert es in diesen Zellen die Bildung des wichtigen Botenstoffs RANKL, der sich sonst bei Hormonmangel unkontrolliert vermehrt und für krankhafte Veränderungen in den Knochen sorgen kann. 

Veröffentlicht in Scientific Reports. 
 

• Das wichtigste weibliche Sexualhormon, Östrogen, spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Regulation der Knochendichte. 

Bei Frauen ist etwa bekannt, dass der reduzierte Östrogenspiegel nach der Menopause Osteoporose, Knochenschwund, auslösen kann. 

Stabilität und krankhafte Veränderungen des Skeletts hängen damit direkt von der Verfügbarkeit und der Interaktion des Hormons mit den Knochenzellen ab. 


Bislang war jedoch unklar, an welche speziellen Zielzellen Östrogen bindet, um seine Wirkung auf die Knochen zu entfalten. Forschenden der Vetmeduni Vienna gelang nun der Nachweis, dass die sogenannten Bone Lining Zellen den „Pförtner“ für das Hormon spielen. Durch die Bindung an diesen Zelltyp kontrolliert es den Botenstoff RANKL, einen wichtigen Faktor des Knochenumbaus.

Östrogen nutzt einen bestimmten Zelltyp für positiven Einfluss auf Knochendichte

Wie sich die Struktur unserer Knochen entwickelt, hängt von einem komplexen System aus Botenstoffen und Proteinen ab.

Eine wichtige Komponente ist das Signalmolekül RANKL. Dieses beeinflusst die Entwicklung spezieller Zellen, der sogenannten Osteoklasten, die für den Knochenabbau verantwortlich sind.

• Ohne Östrogen oder die entsprechenden Zellrezeptoren, an die es binden kann, wird RANKL vermehrt gebildet und löst krankhafte Knochenveränderungen aus. 

Dass das Hormon die Bildung des Botenstoffs reguliert und damit die bestehende Knochendichte schützt, ist durch mehrere Studien bestätigt. „An welche Zellen es für diesen positiven Effekt allerdings andocken muss, war dagegen umstritten“, sagt Studienleiter Reinhold Erben von der Abteilung für Physiologie, Pathophysiologie und experimentelle Endokrinologie. „Wir konnten nun bestätigen, dass Östrogen seine Wirkung primär über die Bindung an die Bone Lining Cells entfaltet.“


Dieser Zelltyp umhüllt die Knochen und ist mit anderen Knochenzellen, wie den im Knocheninneren liegenden Osteozyten, durch Zell- zu Zellkontakte verbunden. Es bestand die Vermutung, dass sie an der Kontrolle des Knochenabbaus durch die Osteoklasten beteiligt sind. Dass die Bone Lining Cells als Zielzellen des Östrogens ein Schlüsselfaktor für den Erhalt der Knochenstruktur sind, bestätigt diese Vermutung.

Bindegewebszellen, die den Knochen umgeben, sind Vermittler der Hormonwirkung

Der Nachweis des Zelltyps gelang dem Team um Erben mit einem speziellen Mausmodell und neuen, experimentellen Methoden. Um die die Zielzellen des Hormons eingrenzen zu können, nutzten wir unterschiedliche Mauslinien, bei denen entweder der Östrogenrezeptor oder RANKL in blutbildenden oder Bindegewebszellen inaktiv waren. Der von uns untersuchte Effekt zeigte sich nur in den Zellen des Bindegewebes, erklärt Erben.
Für die Eingrenzung der Zellen nutzte das Forschungsteam eine spezielle Mikroskopiertechnik, die sogenannte Laser Capture Microdissection Methode, mit der man exakt einzelne Zelltypen vom restlichen Gewebe trennen kann. Anschließend bestimmten sie durch eine RNA-Analyse die Genhäufigkeit und konnten damit die Bone Lining Cells als primäre Zielzellen bestätigen. „Die Bone Lining Cells machen auch durch ihre Position am Knochen und die Verbindung zu anderen Knochenzellen als Pförtner oder Vermittler für den Effekt des gebundenen Hormons Sinn“, so Erben. „Ob auch andere Hormone über diesen Zelltyp in den Knochenumsatz eingreifen oder andere Zellen nutzen, müssen zukünftige Versuche klären. Unser Ansatz galt rein der Frage, wie die Interaktion von Östrogen mit den Knochen funktioniert.“

Service:
Der Artikel „Estrogen Regulates Bone Turnover by Targeting RANKL Expression in Bone Lining Cells“ von Carmen Streicher, Alexandra Heyny, Olena Andrukhova, Barbara Haigl, Svetlana Slavic, Christiane Schüler, Karoline Kollmann, Ingrid Kantner, Veronika Sexl, Miriam Kleiter, Lorenz C. Hofbauer, Paul J. Kostenuik und Reinhold G. Erben wurde in Scientific Reports veröffentlicht.
https://www.nature.com/articles/s41598-017-06614-0?WT.feed_name=subjects_medical...

Über die Veterinärmedizinische Universität Wien
Die Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna) ist eine der führenden veterinärmedizinischen, akademischen Bildungs- und Forschungsstätten Europas. Ihr Hauptaugenmerk gilt den Forschungsbereichen Tiergesundheit, Lebensmittelsicherheit, Tierhaltung und Tierschutz sowie den biomedizinischen Grundlagen. Die Vetmeduni Vienna beschäftigt 1.300 MitarbeiterInnen und bildet zurzeit 2.300 Studierende aus. Der Campus in Wien Floridsdorf verfügt über fünf Universitätskliniken und zahlreiche Forschungseinrichtungen. Zwei Forschungsinstitute am Wiener Wilhelminenberg sowie ein Lehr- und Forschungsgut in Niederösterreich gehören ebenfalls zur Vetmeduni Vienna. http://www.vetmeduni.ac.at

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CAVE: Ambulante und stationäre Psychoonkologische Versorgung - Interdisziplinarität

Medizin am Abend Berlin Fazit: Psychoonkologische Versorgung in Deutschland längst nicht für alle Krebspatienten sichergestelltl

Vom 14. bis 18. August 2017 findet der 19. Weltkongress für Psychoonkologie in Berlin statt. 

Die Tagung trägt den Titel "Cancer throughout the Lifespan - addressing the psychosocial needs of diverse populations". 

Sie fokussiert angesichts einer weltweit steigenden Krebsprävalenz auf die spezifischen psychosozialen und medizinischen Folgeprobleme einer Krebserkrankung bei Patienten in verschiedenen Altersgruppen und Erkrankungsstadien. 

Außerdem haben die beiden Leipziger Kongresspräsidenten eine klare Botschaft: 

Die Psychoonkologie ist Teil einer patientenzentrierten onkologischen Versorgung, weshalb es mehr Angebote bedarf. 

Doch eine flächendeckende Versorgung ist noch nicht sichergestellt. 
 
Laut Kongresspräsidentin, Prof. Dr. Anja Mehnert, sind die Problemlagen und daraus
resultierenden psychosozialen Bedürfnisse von Krebspatienten je nach Lebensphase, in der die Erkrankung auftritt, enorm unterschiedlich. 

Bislang lag der Fokus der Psychoonkologie besonders auf der mittleren Altersgruppe, also auf Menschen zwischen 40 und Ende 50.

Bei ihnen sind die Mehrfachbelastungen sehr hoch, sie haben Beziehungen, Familie, Kinder, manche pflegen auch ihre Eltern, hinzu kommen Beruf und Karriere.

Sie werden durch die Diagnose mitten aus dem Leben gerissen und sind mit vielen Herausforderungen konfrontiert, weil sie wissen, dass sie als Eltern, Partner oder auch Kollegen gebraucht werden. 

Doch auch andere Patientengruppen benötigen psychoonkologische Unterstützung.

• Die Problemlagen sind teilweise andere, werden von den Betroffenen aber als ebenso belastend wahrgenommen. 

Bei betagten Patienten bestehen z.B. häufig Multimorbidität und daraus resultierend schwierige Behandlungsentscheidungen, aber auch Probleme der Alltagsbewältigung oder die Gefahr der sozialen Vereinsamung.

Bei sehr jungen Menschen kann die Krankheit psychische und soziale Entwicklungsaufgaben beeinträchtigen, die Betroffenen haben aber gleichzeitig weniger Verarbeitungsmechanismen, mit Lebenskrisen umzugehen als ältere Patienten.

Junge und alte Patienten sind in den vergangenen Jahren zwar zunehmend in den Fokus der psychoonkologischen Forschung gerückt, etablierte psychoonkologische Versorgungskonzeptefehlen allerdings noch für diese Patientengruppen.

Auch der Anteil der "Krebs-Survivor" hat in den vergangenen Jahrzehnten die Anforderungen an des Fach erheblich verändert und den Bedarf an psychoonkologischer Versorgung und Cancer Survivorship Programmen erhöht.

"Wir haben viel mehr onkologische Erkrankungen, die heilbar sind oder über eine lange Zeit behandelt und versorgt werden können, - und damit ist auch die psychische Belastung unserer Patienten eine andere geworden. 

Während es früher häufiger darum ging, mit der unmittelbar bevorstehenden Bedrohlichkeit des Todes zurechtzukommen, ist nun in den Vordergrund gerückt, Hilfestellungen für ein Leben mit einer oder nach einer Krebserkrankung zu geben", erklärt Prof. Dr. Anja Mehnert, zugleich Leiterin der Abteilung für Medizinische Psychologie und Medizinische Soziologie der Universitätsmedizin Leipzig.

"Man erkennt, dass diese Fragen und Problemlagen sowohl
medizinisch als auch psychologisch adressiert werden müssen und wir Onkologie und
Psychoonkologie nicht getrennt voneinander sehen dürfen", ergänzt Ko-Kongresspräsident Prof. Dr. Florian Lordick - er ist übrigens Onkologe und Direktor des Universitären Krebszentrums (UCCL) in Leipzig.

 "Das ist auch der Grund, warum Frau Prof. Mehnert und ich die Kongresspräsidentschaft des psychoonkologischen Weltkongresses gemeinsam übernommen haben. Wir möchten hier ein Zeichen für Interdisziplinarität setzen!"

Für beide Kongresspräsidenten ist die Psychoonkologie für eine patientenzentrierte onkologische Versorgung unabdingbar.

• "Psychoonkologen sollten Teil des in multidisziplinären Behandlungsteams sein", so Lordick. 

Denn die psychologische Versorgung ist weit mehr als nur "nice to have":

Erlebens- und Verhaltensfaktoren spielen eine wichtige Rolle u.a. für die Therapieadhärenz, die Lebensqualität und nicht zuletzt für die Morbidität und Mortalität, wie z.B. große, registerbasierte Studien aus Dänemark zeigten.

Der Versorgungsbedarf ist hoch und wurde auch im "Nationalen Krebsplan" reflektiert,
allerdings fehlen nach wie vor strukturelle Schritte, wie man die Psychoonkologie in die
ambulante und stationäre Versorgung überführen und auch finanzieren kann.

"Die psychoonkologische Versorgung ist in Deutschland noch längst nicht für alle Patienten
sichergestellt, verbesserte Konzepte und eine Regelfinanzierung sind notwendig", so die
Kongresspräsidenten.

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Dr. Bettina Albers

Dein Auge - Deine weiche Kontaktlinse - Deine Pilzerkrankung?

Medizin am Abend Berlin Fazit: Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören

Wer weiche Kontaktlinsen benutzt, sollte sich strikt an die Hygieneregeln halten – sonst kann es zu gefährlichen Pilzinfektionen am Auge kommen. 
 
Pilzinfektion der Hornhaut bei einem Kontaktlinsenträger. Hier droht der Verlust des kompletten Auges.
(Bild: Universitätsklinikum Düsseldorf)

Darauf weisen Mediziner zur „Woche der Pilzerkrankungen“ hin. 


Ein Schimmelpilz der Gattung Fusarium unter dem Mikroskop (links) und in Laborkulturen. Fusarium ist einer der wichtigsten Erreger der Pilzkeratitis. (Bild: Nationales Referenzzentrum für Invasive Pilzinfektionen)
 
Weiche Kontaktlinsen im Behälter mit der Aufbewahrungsflüssigkeit an einen sonnigen, warmen Fensterplatz stellen? Schwierig.

Die Aufbewahrungslösung oder die Spülflüssigkeit aus Sparsamkeit mehrfach verwenden oder länger als vorgeschrieben? Bedenklich.

Kontaktlinsen, die man nur für einen Tag oder eine Woche tragen soll, einfach mal länger verwenden als vorgesehen? Riskant.

Starke Augenrötung und Schmerzen stehen am Anfang

Wer die Hygieneregeln im Umgang mit weichen Kontaktlinsen nicht beachtet, nimmt eine große Gefahr in Kauf:

Schimmelpilze können die Linsen kontaminieren und die Hornhaut des Auges infizieren.  

Die Betroffenen bemerken das meist durch eine starke Rötung des Auges, teils erhebliche Schmerzen und eine Sehverschlechterung.

„Anders als bei vielen anderen Pilzinfektionen sind hier oft junge, gesunde Patienten betroffen“, sagt Professor Oliver Kurzai, der an der Universität Würzburg den deutschlandweit einzigen Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Mykologie (Lehre von den Pilzerkrankungen) innehat. Kurzai leitet außerdem das Nationale Referenzzentrum für Invasive Pilzinfektionen mit Sitz in Jena.

Die Therapie einer solchen Infektion am Auge gestalte sich schwierig, denn oft seien die Pilze resistent gegen die verfügbaren Medikamente. Die Folgen können dramatisch sein: Sehr häufig sind Hornhaut-Transplantationen nötig, in schlimmen Fällen besteht der letzte Ausweg darin, das infizierte Auge operativ zu entfernen und durch ein Glasauge zu ersetzen.

Daten im Journal of Clinical Microbiology veröffentlicht

Erstmals liegen jetzt für Deutschland Daten über Hornhaut-Infektionen durch Pilze vor. Kurzais Team hat sie Ende Juli 2017 mit Partnern aus ganz Deutschland im Journal of Clinical Microbiology veröffentlicht. Ein klares Ergebnis daraus: „Der wichtigste Risikofaktor ist das Tragen weicher Kontaktlinsen“, so der Würzburger Professor.

Für die Studie wurden insgesamt 22 Fälle analysiert, die von Augenärzten ans Nationale Register für Pilzkeratitiden (Hornhaut-Infektionen durch Pilze) gemeldet wurden. Das Register gibt es erst seit Anfang 2016, eingerichtet wurde es vom Nationalen Referenzzentrum für Invasive Pilzinfektionen und der Augenklinik des Universitätsklinikums Düsseldorf.

Bei ihren Analysen haben die Fachleute verschiedene Schimmelpilze der Gattung Fusarium als Verursacher der Infektionen identifiziert. „15 der 22 Fälle waren ganz klar Infektionen mit diesen Schimmelpilzen“, sagt Kurzai. Bei neun Patienten waren Hornhauttransplantationen nötig, bei dreien musste das Auge operativ entfernt werden. Bei den übrigen sieben der 22 Patienten hatten die Beschwerden entweder bakterielle oder andere, harmlosere Ursachen.

Augenärzte sollen Infektionsfälle ans Register melden

Aus statistischer Sicht sind 22 Fälle eine ungenügende Datenbasis. „Wir appellieren darum an alle Augenärzte, möglichst viele Proben von Verdachtsfällen ans Register für Pilzkeratitiden zu schicken, damit die Datenbasis immer besser wird“, so Kurzai. „Mit Hilfe des Registers wollen wir unter anderem analysieren, welche Therapien besonders erfolgreich sind und mit welchen Erregern wir es überhaupt zu tun haben.“

Weltweite „Woche der Pilzerkrankungen“ ausgerufen

Den Appell an die Augenärzte lancieren die Mediziner anlässlich der erstmals ausgerufenen „Woche der Pilzerkrankungen“ (Fungal Disease Awareness Week) vom 14. bis 18. August 2017. Mit dieser Woche möchten die Centers for Disease Control (CDC) mit Sitz in Atlanta (USA) die internationale Aufmerksamkeit für schwere Pilzinfektionen erhöhen.

Die CDC weisen darauf hin, dass weltweit viele Pilzinfektionen zu spät oder gar nicht erkannt werden. Gleichzeitig verändern sich die Erreger der Infektionen, und die Entwicklung von Resistenzen erschwert in immer mehr Fällen eine effiziente Behandlung.

Fusarium Keratitis in Germany. Walther G, Stasch S, Kaerger K, Hamprecht A, Roth M, Cornely OA, Geerling G, Mackenzie CR, Kurzai O, von Lilienfeld-Toal M. J Clin Microbiol. 2017 Jul 26. pii: JCM.00649-17. doi: 10.1128/JCM.00649-17. Epub ahead of print, PMID: 28747368

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Prof. Dr. Oliver Kurzai
Institut für Hygiene und Mikrobiologie
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okurzai@hygiene.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Robert Emmerich
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Fax: 0931/31-2610
Sanderring 2
97070 Würzburg
Deutschland
Bayern 

Nationales Referenzzentrum für Invasive Pilzinfektionen

Das Nationale Referenzzentrum für Invasive Pilzinfektionen (NRZMyk) ist Ansprechstelle für Ärzte und Mikrobiologen aus ganz Deutschland, die Fragen zur Diagnostik und Behandlung invasiver Pilzinfektionen haben. Neben Beratungen bietet das Zentrum diagnostische Verfahren zum Nachweis von invasiven Pilzerkrankungen an. Es kooperiert dabei mit anderen Referenzlabors weltweit. Das NRZMyk ist am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut in Jena angesiedelt. Zum Nationalen Referenzzentrum berufen wurde es vom Robert-Koch-Institut und dem Bundesministerium für Gesundheit.

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Weitere Informationen für internationale Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://www.pilzkeratitis.de Nationales Register für Pilzkeratitiden in Düsseldorf

http://www.nrzmyk.de Nationales Referenzentrum für Invasive Pilzinfektionen

https://www.cdc.gov/fungal/awareness-week.html Fungal Disease Awareness Week

http://www.hygiene.uni-wuerzburg.de Institut für Hygiene und Mikrobiologie der Uni Würzburg

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Sonntags-Gedanken: In Gedenken an Hubertus Fedke

Medizin am Abend Berlin Fazit: Geschenksendung – Keine Handelsware!

Die deutsch-deutsche Beziehungsgeschichte der Ost- und Westpakete 

 
Konstanze Soch Foto: privat


Es war – so Zeitzeugen - ein unverwechselbarer Duft aus Kaffee, Seife, Schokolade und Puddingpulver, der dem Empfänger der so genannten Westpakete in die Nase stieg.

• Mehrere Millionen Päckchen und Pakete passierten über drei Generationen hinweg nach Kriegsende die innerdeutsche Grenze Richtung Osten, aber auch retour. 

Mit unterschiedlichen Inhalten, aber auch sich wandelnden Bedeutungen.

Sowohl von der Staatssicherheit als auch dem bundesrepublikanischen Zoll kontrolliert, wurde der Inhalt der Pakete zu einem Gradmesser der verschiedenen Systeme und trug dazu bei, dass die Menschen im geteilten Deutschland in Kontakt blieben. Nach der Wiedervereinigung kam aber sowohl in ost- als auch westdeutschen Familien oft Enttäuschung auf.

Das sind die Ergebnisse einer Forschungsarbeit der Historikerin Konstanze Soch von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Im Rahmen ihrer Dissertation beschäftigte sie sich mit der – weit über die des Geschenks hinausgehende - Bedeutung der Ost- und Westpakete während des kalten Krieges.


Sie interviewte über 40 Zeitzeugen in Ost und West, wühlte in Archiven und Dokumenten, sichtete Paketinhaltslisten und private Fotos und Briefe. An lebendigen Beispielen und sehr persönlichen Geschichten hat die Wissenschaftlerin damit einen besonderen Aspekt der deutsch-deutschen Geschichte aufgearbeitet und versucht, die Geschenksendungen zwischen dem Osten und dem Westen Deutschlands grundlegend in all ihren Facetten nachzuvollziehen.

„Stand nach Kriegsende und der Gründung der beiden deutschen Staaten ab 1949 vor allem die gegenseitige Unterstützung im Mittelpunkt, entwickelte sich bei den Bürgern in der Bundesrepublik das Gefühl, im ‚besseren Deutschland’ zu leben, und damit auch eine Art Verantwortungsbewusstsein für die in der ‚Zone’ Lebenden, waren sie in der Bundesrepublik doch bis vor Kurzem selbst noch Empfänger der sogenannten Care-Pakete gewesen,“ so die Wissenschaftlerin. 

Waren es am Anfang eher Grundnahrungsmittel, griffen die Versender der zweiten Generation gerne zu Genussmitteln und Markenprodukten.

„Für die dritte Gruppe der Versender von Westpaketen, den in den 1960er-Jahren Geborenen, gehörten die Mauer und Teilung Deutschlands zum Alltag. Neben dem Standardpaket, welches sich in jeder Familie auf die ein oder andere Art und Weise herausgebildet hatte, erfüllten auch sie gerne Wünsche nach speziellen Kleidungsstücken oder technischen Geräten“, so Soch. Grundsätzlich blieben sie aber bei der Inhaltsauswahl der Generation ihrer Eltern treu, mit denen sie als Kinder oft zusammen die „Westpakete“ gepackt hatten.

Nach der Wiedervereinigung entstand in manchen bundesrepublikanischen Familien der Eindruck, dass ihren Mühen nicht ausreichend Rechnung getragen wurde, so Soch.

„Nun, da die Rollenverteilung von ‚Gebenden’ und ‚Nehmenden’ nicht mehr existierte und die Menschen im Osten nicht mehr auf Produkte und Ratschläge aus dem Westen angewiesen waren, entstand bei vielen Westdeutschen ein Gefühl der Undankbarkeit.“


Und in Ostdeutschland erfuhren die Menschen, wo ihre Verwandten die Paketinhalte erworben hatten und deren Preis. Ihre damalige unmittelbare Freude über die erhaltenen Lebensmittel trübte diese Erkenntnis, so die Historikerin Soch. Durch die Wiedervereinigung wurde in vielen Familien offenbar, dass den Päckchen und Paketen eine unterschiedliche Funktion zugewiesen wurde. Diese Alltäglichkeiten seien es, die uns die Zeit der deutschen Teilung verständlicher erscheinen lassen.

„Wie kein anderer Gegenstand ermöglichten die Päckchen und Pakete eine direkte Kommunikation zwischen Ost- und Westdeutschland, sowohl auf persönlicher als auch politischer Ebene. Die Untersuchung führt somit direkt in das Herz der Abgrenzungs- und Annäherungsversuche beider deutschen Staaten und dadurch unmittelbar in die politischen Kulturen im geteilten Deutschland“, fasst die Historikerin zusammen.

Die Forschungsarbeit wird voraussichtlich im kommenden Juni beim Campus Verlag unter dem Titel: „Eine große Freude? Der innerdeutsche Paketverkehr im Kalten Krieg (1949-1989)“ erscheinen.

Konstanze Soch
1988 geboren, studierte Konstanze Soch Kulturwissenschaften und Europäische Kulturgeschichte an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Nach dem Masterabschluss 2013 war sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Geschichte der Neuzeit der Universität Magdeburg.  Konstanze Soch ist seit August 2017 Mitarbeiterin bei der „Bundesbehörde für die Unterlagen des Staatssicherheitsdienstes der ehemaligen Deutschen Demokratischen Republik“.


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Katharina Vorwerk Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

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Konstanze Soch, Bundesbehörde für die Unterlagen
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Männer und Frauen: Wirkung von Entzündungshemmern

Medizin am Abend Berlin Fazit: Getrennte Medizinschränke für sie und ihn

Pharmazeuten der Universität Jena decken mit internationalem Forscherteam geschlechtsspezifische Wirkungen von Entzündungshemmern auf 
 
„Männer und Frauen passen einfach nicht zusammen.“

Diesen Satz, wie zahlreiche weitere Bonmots, verdankt die Welt dem großen Loriot.

Er war ein Meister darin, die vermeintlichen Gegensätze zwischen Männern und Frauen auf einzigartig komische Weise auszuloten. Die Unterschiede der Geschlechter zeigt er in seinen Karikaturen und Dialogen vor allem als krasse Gegensätze im Kommunikations- und Sozialverhalten oder im Umgang mit den Tücken des Alltags.

Unterschiedliche Anfälligkeit der Geschlechter für Erkrankungen

Einen – durchaus ernstzunehmenden – Unterschied zwischen Männern und Frauen haben dagegen Mediziner und Pharmazeuten seit einigen Jahren immer stärker im Blick: die unterschiedliche Anfälligkeit der Geschlechter für bestimmte Erkrankungen. „Wir wissen, dass etwa entzündliche Erkrankungen wie Asthma, Psoriasis oder Rheumatoide Arthritis bei Frauen sehr viel häufiger vorkommen als bei Männern“, sagt Prof. Dr. Oliver Werz von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Der Pharmazeut und sein Team haben jetzt gemeinsam mit Fachkollegen aus Italien, Dänemark und Schweden eine wesentliche Ursache für diese Unterschiede auf molekularer Ebene aufgeklärt. In zwei hochrangigen Publikationen in den Magazinen „Journal of Clinical Investigation“ und „Scientific Reports“ zeigen sie, wie das männliche Sexualhormon Testosteron in die Biosynthese von Entzündungssubstanzen eingreift und darüber hinaus auch die Wirksamkeit von entzündungshemmenden Medikamenten vermindert (DOI: 10.1172/JCI92885 und DOI: 10.1038/s41598-017-03696-8).

Dazu haben die Forscher in unterschiedlichen Tiermodellen, aber auch an Immunzellen aus dem Blut von männlichen und weiblichen Versuchspersonen, Entzündungsprozesse detailliert analysiert und verglichen.

Möglich machte das ein eigens am Lehrstuhl von Prof. Werz entwickeltes Zellsystem, mit dem sich die ablaufenden Prozesse zeitaufgelöst und hochpräzise im Mikroskop beobachten lassen.

„Wir haben die Bildung von entzündungsfördernden Substanzen, wie Leukotrienen und Prostaglandinen, untersucht und geschaut, ob sich die Wirkung von Entzündungshemmern in männlichen und weiblichen Zellen unterscheidet“, erläutert Werz.

Testosteron kann vor Entzündungserkrankungen schützen

Erwartungsgemäß war die Wirkung der untersuchten Substanzen in den weiblichen Zellproben deutlich größer als in den männlichen – schließlich ist bei ihnen das Entzündungsgeschehen insgesamt deutlich ausgeprägter.

„Diese Unterschiede lassen sich aber durch die Gabe von Testosteron komplett ausgleichen“, sagt Dr. Simona Pace, die Erstautorin der beiden Publikationen. Dass Testosteron vor Entzündungserkrankungen schützen kann, haben verschiedene Studien – auch des Jenaer Teams um Prof. Werz – bereits früher belegt. „Jetzt konnten wir aber den molekularen Wirkmechanismus aufklären und zeigen, dass dies auch die therapeutische Wirkung von Arzneistoffen beeinflusst“, unterstreicht die Postdoktorandin vom Lehrstuhl für Pharmazeutische und Medizinische Chemie der Uni Jena.

So zeigten die Forscher zum einen, dass das Sexualhormon unmittelbar in die Biosynthese der Leukotriene eingreift, indem es die Wechselwirkung der dafür notwendigen Eiweiße „5-Lipoxygenase“ und „FLAP“ blockiert. Zum anderen konnten sie nachweisen, dass durch die verminderte Leukotriensynthese vermehrt Prostaglandine entstehen, die ihrerseits das Entzündungsgeschehen fördern. Dem Testosteron kommt damit eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Entzündungen und der Modulation der Immunantwort zu.

Damit liefern die Jenaer Forscher einmal mehr konkrete Anhaltspunkte für die Notwendigkeit einer geschlechtsspezifischen Medizin.

• „Entzündungshemmende Wirkstoffe, die für Frauen geeignet wären, zeigen bei Männern unter Umständen nur eine geringe Wirkung und umgekehrt“, bringt es Prof. Werz auf den Punkt. 

Der Griff in den Medizinschrank könne also zu ganz unterschiedlichem Behandlungserfolg führen.

Eine Tatsache, der in der Entwicklung neuer Medikamente – insbesondere zur Behandlung von Entzündungserkrankungen – künftig deutlich stärker Rechnung getragen werden müsse und die künftig vielleicht sogar in getrennte Medizinschränke für „sie“ und „ihn“ münden könnte.

Original-Publikationen:
Pace S et al.: Androgen-mediated sex bias in the efficiency of leukotriene biosynthesis inhibitors, Journal of Clinical Investigation 2017, DOI: 10.1172/JCI92885
Pace S et al.: Sex differences in prostaglandin biosynthesis in neutrophils during acute inflammation, Scientific Reports 2017, Jun 19;7(1):3759. DOI: 10.1038/s41598-017-03696-8

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Sommer ist Grillzeit: Benzopyren und Erbgutveränderungen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Antikörper gegen krebserregenden Stoff entschlüsselt

Allerdings entsteht bei der Reaktion von Fett mit glühender Kohle ein Stoff, den Chemiker Benzopyren nennen. 

• Ein verbreitetes Umweltgift, das beim Menschen Krebs auslösen kann. 

Da über viele Jahrzehnte Häuser mit Kohle oder Holz beheizt wurden, ist es über den Schornsteinrauch ebenso in Böden und im Grundwasser eingelagert. 

Ein Team um Prof. Arne Skerra von der Technischen Universität München (TUM) hat den Bindungsmechanismus eines Antikörpers an Benzo[a]pyren entschlüsselt. 

Eine Entdeckung, die den Weg frei machen könnte für den einfacheren Nachweis und damit das Entfernen des Giftstoffes. 
 
Beim unvollständigen Verbrennen von organischen Stoffen entstehen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). 

Bekanntester Vertreter dieser Gruppe ist das Benzpyren oder Benzo[a]pyren (BaP) wegen seiner hohen Toxizität und relativ guten Nachweisbarkeit. 

Daher wird es als Marker für das Vorkommen von PAK allgemein benutzt.

Die Stoffklasse der PAK wird in unserem Körper zu Molekülen umgebaut, die Änderungen am Erbgut (Mutationen) hervorrufen können, welche sich im schlimmsten Falle zu Tumoren weiterentwickeln. 

Deshalb gelten die PAK als Schadstoffe oder Umweltgifte.

PAK werden beim unvollständigen Verbrennen fossiler Brennstoffe freigesetzt

Neben dem Grillen von Würstchen, Steaks oder Gemüsen bilden sich PAK in erheblicher Menge beim Rauchen von Tabak, weshalb sogar Passivrauchen inzwischen als krebserregend eingestuft ist. Ebenso gelten offene Kamine in Wohnungen und Fahrzeugabgase als Quelle von PAK. 

• Die durch Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Luft emittierten PAK verbleiben dort oder werden an Rußpartikel gebunden und können sich so über Niederschläge in Böden, auf Spielplätzen und im Grundwasser ablagern, so dass sie letztlich auch ins Trinkwasser gelangen können.

Da Benzo[a]pyren stark karzinogen wirkt, sind in den europäischen Richtlinien Grenzwerte für den maximalen Gehalt dieser Verbindung in Trinkwasser festgelegt worden (10 ng/L für BaP). Um diesen extrem niedrigen Wert bestimmen zu können, sind allerdings hochempfindliche Messmethoden notwendig. Dem Team um Prof. Arne Skerra vom Lehrstuhl für Biologische Chemie in Weihenstephan und Prof. Dietmar Knopp vom Lehrstuhl für Analytische Chemie in Großhadern ist es gelungen, einen Antikörper zu identifizieren, der Benzo[a]pyren fest bindet. Sie beschreiben den komplizierten Bindungsmechanismus in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Angewandte Chemie".

"Wir wissen nun, wie die Bindung des Antikörpers an das Benzo[a]pyren, eine sehr ungewöhnliche organische Verbindung, funktioniert", sagt Prof. Skerra, "und können damit möglicherweise Antikörper auch gegen andere PAK entwickeln.

So wäre im nächsten Schritt vorstellbar, dass wir mit solchen Antikörpern einmal aromatische Kohlenwasserstoffe beispielsweise aus verseuchtem Trinkwasser herausfiltern."

Ob die Entdeckung der Wissenschaftler künftig gar die Gefahr durch Grillwürstchen bannen kann, steht derzeit noch auf einem anderen Blatt.  

Bis dahin sollten Grillfreunde ihr Fleisch nicht zu lange und zu heiß grillen, und der Fleischsaft oder das Fett sollte möglichst nicht in die Glut tropfen.

Publikation:
Andreas Eichinger, Irmgard Neumaier, Michael Pschenitza, Reinhard Niessner, Dietmar Knopp und Arne Skerra: Tight molecular recognition of benzo[a]pyrene by a high affinity antibody, Angewandte Chemie International Edition 6/2017. DOI: 10.1002/anie.201703893

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Blutkrankheit: Dein Knochenmark und Deine Thrombozytenbildung

Medizin am Abend Berlin Fazit: Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

Wissenschaftlern der Universität Würzburg ist es durch moderne Mikroskopieverfahren gelungen, neue 3D-Einblicke in das Knochenmark zu gewinnen. 

• Dabei konnten sie wichtige Elemente der Thrombozytenbildung entschlüsseln. 

Die neuen Erkenntnisse könnten helfen, Therapieansätze bei Blutkrankheiten zu optimieren. 

 
 Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie (LSFM): Rekonstruktion eines Maus-Unterschenkelknochens. Megakaryozyten (grün) sind eingebettet in ein dichtes Gefäßnetzwerk (rot) und Knochengewebe (grau)
Foto: AG Heinze
 
Thrombozyten, auch Blutplättchen genannt, heften sich bei Verletzung eines Blutgefäßes an das umliegende Gewebe an und sorgen dafür, dass Verletzungen verschlossen und Heilungsprozesse ausgelöst werden. 

Sie spielen auf diese Weise eine entscheidende Rolle in der Blutgerinnung und müssen im Köper ständig neu gebildet werden. 

• Ihren Ursprung finden die Thrombozyten im Knochenmark. 
• Riesige Vorläuferzellen, die so genannten Megakaryozyten, geben nach einem komplexen Reifungsprozess frische Thrombozyten direkt in die Blutbahn ab.

In der Kinderstube der Thrombozyten geht es ruhiger zu als man dachte

Bisher dachte man, dass sich die Vorläuferzellen mühsam ihren Weg durch das Knochenmark bis zum Gefäß bahnen müssen. Mit modernen Mikroskopieverfahren und computerbasierten Simulationen konnten Forscher des Rudolf-Virchow-Zentrums für Experimentelle Biomedizin und des Universitätsklinikums Würzburg diese Theorie jetzt widerlegen.

Wie sie zeigen konnten, entstehen die meisten Megakaryozyten bereits in der vaskulären Nische, also unmittelbar am Gefäß. Die übrigen Vorläuferzellen sind gleichmäßig im Knochenmark verteilt und typischerweise so groß und formflexibel, dass sie durch kleinste (Wackel-) Bewegungen im dichten Gefäßnetz des Knochenmarks das Gefäß erreichen können.

„Erst die Kombination aller Informationen aus Intravital- und Lichtblattblattmikroskopie hat diese Erkenntnisse möglich gemacht“, sagt Prof. Katrin Heinze, Leiterin der Studie. Weiter erklärt sie: „Wir konnten zudem zeigen, wie die 3D-Bilder der Gefäße und Zellen zu perfekten biologischen Vorlagen für computergestützte, realistische Simulationen der Zellverteilung im Knochenmark werden können“.

Komplementäre Mikroskopieverfahren erlauben die virtuelle Reise durch das Knochenmark

Dr. David Stegner, Erstautor der Studie, ergänzt: „Wir haben schon länger vermutet, dass die existierenden Modelle der Thrombopoese unzureichend oder falsch sind, es war jedoch schwierig, das experimentell zu beweisen." Mit ihrem neuen Ansatz ist es dem Forscherteam jetzt erstmals gelungen, hochauflösende Einblicke in den intakten Knochen zu bekommen. Die beiden Federführenden der Studie weisen darauf hin, dass ihre Kollaboration nicht nur ein Glücksfall, sondern auch eine zukunftsweisende Entscheidung gewesen sei, die noch lange tragen werde.

„Aufbauend auf unseren Befunden könnten in Zukunft neue Behandlungsstrategien bei Erkrankungen, die mit verminderter Thrombozytenbildung einhergehen, entwickelt werden“, hofft Dr. Stegner. Ihre neuen Erkenntnisse konnten die Würzburger Forscher jetzt in einem Artikel in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichen.

Publikation:

Stegner, D. et al. (2017). Thrombopoiesis is spatially regulated by the bone marrow vasculature. Nature Communications 8(127). DOI: 10.1038/s41467-017-00201-7


Website:

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http://www.rudolf-virchow-zentrum.de/en/research/research-groups/heinze-group/re...


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Prof. Dr. Katrin Heinze (Molekulare Mikroskopie, Rudolf-Virchow-Zentrum)
Tel. +49 (0)9 31/ 31 - 84214, katrin.heinze@virchow.uni-wuerzburg.de

Dr. David Stegner (Gruppenleiter, Vascular Imaging)
Tel. +49 (0)9 31/ 31 - 80419, stegner@virchow.uni-wuerzburg.de

Dr. Frank Sommerlandt (Public Science Center, Rudolf-Virchow-Zentrum)
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Brachytherapie: Gebärmutterhals (Cervix- und Prostatakrebs

Medizin am Abend Berlin Fazit: Katheterpfade für die interne Strahlentherapie bestmöglich präzisieren

Brachytherapie: 

Medizinische Informatiker entwickeln eine Goldstandardmethode für die bildgestützte intraoperative Behandlung bei Gebärmutterhals- und Prostatakrebs - Am Lübecker Institut für Medizinische Informatik werden Assistenzsysteme für die intraoperative Planung und Navigation von Katheterpunktionen zur Cervix- und Prostata-Brachytherapie der entwickelt 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Arbeitsmedizin  

1. Gyn-Syed-Neblett-Schablone mit Katheter-IDs - 2. Drei Katheter und Tumorläsion (gelb) - 3. Bildkontrolle - 4. SI-Rückverfolgung ergibt IDs Abb.: Mastmeyer et al.
 
Am Institut für Medizinische Informatik der Universität zu Lübeck arbeiten Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit dem Brigham and Women’s Hospital der Harvard Medical School daran, Katheterinterventionen durch Kathetersegmentierungsalgorithmen für die interne Strahlentherapie (Brachytherapie) bezüglich der lokalen Dosisapplikation zuverlässiger zu gestalten. Jetzt ist dazu eine neue Fachveröffentlichung in der renommierten Wissenschaftszeitschrift „Medical Image Analysis“ erschienen.

Brachytherapie ist eine Form der Strahlentherapie, bei der eine umschlossene radioaktive Strahlenquelle innerhalb oder in unmittelbarer Nähe des zu bestrahlenden Gebietes im Körper platziert wird.

Im Rahmen des von der Universität zu Lübeck und an der Harvard Medical School geförderten Projektes „NeedleFinder“* werden Methoden für die hochgenaue und präzise Segmentierung der Katheterpfade entwickelt.

Sie ermöglichen es, während der Operation im MRT-Bild die den Tumor treffenden Pfade den Öffnungen einer Syed-Neblett-Schablone zuzuordnen (Abb. 1). Dies ist für die fehlerlose Dosierung der durch die Schablone und die anliegenden Pfade eingeführten Strahlenquellen von zentraler Bedeutung (Abb. 2). Die Deponierung der Strahler geschieht intraoperativ, bildgestützt, den Tumor sehend (Abb. 3) und gegebenenfalls unter mehrfacher Nutzung der angelegten Katheterpfade.

Die Arbeiten wurden im Rahmen der Ernennung des Lübecker Forschers Dr. habil. Andre Mastmeyer zum „Harvard Research Fellow“ an der Harvard Medical School innerhalb eines Forschungsaufenthaltes 2014 begonnen, auf internationalen Konferenzen 2015** und nun auch in der renommiertesten Fachzeitschrift auf dem Gebiet der Medizinischen Bildverarbeitung 2017 publiziert.

Im Projektkontext stellt die bei „Medical Image Analysis“ veröffentlichte Arbeit (Impact-Faktor 5,012) der Allgemeinheit unter Berücksichtigung der besonders schwierigen dunkel-diffusen Darstellung der Katheterartefakte in MRT-Bilddaten (Abb. 3) nunmehr zuverlässige Segmentierungs- und Identifikationsansätze zur Verfügung.

Die Segmentierungsalgorithmen basieren auf (1) speziellen lokalen Bildfiltern für die dunkel-diffusen Katheterartefakte, (2) auf einem mechanischen Kathetermodell, welches den wahrscheinlichen Katheterpfad mithilfe der wirkenden Kräfte zur Schablone zurückverfolgt, und (3) logischem Ausschließen nicht plausibler gruppenweiser Katheterpfadkonfigurationen (Überschneidungen).

Die dunkel-diffusen Katheterartefakte befinden sich in einem Grauwertespektrum, das im Gegensatz zur leicht diskriminierbaren, hellen Darstellung in CT-Aufnahmen zu Verwechslungen mit anderen Bildstrukturen führen kann.

Die umfangreiche Evaluation wurde auf 762 vorher segmentierten Referenztrajektorien (Abb. 3, 4, türkis-farbene Pfade) aus einer umfangreichen Population mit 54 intraoperativen 3D-MRT-Patientendatensätzen ausgewertet.

Die erreichte Fehlergüte setzt aktuell den Goldstandard auf dem Arbeitsgebiet der bildgestützten Therapie. 

Es wurde die quantitative Bewertung der Genauigkeit und Robustheit vorgenommen:

Im Vergleich zu expertensegmentierten Goldstandard-Kathetern ergeben sich bei 93 Prozent möglicher Identifikationsrate eine niedriger Maximalabstand 1,49 Millimeter (Hausdorff-Metrik) und exzellente Präzisionsfehler von 0,29 Millimeter (Abb. 3, 4, grüne Pfade).
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* National Center for Image Guided Therapy, P41EB015898
** The Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention Society

Veröffentlichung:
Andre Mastmeyer, Guillaume Pernelle, Ruibin Ma, Lauren Barber, Tina Kapur: Accurate Model-based Segmentation of Gynecologic Brachytherapy Catheter Collections in MRI-images. Medical Image Analysis, online verfügbar seit dem 18. Juli 2017.

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https://doi.org/10.1016/j.media.2017.06.011
 
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