360° TOP-Hinweis: Schwangerschaftsbedingte Herzschwäche: peripartale Kardiomyopathie, PPCM

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Genetische Anlagen verschlechtern Heilungschancen

Angeborene Mutationen häufig Ursache für schweren Krankheitsverlauf bei PPCM / Veröffentlichung im New England Journal of Medicine  

• Die schwangerschaftsbedingte Herzschwäche (peripartale Kardiomyopathie, PPCM) weist ähnliche klinische Merkmale auf wie die häufig auftretende Herzmuskelerkrankung, idiopathische dilatative Kardiomyopathie (iDCM), die durch Mutationen in zahlreichen Genen verursacht wird. 

Beide Erkrankungen gehen mit einer ähnlichen Form der Herzschwäche einher. 

• Im Gegensatz zur iDCM ist die Ursache für die PPCM aber bisher unbekannt. 

Die Arbeitsgruppe um Professorin Dr. Denise Hilfiker-Kleiner, Klinik für Kardiologie und Angiologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), konnte nun gemeinsam mit Wissenschaftlern von der University of Pennsylvania, USA, zeigen, dass bei etwa 20 Prozent der PPCM-Patientinnen ähnliche Mutationen wie bei der iDCM auftreten.

„Wahrscheinlich führen die erhöhte Belastung des Herzens und der Stress während der Schwangerschaft dazu, dass diese Mutationen in vorher klinisch nicht auffälligen Patientinnen nun zu einer manifestierten Herzschwäche führen.

Diese Frauen haben häufig eine schlechtere Prognose als PPCM-Patientinnen ohne genetische Vorbelastung“, erklärt Professorin Hilfiker-Kleiner. 

„Sie benötigen häufiger eine Herztransplantation. 

Daher kann das Wissen um die Mutationen dem Arzt helfen, frühzeitig die richtige Therapie für die Patientin zu wählen.“ 

Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun in dem Fachmagazin New England Journal of Medicine.




Die Ideengeber der Studie: Professorin Dr. Denise Hilfiker-Kleiner, MHH, und Professor Dr. Zoltan Arany, University of Pennsylvania. Quelle „MHH/Kaiser“.

Das internationale Team untersuchte 43 Gene, die mit der iDCM assoziiert sind, in Probenmaterial von 172 PPCM-Patientinnen. 

• Insgesamt identifizierten die Forscher dabei in acht Genen Mutationen, die auch charakteristisch für die iDCM sind. 

„Der Befund zeigt, dass neben bekannten Risikofaktoren wie Bluthochdruck und Rauchen auch genetische Faktoren für eine PPCM verantwortlich sein können“, sagt Professorin Hilfiker-Kleiner, die gemeinsam mit Professor Dr. Zoltan Arany von der University of Pennsylvania die Idee für die genetische Analyse entwickelte. 

„Bei etwa 80 Prozent der PPCM-Patientinnen konnte jedoch bis heute keine genetische Ursache festgestellt werden“, betont sie. „Vermutlich löst bei den meisten Patientinnen ein unglückliches Zusammenspiel verschiedener nicht genetischer Faktoren die Krankheit aus.“

Die schwangerschaftsbedingte Herzschwäche (PPCM)

• Diese lebensbedrohliche Erkrankung des Herzens tritt ohne Vorwarnung im letzten Schwangerschaftsmonat oder in den ersten Monaten nach der Geburt auf. Binnen weniger Wochen kann diese Erkrankung zum schweren Herzversagen und sogar zum Tode führen.

• Die Symptome: Abgeschlagenheit, Atemnot, Husten, Gewichtszunahme, besonders durch Wassereinlagerungen in Lunge und Beinen, sowie Herzrasen. 

„Da diese Symptome eher unspezifisch auch bei Frauen ohne PPCM während und nach der Schwangerschaft auftreten können, wird die Erkrankung oft verzögert diagnostiziert“, betont Professor Dr. Johann Bauersachs, Direktor der MHH-Kardiologie und Angiologie.

Dabei ist eine von 1.500 bis 2.000 Schwangeren von einer PPCM betroffen.  

Rechtzeitig erkannt ist die Herzschädigung der PPCM-Patientinnen in der Regel mit Medikamenten behandelbar. 

90 Prozent der Frauen erholen sich bei adäquater Therapie weitgehend von der Herzschädigung. 

Gut die Hälfte erholt sich nach einer medikamentösen Therapie wieder komplett von dieser Erkrankung.

MHH ist Europas größtes PPCM-Zentrum

Die MHH gehört zu den weltweit größten Zentren für PPCM. „Wir wollen keine Ängste schüren, sondern Schwangere, Hebammen und Frauenärzte, aber auch Allgemeinmediziner dafür sensibilisieren, bei entsprechenden Symptomen an eine PPCM zu denken“, sagt Professor Bauersachs.

„Die PPCM ist eine relativ seltene Krankheit – und in den meisten Fällen auch gut behandelbar. Wir möchten jedoch, dass die Erkrankung noch früher und differenzierter diagnostiziert wird als bisher.“



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


Über Google: Medizin am Abend Berlin 

Stefan Zorn -  Medizinische Hochschule Hannover
Professorin Dr. Denise Hilfiker-Kleiner
Telefon (0511) 532-2531
hilfiker-kleiner.denise@mh-hannover.de

Adipositas: Fettmasse + Fettverteilung: BMI + THV

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Adipositas: Neue Einblicke in die Genetik von Fettmasse und Fettverteilung

Es sind zwei der bekanntesten Parameter zur Bestimmung von Fettleibigkeit: Neben dem Body-Mass-Index (BMI) als Maß für die Fettmasse beschreibt das Taillen-Hüft-Verhältnis (THV) die Fettverteilung. Seit Jahren untersucht das internationale GIANT-Forscherkonsortium den Zusammenhang zwischen diesen Adipositas-Parametern und genetischen Faktoren. Nun konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nachweisen, dass die Genetik des BMI altersabhängig ist, während die Genetik des THV geschlechtsabhängig ist. Die Ergebnisse der genomweiten Studie sind in der renommierten Fachzeitschrift „PLoS Genetic“ erschienen (DOI: 10.1371/journal.pgen.1005378). 
 

Körpermasse und Fettverteilung verändern sich im Laufe eines Lebens. 

Ihre Entwicklungen unterscheiden sich aber substantiell bei Männern und Frauen. 

• Während Männer mit zunehmendem Alter konstant Fett – insbesondere im Bauchbereich – zunehmen, verändern Frauen ihre Körperform nach Passieren der Menopause eher schlagartig zu einer den Männern ähnlicher werdenden Körperform. 

• Zu viel Körperfett kann allerdings zu Adipositas führen, die wiederum die Ursache für schwere Erkrankungen wie Typ 2 Diabetes oder Herzkreislaufstörungen sein kann. 

In früheren Arbeiten konnte das GIANT-Konsortium bereits einen bedeutenden Einfluss der Genetik auf die Entstehung von Adipositas feststellen.

Obwohl dabei gezeigt wurde, dass sich einige der genetischen Faktoren für die Fettverteilung zwischen Männern und Frauen unterscheiden, war bislang noch nicht bekannt, ob sich die genetischen Effekte im Laufe eines Lebens ändern und ob sich diese altersbedingten Änderungen zwischen Männern und Frauen unterscheiden.

Im Rahmen einer neuen Untersuchung ging das Konsortium unter Federführung von Dr. Thomas Winkler und Prof. Dr. Iris Heid (Lehrstuhl für Genetische Epidemiologie) vom Institut für Epidemiologie und Präventivmedizin der Universität Regensburg dieser Frage auf den Grund.

Für die genomweite Studie wurden Gesundheitsdaten von annähernd 330,000 Personen aus insgesamt 115 Studien in einer Meta-Analyse zusammengetragen und ausgewertet.

Für den BMI identifizierten die Forscher dabei 15 Genorte, an denen sich die genetischen Effekte zwischen jüngeren und älteren Probanden signifikant unterscheiden. Darüber hinaus wurden 44 Genorte für das THV gefunden, an denen die genetischen Effekte zwischen Männern und Frauen variieren. 

Geschlechtsunterschiede für den BMI oder Altersabhängigkeiten für das THV wurden nicht ausgemacht.

• In Kombination mit älteren Beobachtungen, nach denen die Genetik des BMI eher im Zentralnervensystem und die Genetik des THV eher in den Fettzellen selbst wirkt, führen diese Ergebnisse zu einer weiteren Trennung der Genetik von Adipositas: 

in eine altersabhängige Genetik von BMI und eine geschlechtsabhängige Genetik von THV. 

Die Studie bietet damit neue Ansatzpunkte und Einblicke in die biologischen Mechanismen, die zu einem besseren Verständnis der altersbedingten Gewichtsveränderung und der geschlechtsspezifischen Fettverteilung führen können.

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


Über Google: Medizin am Abend Berlin

Dr. Thomas Winkler
Universität Regensburg
Am Lehrstuhl für Genetische Epidemiologie
Tel.: 0941 944-5213
Thomas.Winkler@klinik.uni-regensburg.de
Alexander Schlaak - Universität Regensburg

Schwere Lebensmittelvergiftung: Salmonellen-Infektion

Medizin am Abend Berlin: Studie läutet neues Kapitel der Infektionsforschung ein

Eine Studie an der Universität Würzburg könnte die Infektionsforschung einen großen Schritt voran bringen. Die Wissenschaftler konnten erstmals detailliert zeigen, welche Gene im Verlauf einer Infektion in Erreger und Wirtszelle aktiv werden. Die Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Nature. 
 
An der von Professor Jörg Vogel, Direktor des Würzburger Instituts für Molekulare Infektionsbiologie, geleiteten Studie waren auch Forscher aus Leipzig und Köln beteiligt.

 
Mit einer neu entwickelten neuen Methode können Forscher nachvollziehen, was bei Infektionen in Krankheitserregern und den von ihnen befallenen Zellen vor sich geht. Foto: IMIB

• Die Wissenschaftler untersuchen darin die Abläufe in den ersten Stunden nach einer Salmonellen-Infektion. Diese Bakterien können schwere Lebensmittelvergiftungen auslösen. Sie werden mit der Nahrung aufgenommen und vermehren sich im Darm.

Was dabei in befallenen Wirtszellen genau passiert, ist nur zu einem kleinen Teil bekannt. Die Forscher konnten nun mit einer von ihnen neu entwickelten Methode, der Dualen RNA-Sequenzierung, Licht ins Dunkel bringen. Dazu infizierten sie zunächst Kulturen menschlicher Zellen mit dem Erreger Salmonella Typhimurium. Zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Infektion untersuchten sie dann eine bestimmte Molekülgruppe in den befallenen Zellen, die RNA.

RNA kommt in allen Lebewesen vor und übernimmt dort unterschiedliche Aufgaben. Wenn Zellen beispielsweise ein bestimmtes Protein herstellen müssen, benötigen sie dazu eine Bauanleitung, ein Gen. Dieses Gen wird bei Bedarf vielfach kopiert; jede dieser Kopien besteht dabei aus RNA.

Die Wissenschaftler isolierten die komplette RNA aus den befallenen Zellen, also die vom Bakterium und dem Wirt zusammen. Sie konnten so im Detail zeigen, welche seiner rund 5.000 Gene Salmonella zu verschiedenen Phasen der Infektion an- oder abschaltet. Gleichzeitig konnten sie nachweisen, wie die mehr als 40.000 Gene der Wirtszelle auf den Eindringling reagieren.

Kleines Molekül, große Wirkung

Bei ihrer Analyse fiel den Forschern ein bakterielles RNA-Molekül namens PinT auf, von dem Salmonella während einer Infektion mehr als einhundertmal soviel produziert wie normalerweise. Dabei enthält PinT gar keine Protein-Bauanleitung, sondern gehört zu einer speziellen Gruppe bakterieller RNAs, den so genannten sRNAs.

sRNAs sind auffällig kleine RNA-Moleküle (das „s“ steht für „small“), die für das Feintuning der Genaktivität zuständig sind: Sie sorgen beispielsweise dafür, dass die kopierten Protein-Bauanleitungen schnell wieder vernichtet werden können. Ihre Rolle während Infektionen war bislang weitgehend unbekannt. „Wir haben eine Salmonella-Mutante hergestellt, die kein PinT produzieren kann“, erklärt Dr. Alexander Westermann vom Würzburger Institut für Molekulare Infektionsbiologie. „Dann haben wir untersucht, wie sich diese Mutante bei einer Infektion verhält.“

Das Ergebnis war frappierend: Das Mini-Molekül beeinflusst augenscheinlich eine ganze Latte bakterieller Gene, vor allem so genannte Virulenzfaktoren. Diese entscheiden darüber, wie aggressiv sich das Bakterium bei der Infektion durchsetzt. So gibt es beispielsweise Virulenz-Gene, die für die Invasion des Bakteriums in die Wirtszelle nötig sind. Weil es viel Energie kostet, produzieren Bakterien ihre Virulenzfaktoren nur dann, wenn sie sie wirklich benötigen. Auch minimieren die Erreger damit ihr Risiko, vorzeitig vom Immunsystem entdeckt zu werden.

Der Taktstock für das richtige Timing

PinT ist der Taktstock, der dabei für das richtige Timing sorgt. Ohne das Mini-Molekül kommt die fein orchestrierte Abstimmung der Virulenzfaktoren durcheinander. Diese Verschiebung hat wiederum massive Auswirkungen auf die Wirtszelle. „In unserer Studie waren fast ein Zehntel aller Wirtsgene betroffen, die nun – im Vergleich zu einer normalen Infektion – entweder vermehrt oder seltener abgelesen wurden“, erläutert Westermann. „So wurden bestimmte Immungene deutlich stärker aktiviert als normalerweise.“

Die simultane RNA-Sequenzierung von Krankheitserreger und Wirtszelle erlaubt es erstmals, derart komplexe Kausalketten im zeitlichen Verlauf einer Infektion nachzuvollziehen. „Bei vergleichsweise geringem Aufwand verspricht die Methode daher einen enormen Erkenntnisgewinn“, erklärt Professor Jörg Vogel. „Bislang war es bei vielen bakteriellen Genen kaum möglich, ihren Beitrag zur Infektion aufzuklären – dazu fehlten einfach die passenden Methoden. Jetzt haben wir endlich ein sensitives Werkzeug, um diese Gene zu untersuchen. Die Duale RNA-Sequenzierung eröffnet daher der Infektionsforschung eine neue Dimension.“ Die anfallende Datenmenge ist allerdings enorm. Bioinformatiker der Universitäten Würzburg und Leipzig entwickelten eigens für die Studie neue Algorithmen, mit denen sich die RNA-Sequenzen automatisiert und in ausreichender Geschwindigkeit verarbeiten lassen.

Alexander J. Westermann, Konrad U. Förstner, Fabian Amman, Lars Barquist, Yanjie Chao, Leon N. Schulte, Lydia Müller, Richard Reinhardt, Peter F. Stadler & Jörg Vogel: Dual RNA-seq unveils noncoding RNA functions in host–pathogen interactions; Nature (DOI: 10.1038/nature16547)

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


Über Google: Medizin am Abend Berlin

Prof. Dr. Jörg Vogel
Institut für Molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg
T: 0931) 31-82575
E-Mail: joerg.vogel@uni-wuerzburg.de
Gunnar Bartsch Julius-Maximilians-Universität Würzburg

---

360° - TOP-Hinweis: Neurofeedback-Training lindert ADHS-Symptome -

Medizin am Abend Berlin Fazit:   Dresdner Uniklinikum baut Behandlungskapazitäten aus

Objekte bewegen sich durch die Kraft der eigenen Gedanken. – Was nach Science-Fiction klingt, ist für die ADHS-Patienten der Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden seit fast zwei Jahren Routine. Im Rahmen der Neurofeedback-Therapie lernen die Patienten bestimmte Hirnregionen mithilfe eines Computerspiels zu beeinflussen, das über ihre Gedanken gesteuert wird. Das durch Prof. Christian Beste am Uniklinikum etablierte Neurofeedback ist seit seiner Einführung 2014 ein fester Therapiebaustein vor allem in der Behandlung von Patienten mit der Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung (ADHS) und wird 2016 erstmals erweitert. 

Objekte bewegen sich durch die Kraft der eigenen Gedanken. – In der Neurofeedback-Therapie lernen die Patienten bestimmte Hirnregionen mithilfe eines Computerspiels zu beeinflussen.
Foto: Uniklinikum Dresden/Holger Ostermeyer
 
Dank sehr guter Behandlungsergebnisse sowie einer hohen Nachfrage von Seiten der Patienten stehen den Medizinern ab sofort vier statt zwei Behandlungsplätze zur Verfügung. Damit können pro Woche 16 Patienten parallel therapiert werden – das sind zehn mehr als bisher. Die Therapie, die ergänzend zu gängigen ergo-, physio- und verhaltenstherapeutischen Maßnahmen eingesetzt wird, hilft den Patienten im Alter von acht bis 14 Jahren, ihre Konzentrationsfähigkeit zu erhöhen und sich leichter im Alltag zurechtzufinden.

• Kinder mit ADHS zeigen wenig Ausdauer, sind leicht ablenkbar und emotional instabil. 

• Grund hierfür ist eine Störung in der Informationsverarbeitung zwischen den für Motivation, Emotion und Bewegungsverhalten zuständigen Abschnitten des Gehirns. 

„Das Neurofeedback bietet in Ergänzung zu den bisherigen ergo-, physio- und verhaltenstherapeutischen sowie medikamentösen Ansätzen bei der Behandlung von ADHS die Möglichkeit, die Zusammenarbeit der betroffenen Hirnregionen gezielt zu trainieren. Dazu werden über ein Elektroenzephalogramm (EEG) aufgefangene Hirnströme genutzt, um Computerspiele zu steuern“, schildert Prof. Dr. Christian Beste den Ansatz der Neurofeedback-Behandlung.

„Das funktioniert aber nur dann, wenn die Nervenzellen des Gehirns in einem bestimmten Rhythmus arbeiten. Im Zuge des Trainings lernen die Patienten deshalb, ihre Hirnströme so zu beeinflussen, dass sie auf einem Bildschirm zum Beispiel ein Flugzeug aufsteigen oder sinken lassen.“  

Damit lernen die Patienten ihre Aufmerksamkeit bewusst zu erhöhen. Indem sie an bestimmte Situationen oder Gegebenheiten denken, können sie sich nach der Behandlung besser konzentrieren und entspannen. In der Folge nehmen auch soziale, familiäre und schulische Belastungen ab, da auch die Häufigkeit impulsiver Handlungen deutlich zurückgeht.

Das Neurofeedback wird seit März 2014 von den Experten der KJP als Therapieoption bei der Behandlung von ADHS angeboten. Für das Training der Hirnströme sind zwischen 16 und 20 Neurofeedbacksitzungen von je 45 bis 60 Minuten Dauer notwendig. Hinzu kommen außerdem Aufgaben und Konzentrationsübungen, die der Patient in Eigenregie zu Hause absolvieren kann. Mit den bisher vorhandenen zwei Behandlungsplätzen konnten seit dem Start der Therapie schon 70 Patienten versorgt werden. „Mit der Erweiterung unseres Angebots von zwei auf insgesamt vier Behandlungsplätze können wir pro Woche nun 16 Patienten – das sind zehn mehr als bisher – behandeln. Dadurch verkürzen sich die Wartezeiten für unsere Patienten deutlich“, erklärt Prof. Christian Beste.

Ob ein Patient überhaupt für die Behandlung am Computer in Frage kommt, entscheidet eine Voruntersuchung, bei der die Symptome, das Alter und der Gesundheitszustand des Patienten ermittelt werden. Entscheidend ist hierbei, dass das Training nicht im Rahmen der Akutbehandlung eingesetzt, sondern bei einem stabilen Zustand des Patienten als Therapieergänzung angewendet wird.

Die Neurofeedback-Therapie ist ein ambulantes Angebot der Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie und –psychotherapie, welches durch die Forschungsabteilung „Kognitive Neurophysiologie“ betreut wird. Die enge Anbindung an den Forschungsbereich bietet den Vorteil, dass die Therapie kontinuierlich optimiert wird. „Durch die Arbeit der letzten zwei Jahre haben wir gemeinsam mit unseren Patienten bereits beachtliche Erfolge erzielt, die die Neurofeedback-Therapie immer effektiver gestalten. Hier wollen wir auch in den nächsten Monaten mit unseren Forschungsprojekten ansetzen und das Training weiter verbessern“, erklärt Prof. Christian Beste.

Mit dem Angebot des Neurofeedbacks bietet das Uniklinikum seinen Patienten eine innovative Therapie, die in Sachsen einzigartig ist.

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


Über Google: Medizin am Abend Berlin


Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie und -psychotherapie
Direktor: Prof. Veit Rößner
Tel. 0351/ 4 58 22 44
E-Mail: kjpchefsekretariat@uniklinikum-dresden.de

---

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://www.uniklinikum-dresden.de/kjp

Einweißkomplex: Wegweiser zum Muskel - Neuromoskuläre Einheit

Medizin am Abend Berlin Fazit: Schlüsselfaktor für die Entwicklung des peripheren Nervensystems entdeckt 

Ein Eiweißkomplex, über dessen Funktion bislang wenig bekannt war, leitet wachsende Nervenfasern zielgerichtet zu ihrem Bestimmungsort.

Diese Entdeckung machten jetzt Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin gemeinsam mit Forschern aus Japan.

Sie konnten zeigen, dass der sogenannte ASC-1 Komplex für die Steuerung zahlreicher Nervenwachstumsfaktoren verantwortlich ist. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift American Journal of Human Genetics* veröffentlicht.



 Li: Norm. Aussprossung von Nerven a. d. Rückenmark (grün), die mit ihren Muskeln (rot) eine Verbindung (gelb) eingehen. Re: Nach Inaktiv. von ASC-1 sind weniger Nerven vorhanden.

• Die willkürliche Bewegung von Menschen und Tieren erfordert das hochpräzise Zusammenspiel von Nerven, Muskeln und Knochen. 

Doch wie entsteht diese „Neuromuskuläre Einheit“ während der frühen Embryonalentwicklung und welche Gene spielen hierbei eine Rolle?

„Diese Fragen stellten wir uns insbesondere bei einigen Patienten, die bereits mit Knochenbrüchen auf die Welt kamen und sich schon als Neugeborene weder richtig bewegen noch selbständig atmen konnten“, erklärt Dr. Ellen Knierim vom NeuroCure Clinical Research Center der Charité und Erstautorin der Studie. „Bei dem Versuch, die Ursachen der Krankheit aufzuklären haben uns moderne Techniken wie die Gensequenzierung und Bioinformatik geholfen“, fügt sie hinzu.

• Auf diese Weise identifizierten die Wissenschaftler im Erbgut der Patienten Mutationen in dem Eiweißkomplex ASC-1. 

• Sie fanden heraus, dass ASC-1 zahlreiche Faktoren steuert, die den peripheren motorischen Nerv bei seinem Wachstum aus dem Rückenmark heraus genau zur der für ihn bestimmten Muskelgruppe leitet. 

Parallel dazu untersuchten die Forscher um Prof. Hiromi Hirata von der Aoyama Gakuin Universität in Japan die Funktion des ASC-1 Komplexes bei Zebrafischen. Dessen künstliche Ausschaltung führte zur Lähmung der Fische. Hirata konnte in den fast durchsichtigen Fischlarven nachweisen, dass die aus dem Rückenmark auswachsenden Nerven ihre Muskeln nicht fanden.

„Als sogenannter „Transkriptionsfaktor“ steuert der ASC-1 Komplex das exakte An- und Ausschalten von Nervenwachstumsfaktoren“, erläutert Prof. Markus Schuelke, Leiter der Arbeitsgruppe an der Charité. ,

„Diese Faktoren halten den Nerven bei seinem Wachstum wie auf einer Fahrbahn zwischen den Leitplanken, damit er seinen Bestimmungsort sicher finden kann“, fügt er hinzu.

In weiteren Untersuchungen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass der ASC-1 Komplex mit einem bestimmten Protein (CSRP1) kooperiert. Aus der Forschung an Zebrafischen war dieses Molekül schon länger bekannt.

Dort spielt es nach Verletzungen des Rückenmarks eine wichtige Rolle bei der Heilung. 

Im Gegensatz zum Menschen kann der Zebrafisch sein Rückenmark selbst nach vollständiger Durchtrennung wieder regenerieren. Bei diesem Prozess scheint das CSRP1-Protein eine wichtige Rolle zu spielen.

Prof. Schuelke betont: „Unsere Ergebnisse liefern ein gutes Bespiel dafür, wie man durch die Aufklärung seltener genetischer Krankheiten Erkenntnisse über allgemeine Mechanismen gewinnen kann, die auch bei anderen Krankheiten, wie beispielsweise der Querschnittlähmung, eine wichtige Rolle spielen und künftig für die Entwicklung regenerativer Therapien genutzt werden können.“

Originalpublikation: Knierim E., Hirata H., Wolf N.I., Morales-Gonzalez S, Schottmann G., Tanaka Y, Rudnik-Schöneborn S., Orgeur M., Zerres K., Vogt S., van Riesen A., Gill E., Seifert F., Zwirner A., Kirschner J., Goebel HH., Hübner C., Stricker S., Meierhofer D, Stenzel W., Schuelke M. Mutations in Subunits of the Activating Signal Cointegrator 1 Complex Are Associated with Prenatal Spinal Muscular Atrophy and Congenital Bone Fractures. The American Journal of Human Genetics. Available online 25 February 2016, ISSN 0002-9297, http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2016.01.006.

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


Über Google: Medizin am Abend Berlin 

Prof. Dr. med. Markus Schuelke
Klinik für Pädiatrie m. S. Neurologie
Campus Virchow Klinikum
t: +49 30 450 566 468 / -112
Email: markus.schuelke@charite.de
Dr. Julia Biederlack Charité – Universitätsmedizin Berlin

---

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://Klinik für Pädiatrie m. S. Neurologie
http://kinderkliniken.charite.de/eltern_kleine_patienten/kliniken/klinik_fuer_pa...

http://Exzellenzcluster Neurocure
http://www.ncrc.de/

       

Gefährlicher triple-negativer Brustkrebs: Ohne Östrogenrezeptor, Progesteronrezeptor, Wachtumsfaktorrezeptor

Medizin am Abend Berlin:   Neue Zielmoleküle für die Behandlung

Brustkrebs ist die häufigste Krebsart bei Frauen, und es gibt zahlreiche Unterarten, die nicht gut behandelbar sind. 

Medizin am Abend Berlin Zusatzfachlink: Mammo-Programm  

Oft bildet Brustkrebs Metastasen in der Lunge, Gehirn und Leber. Verfügen die Tumorzellen über bestimmte Rezeptoren, können spezifische Medikamente zur Therapie eingesetzt werden. Doch für eine bestimmte Brustkrebsform, den triple-negativen Brustkrebs, steht bisher nur die ungerichtete Chemotherapie zur Verfügung. 

Sie schädigt auch gesunde Zellen und ist daher für die Patientinnen sehr belastend. 

Wissenschaftler und Ärzte an der TU München haben daher nach neuen Angriffspunkten in den Zellen des triple-negativen Brustkrebses gesucht – und sind fündig geworden. 


Brustkrebs-Gewebeproben von Patientinnen mit TNBC. Die Zellkerne sind blau gefärbt. Abb. A: Die roten Punkte zeigen Proteinkomplexe an: uPAR- und IGF1R.
 
Etwa 15 Prozent aller Brustkrebs-Patientinnen leiden an einer bestimmten Form des Brustkrebses, dem triple-negativen Brustkrebs (TNBC). Betroffen sind etwa 11.000 Frauen in Deutschland pro Jahr, die Neuerkrankungsrate nimmt zu. 

Bei dieser gefährlichen Variante des Brustkrebses fehlen den entarteten Zellen bestimmte Andockstellen für Hormone und Botenstoffe, die bei anderen Brustkrebs-Varianten vorkommen. Konkret handelt es sich dabei um den Östrogenrezeptor (ER), den Progesteronrezeptor (PR) und den Wachstumsfaktorrezeptor 2 (HER2).

 Allerdings sind genau diese drei Andockstellen der Angriffspunkt von Medikamenten, mit denen Brustkrebs zielgerecht behandelt wird – biologische und chemische Wirkstoffe, die die kranken Zellen über diese Rezeptoren attackieren.

• Fehlen diese Rezeptoren, können auch die Medikamente nicht mehr eingesetzt werden, denn sie gelangen gar nicht erst in die Tumorzellen, um dort zu wirken.

• Da TNBC sehr aggressiv ist, sterben daher trotz Behandlung viele Patientinnen innerhalb von drei Jahren nach der Diagnose - häufiger und früher als bei anderen Brustkrebsformen.

Bisherige Therapie belastet Patientinnen zu stark

Zur Behandlung des TNBC gibt es außer der Operation bisher nur eine breit wirkende, ungerichtete Chemotherapie. Obwohl TNBC-Patientinnen zu Beginn gut auf diese Chemotherapie ansprechen, bekommen viele von ihnen innerhalb weniger Monate Metastasen und sterben oft daran.

Daher suchen Forschergruppen weltweit nach neuen biologischen Ansatzpunkten als Ersatz oder Ergänzung für die Chemotherapie.

Eine Forschergruppe an der TU München unter der Leitung von Manfred Schmitt sowie am Helmholtz Zentrum München unter der Leitung von Michaela Aubele ist dabei jetzt fündig geworden. Das Team hat sich auf einen anderen Rezeptor konzentriert, der insbesondere auch bei wandernden Tumorzellen und Metastasen in anderen Organen vorliegt:

der sogenannte uPA Rezeptor und damit verbundene Proteine, das uPAR-Interactom. 

Den Wissenschaftlern war aufgefallen, dass einzelne Mitglieder des uPAR-Interactoms beim triple-negativen Brustkrebs auffallend häufig in hoher Anzahl vorkommen.

Sie sind für die Zellteilung sowie für die Ausbreitung und die Ansiedlung von TNBC-Tumorzellen in anderen Organen von großer Bedeutung.

Dies hatten die beiden Teams zuvor durch Untersuchungen gezeigt, in denen sie im Labor mit genetischen Veränderungen an einzelnen Brustkrebszellen die Wirksamkeit von uPAR unterbrochen hatten. Die Folge: Die Krebszellen teilten sich kaum noch und verloren ihre Aggressivität.

Gewebebank durchforstet

Ihre neue Spur verfolgten die Krebsforscher weiter: Sie untersuchten dazu rund 300 Gewebeproben von TNBC-Patientinnen aus der Gewebebank des Klinikums rechts der Isar. Dort werden seit Jahren Proben aus verschiedenen Tumoren gesammelt, um das Gewebe mit neuen Methoden erforschen zu können. Mit Hilfe dieser Tumorproben wollte die Gruppe die vielfältigen Interaktionen, die uPAR offensichtlich auch mit anderen Botenstoffen und Signalsubstanzen von Zellen hat, aufklären.

Das Team bereitete die Zellen aus Turmorgewebe und aus TNBC-positiven Brustkrebs-Tumorzellen so auf, dass auf molekular-biologischem Weg über 30 verschiedene Proteine und Botenstoffe nachgewiesen werden konnten, die mit uPAR in Wechselwirkung stehen. Darunter befanden sich auch verschiedene Zellwachstumshormone sowie Rezeptoren für das Verdauungshormon Insulin, das Nahrung in die Zellen bringt.
So gelang es den Forschern, auch einige wichtige und bislang in diesem Zusammenhang noch nicht bekannte Proteine wie zum Beispiel Cyr61 (cysteine-rich angiogenic inducer) und YB1 (Y-box binding protein) zu identifizieren.

Neue Vorhersagen möglich – und ein Patent ist eingereicht

Anschließend wertete das Team die in der Gewebedatenbank ebenfalls gespeicherten Patienten- und Krankheitsdaten aus. Dabei zeigte sich, dass zwischen den neu identifizierten Proteinen und der metastasenfreien Überlebensdauer von Frauen mit TNBC tatsächlich ein signifikanter Zusammenhang besteht. Damit ist klar, dass genau diese Proteine Angriffsstellen sein könnten, um die Tumorzellen zu vernichten.
„Wir wissen jetzt, dass wir für diesen hoch aggressiven Brustkrebs, die TNBC-Form, tatsächlich neue Ziele für die Therapie gefunden haben“, freut sich Michaela Aubele. Manfred Schmitt ergänzt: „Wir gehen davon aus, dass wir bald ein biologisch wirksames Medikament entwickeln können – ein Patent ist schon eingereicht.“ Die Arbeitsgruppe hofft, dass sie bald auch in klinischen Studien an Patienten neue Wirkstoffe testen kann.
Außerdem gab es noch ein praktisches Ergebnis der umfangreichen Auswertung der Gewebedatenbank: In Zukunft können Ärzte bessere Aussagen über den Verlauf der TNBC-Erkrankung und der damit verbundenen Lebenserwartung machen und die Patientinnen besser aufklären und beraten.

 

In Abb. B sind wesentlich weniger rote Punkte zu sehen – ein Hinweis auf einen günstigeren Verlauf.
Rechte: Prof. Dr. Michaela Aubele, Helmholtz Forschungszentrum München, Institut für Pathologie

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


Über Google: Medizin am Abend Berlin 

Prof. Dr. Manfred Schmitt
Technische Universität München
Klinische Forschergruppe der Frauenklinik
Tel. 089-4140-2420
E-Mail: manfred.schmitt@LRZ.tum.de

Prof. Dr. Michaela Aubele
Helmholtz Forschungszentrum München
Institut für Pathologie
Tel. 089-3187-4132
E-Mail: aubele@helmholtz-muenchen.de

Die Wilhelm Sander-Stiftung hat dieses Forschungsprojekt mit rund 204.000 Euro unterstützt. Stiftungszweck ist die Förderung der medizinischen Forschung, insbesondere von Projekten im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden insgesamt über 220 Millionen Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Damit ist die Wilhelm Sander-Stiftung eine der bedeutendsten privaten Forschungsstiftungen im deutschen Raum. Sie ging aus dem Nachlass des gleichnamigen bayerischen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Weitere Informationen zur Stiftung: http://www.wilhelm-sander-stiftung.de

360° TOP-Thema: Krebspatienten im Krankenhaus oder zu Hause versterben?

Medizin am Abend Berlin Fazit: Einblicke in Behandlung während der letzten Lebensmonate

Ob Krebspatienten im Krankenhaus oder zu Hause versterben, welche Behandlungen in den letzten Lebensmonaten durchgeführt und welche Kosten dadurch verursacht werden, hängt von strukturellen und kulturellen Besonderheiten in einem Land ab. Dies zeigt eine internationale Studie unter Beteiligung des Hamburg Center for Health Economics (HCHE), die die Inanspruchnahme und Kosten von Gesundheitsleistungen in den letzten Lebensmonaten in sieben Ländern untersucht hat. 
 
Obwohl die Hospitalisierungsrate zum Lebensende in Deutschland im internationalen Vergleich eher gering ist, verbringt immer noch ein großer Anteil der Patienten ihren letzten Lebenstag im Krankenhaus.

Bezüglich Ressourceneinsatz und Kosten liegt Deutschland im Mittelfeld.

• Deutschland zählt mit Belgien, England, Kanada und Norwegen zu den Ländern, in denen ein Großteil der Patienten im Krankenhaus verstirbt – im Gegensatz zu den Niederlanden und den USA. 

Die USA verzeichnet mit nur 22 Prozent die geringste Sterberate in Krankenhäusern.

• „Ein Grund dafür sind die Krankenhausvergütungssätze in Amerika, die wesentlich höher sind als in allen anderen Ländern“, so Prof. Dr. Rudolf Blankart, der sich gerade auf einem Forschungsaufenthalt in den USA befindet. 

„Der Kostendruck in den USA bedingte den erheblichen Ausbau von Pflegeeinrichtungen und Hospizen in den letzten Jahrzehnten und somit konnte die Sterberate in Krankenhäusern kontinuierlich gesenkt werden“. Diese Entwicklung ist aber durchaus im Sinne der Patienten: „Immer wieder konnte in Studien gezeigt werden, dass Patienten eher in ihrem gewohnten häuslichen Umfeld und nicht im Krankenhaus versterben möchten“, so der HCHE-Forscher weiter.

Belgien, England, Kanada und Norwegen liegen an der Spitze der Krankenhauseinweisungen.

In diesen Ländern wurden mehr als 80 Prozent der Krebspatienten in den letzten sechs Lebensmonaten ins Krankenhaus eingewiesen.

In Belgien und Kanada verstirbt dort auch mehr als jeder zweite Krebspatient. In Deutschland werden nur rund 70 Prozent der Krebspatienten innerhalb der letzten sechs Monate im Krankenhaus aufgenommen, wobei nur circa 38 Prozent dort auch ihren letzten Lebenstag verbringen.

Obwohl in den USA die wenigsten Patienten im Krankenhaus versterben, der Anteil Krankenhauseinweisungen nur im Mittelfeld und die Aufenthaltsdauer bei rund der Hälfte im Vergleich zu den anderen Ländern liegt, gehören die USA mit Kanada und Norwegen zu den Ländern mit den höchsten Krankenhauskosten in den letzten sechs Lebensmonaten.

Die hohen Krankenhauskosten der USA resultieren unter anderem aus der hohen Behandlungsintensität. 

Während in den USA über 40 Prozent der aufgenommenen Patienten auf der Intensivstation behandelt werden, ist der Anteil in Deutschland mit rund acht Prozent bedeutend geringer.

In den USA erfolgt die Behandlung in der Intensivstation aber nicht nur doppelt so häufig, sondern auch mit 3,6 Tagen mehr als doppelt so lang wie in allen anderen untersuchten Ländern.

Auch bezüglich des Einsatzes von Chemotherapie liegen die USA weit vorne.

Während in den Niederlanden nur 18 Prozent eine Chemotherapie während der letzten 180 Tagen vor dem Tod erhalten, sind es in den USA fast 39 Prozent.

Deutschland liegt mit 28 Prozent im internationalen Mittelfeld. „Der Einsatz einer Chemotherapie während der letzten Lebensmonate muss sorgsam abgewogen werden, da auch die neuen chemotherapeutischen Wirkstoffe oft mit erheblichen Nebenwirkungen einhergehen“, gibt Rudolf Blankart zu bedenken.

Insgesamt haben die beteiligten Forscher fast 400.000 Patienten in Amerika, Belgien, England, Kanada, den Niederlanden, Norwegen und Deutschland untersucht. „Eine Studie derartiger Größenordnung ist immer eine Herausforderung, da vergleichbare Daten in hoher Qualität in allen Ländern vorliegen müssen“, so Prof. Dr. Rudolf Blankart, der diese Arbeit im Rahmen des Harkness/B. Braun Stiftung Fellowship in Health Care Policy and Practice an der Brown University in den USA maßgeblich vorangetrieben hat. Für Deutschland wurden dabei anonymisierte Daten von der BARMER GEK ausgewertet.

Originalquelle:
Bekelman JE, SD Halpern, CR Blankart, JP Bynum, J Cohen, R Fowler, S Kaasa, L Kwietniewski, HO Melberg, B Onwuteaka-Philipsen, M Oosterveld-Vlug, A Pring, J Schreyögg, CM Ulrich, J Verne, H Wunsch and EJ Emanuel: Comparison of Site of Death, Heath Care Utilization, and Hospital Expenditures for Patients Dying with Cancer in Seven Developed Countries. JAMA. 2016; 315(3):1-12

Über das HCHE
Das Hamburg Center for Health Economics ist ein gemeinsames Forschungszentrum der Universität Hamburg und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE). 2010 gegründet, gehört das HCHE heute bereits zu den größten gesundheitsökonomischen Zentren in Europa. Mehr als 50 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus Ökonomie und Medizin arbeiten gemeinsam an Lösungen aktueller und künftiger Fragestellungen der Gesundheitsversorgung. Als eines von vier gesundheitsökonomischen Zentren in Deutschland erhält das HCHE eine Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung für den weiteren Ausbau.

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

Über Google: Medizin am Abend Berlin 

Hamburg Center for Health Economics, Universität Hamburg
Andrea Bükow, Tel.: 040 42838-9515,
E-Mail: andrea.buekow@wiso.uni-hamburg.de
Prof. Dr. Rudolf Blankart
E-Mail: rudolf.blankart@uni-hamburg.de
Birgit Kruse Universität Hamburg

Kognitive Belastungen beim Lesen im Internet

Medizin am Abend Berlin Fazit: Was Pupillengröße und Hirnströme verraten können

Seit Jahren thematisieren Experten die Auswirkungen des Internets auf unser tägliches Leben, auf unsere Art zu denken und unser Gehirn. Der allgegenwärtige Zugriff auf die verschiedensten hypermedialen Informationsangebote im Web bietet Vorteile. Andererseits: Leiden wir nicht zunehmend unter der Last der Informationsüberflutung? Wird unser Leseverhalten nicht zwangsläufig immer oberflächlicher?
In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Wissensmedien (IWM) mit einer neuartigen Methode der kombinierten Hirnstrom- und Blickbewegungsmessung versucht, der kognitiven Belastung beim Lesen von hypermedialen Informationsangeboten besser auf die Spur zu kommen. 

Es ist nicht nur die schiere Menge an Informationen, die beim Lesen in den umfangreichen Hypertexten im Internet Probleme bereitet, gutes digitales Lesen, z. B. in der Wikipedia, setzt zusätzlich auch mehr Eigenaktivitäten voraus als das Lesen in Büchern.

Digitales Lesen verlangt z. B. permanente Überlegungen zur Auswahl von Links, zur Einschätzung ihrer Relevanz und Qualität, aber auch zur Herstellung von inhaltlichen Zusammenhängen zwischen den vernetzten Informationsangeboten.

Was passiert bei derartigen Leseprozessen im Kopf? Wie stark werden wir tatsächlich kognitiv durch sie belastet?

Und vor allem: Wie lässt sich diese Belastung möglichst objektiv erfassen? Zu derartigen Fragen führten Wissenschaftler der Arbeitsgruppe Multimodale Interaktion des IWM unterschiedliche Studien durch. Diese sollten vor allem Belastungen des sogenannten Arbeitsgedächtnisses beim Hypertextlesen nachweisen, jener "Zentrale" im Gehirn, in der neue Informationen mit bekanntem Wissen verknüpft und verarbeitet werden.

Das Arbeitsgedächtnis ist beim Lesen ohnehin schon gefordert, z. B. um einen Text zu verstehen und dabei eigene Schlussfolgerungen zu ziehen. Hypertexte könnten hier eine zusätzliche Belastungsquelle darstellen: Erreicht der Leser einen Hyperlink, so muss er sich entscheiden, ob er diesem folgen soll oder nicht. Dieser Entscheidungsprozess findet im Arbeitsgedächtnis statt.

• Stößt man beim Lesen auf einen Hyperlink, so könnte dies jeweils zu einer besonders hohen kognitiven Belastung führen. 

Um dies nachzuweisen, nutzen Dr. Christian Scharinger, Dr. Yvonne Kammerer und Prof. Dr. Peter Gerjets vom IWM eine innovative Methode in ihrer experimentellen Forschung: Die kombinierte Erhebung von Blickbewegungsdaten und Frequenzenergiedaten des Elektroenzephalogramms (EEG). Die Größe der Pupille sowie die Energie der Hirnströme in bestimmten Frequenzbereichen des EEG zeigen dabei das Ausmaß an kognitiver Belastung an, wie zuvor in einer Arbeitsgedächtnis-Studie mit Laboraufgaben gezeigt werden konnte.

Erstmalig wurde diese Methode nun auf eine freie Lesesituation mit (simulierten) Hyperlinks übertragen. Mit Hilfe der Blickbewegungsmessung konnte für jeden Zeitpunkt bestimmt werden, ob Textbereiche mit bzw. ohne Hyperlinks gelesen wurden.

Auf diese Weise lässt sich vergleichen, ob sich die Größe der Pupille sowie die Energie der Hirnströme in Abhängigkeit davon unterscheiden, ob ein gerade gelesener Satz Hyperlinks enthält oder nicht. 

"Wie vermutet, zeigte sich beim Lesen von Sätzen mit Hyperlinks, dass die an dieser Stelle auftretenden Entscheidungsprozesse im Vergleich zu reinem Lesen tatsächlich zu erhöhter kognitiver Belastung führten,“ so Dr. Christian Scharinger, der die Studie federführend betreut hat. Dies war sowohl in der Energieveränderung der Hirnströme im EEG als auch in einer Vergrößerung der Pupille erkennbar. Die mit dem digitalen Lesen verbundenen kognitiven Anforderungen lassen sich damit bis auf die Ebene von Gehirnprozessen nachweisen.

In zukünftigen Studien möchte die Gruppe um Prof. Gerjets die Methode der kombinierten EEG-Blickbewegungs-Analyse nutzen, um kognitive Belastungen auch bei echten Hypertexten aus dem Internet (z. B. Wikipedia-Artikel) zu analysieren, aber auch um multimediale Lernangebote zu erforschen, die eine Verknüpfung von Text- und Bildinformationen im Arbeitsgedächtnis erfordern.

Ergebnisse dieser Studien könnten dazu beitragen, Hypertexte und multimediale Lernmaterialien möglichst nutzerfreundlich und effektiv zu gestalten, indem unnötige Belastungen des Arbeitsgedächtnisses vermieden werden.

Mehr Informationen:

Link zur Arbeitsgedächtnis-Studie mit Laboraufgaben:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/psyp.12500/abstract

Link zur Hypertext-Studie: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0130608


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

Über Google: Medizin am Abend Berlin 

Prof. Dr. Peter Gerjets, Leibniz-Institut für Wissensmedien, Schleichstraße 6, 72076 Tübingen, Tel.: 07071/ 979-219, E-Mail: p.gerjets@iwm-tuebingen.de


Das Leibniz-Institut für Wissensmedien
Das Leibniz-Institut für Wissensmedien (IWM) in Tübingen erforscht das Lehren und Lernen mit digitalen Technologien. Rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Kognitions-, Verhaltens- und Sozialwissenschaften arbeiten multidisziplinär an Forschungsfragen zum individuellen und kooperativen Wissenserwerb in medialen Umgebungen. Seit 2009 unterhält das IWM gemeinsam mit der Universität Tübingen Deutschlands ersten Leibniz-WissenschaftsCampus zum Thema „Bildung in Informationsumwelten“. Internetadresse: www.iwm-tuebingen.de.

Dr. Evamarie Blattner
Leibniz-Institut für Wissensmedien, Schleichstraße 6, 72076 Tübingen,
Tel.: 07071/ 979-222, E-Mail: presse@iwm-tuebingen.de

Die Leibniz-Gemeinschaft
Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 88 selbständige Forschungseinrichtungen. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen u.a. in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.100 Personen, darunter 9.200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,6 Milliarden Euro. www.leibniz-gemeinschaft.de

360°-TOP: Marathon und Ultramarathon Lauf - Gesundheitsschädlich?

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Ultramarathon: neue Erkenntnisse zur Belastungssituation von Extremsportlern

Nicht zuletzt die Teilnehmer des alljährlichen Ulmer Einstein-Marathons dürften aufatmen: Extreme Laufbelastungen führen bei durchtrainierten Sportlerinnen und Sportlern zu keinen dauerhaften Schädigungen am Hirn und den Gelenken. Vielmehr zeigte der Knorpel der Fuß- und Sprunggelenke auch während des Laufens ein erstaunliches Regenerationspotential. So lauten die jetzt publizierten Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung zum Transeuropa-Lauf von 2009, der seinerzeit von einem Mediziner- und Forscherteam um Dr. Uwe Schütz aus der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie am Universitätsklinikum Ulm mit einem mobilen Kernspingerät (MRT) begleitet wurde. 
 
Dr. Schütz (links) und Dr. Billich im Jahre 2009 vor dem mobilen MRT-Gerät Foto: Universitätsklinikum Ulm
 
Auf diese Weise konnten einmalige Daten von den teilnehmenden Extremsportlern gewonnen werden, die tiefe Einblicke in die Auswirkungen eines Ultramarathons auf den menschlichen Körper geben.

Wohlgemerkt: Der Vergleich zwischen einem Marathonlauf (42,2 Kilometer) und einem Ultramarathon (in diesem Fall 4.487,7 Kilometer) hinkt zugegebenermaßen, doch die Erkenntnis, dass extremes Laufen überhaupt zu signifikanten Veränderungen im Bereich der grauen Hirnsubstanz führen kann, dürfte wohl ganz besonders intensiv trainierenden Sportfreunden zumindest ein kurzes Stirnrunzeln abringen …

• „Die Auswertung der MRT-Aufnahmen zeigte, dass das Volumen der grauen Hirnsubstanz am Ende der gut zwei Monate dauernden Extrembelastung im Durchschnitt um 6,1 Prozent zurückgegangen war. 

Dabei waren einige Hirnbereiche mehr und andere weniger betroffen“, erläutert Projektleiter Dr. Uwe Schütz. Doch der Wissenschaftler kann beruhigen:

„Nach acht Monaten zeigten erneute MRT-Aufnahmen, dass sich die Hirnsignale der Ultraathleten wieder vollkommen erholt hatten.“

• Zum Vergleich: Im Verlauf natürlicher Alterungsprozesse kommt es durchschnittlich zu einem Rückgang der grauen Hirnsubstanz um 0,2 Prozent pro Jahr. 

Mediziner sprechen in diesem Fall von einer Atrophie des Gehirns, die unumkehrbar ist. 

„Und das ist der große Unterschied zu den Teilnehmerinnen und Teilnehmern des Transeuropa-Laufs“, bilanziert Dr. Schütz.

Es konnten bei den durchtrainierten Extremsportlern keine dauerhaften Hirnschädigungen festgestellt werden. Das beobachtete Phänomen der vorübergehenden Hirnvolumenreduktion kann nach Meinung von Hirnforschern vor allem dadurch erklärt werden, dass durch das ultralaufbedingte überdurchschnittlich hohe Energiedefizit, mit weitgehendem Aufbrauch relevanter Fettreserven des Körpers, auch das Gehirn versucht Energie einzusparen, und daher die während eines solchen wochenlangen Transkontinentallaufes weniger benötigten Hirnareale vorübergehend „abschaltet“.

Lückenlose Dokumentation
Das eigentliche Hauptaugenmerk der Forschung lag auf den Auswirkungen auf die Gelenke der 67 Sportlerinnen und Sportler, von denen 45 die Strecke von der süditalienischen Hafenstadt Bari bis zum Nordkap schafften. Aus wissenschaftlicher Sicht wertvoll war die besondere Möglichkeit, die gesamten Veränderungsprozesse in den Körpern lückenlos feststellen zu können. Normalerweise beschränken sich sportmedizinische Studien nämlich auf einen Vorher-Nachher-Befund.

Störungen im Knorpel
Alle drei bis vier Tage untersuchten die Ulmer Wissenschaftler die Teilnehmer aus zwölf Nationen, die täglich zwischen 44 und 95 Kilometern laufend zurücklegten. „Die MRT-Aufnahmen, die wir in unserem eigens mitgeführten Lkw anfertigten, zeigten schnell, dass die Gelenke auf die Strapazen signifikant reagierten“, erläutert Projektleiter Schütz.

„Es kam auf den ersten 1.500 Kilometern in allen Gelenken zu einer Zunahme der sogenannten T2-gewichteten Signale, darunter ist ein Marker zu verstehen, der eine Störung im Knorpel anzeigt“, so Dr. Schütz weiter. 

Von dieser Beobachtung nimmt er lediglich die Kniescheibe aus, da dieses Teilgelenk des Kniegelenkes beim Laufen auf der Ebene keine relevante Belastung erfährt.

Was bedeutet die T2-Zunahme? Die Forscher gehen davon aus, dass aufgrund der Extrembelastung der Verlauf der oberflächlichen Kollagenfasern gestört wurde und durch teilweise Zerstörung von Knorpelmatrixproteinen der Wassergehalt des Knorpels zugenommen hatte.

„Im Bereich des Sprunggelenks konnten wir einen T2-Anstieg um 20,9 Prozent, im Knöchel um 25,6 Prozent und im Bereich des Mittelfußes um 26,3 Prozent feststellen“, sagt Schütz. Spitzenreiter sei ein Bereich des Kniegelenks (Femorotibialgelenk) mit Werten bis zu 44 Prozent gewesen.

Gelenke erholten sich noch während des Extremlaufs

• Je mehr Kilometer jedoch im Verlauf des „Transeuropa-Laufs“ zurückgelegt wurden, umso mehr erholte sich der Gelenkknorpel, was eine neue und erstaunliche Beobachtung ist.

 Lediglich im Kniegelenk blieben die Werte erhöht. „Wir hatten eigentlich erwartet, dass die Fußgelenke auf Dauer anfälliger sind, denn ihre Gelenkfläche ist kleiner, damit ist auch die Belastung pro Flächeneinheit größer“, führt Studienleiter Schütz aus. 

Darüber hinaus sei interessant, dass sich der Durchmesser der Achillesferse vergrößert habe.

Knöcherne Strukturen insgesamt seien durch die enormen Belastungen tendenziell nicht in Mitleidenschaft gezogen worden, auch wenn es bei zwei Läufern zu Ermüdungsbrüchen im späteren Rennverlauf kam.

Weitere Information:
Der „Transeuropa-Lauf“ fand vom 19. April bis 21. Juni 2009 statt und führte über 4.487,7 Kilometer von Bari bis zum Nordkap. Das Forschungsprojekt der Ulmer Wissenschaftler wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 200.000 Euro gefördert. Das mobile MRT-Gerät inklusive eines separaten Stromaggregats wurde auf einem Sattelzug mit einem Gesamtgewicht von 37 Tonnen durch ganz Europa transportiert. Die Ulmer Wissenschaftler fertigten nicht nur MRT-Aufnahmen an, sondern nahmen täglich Messungen der Temperatur und Hautfaltendicke vor. Hinzu kam die Entnahme von Urin- und Blutproben.

Die Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie (Ärztlicher Direktor Prof. Dr. Meinrad Beer) bietet mit ihren drei Standorten auf dem Oberen Eselsberg, dem Michelsberg und in Günzburg ein sehr breites Spektrum an modernen und schonenden Bildgebungsverfahren sowie minimal-invasiven Therapieverfahren an. Neben dem klassischen Röntgen gehören unter anderem CT sowie MRT, Sonographie, Mammographie und Angiographie zum Leistungsangebot.


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


Über Google: Medizin am Abend Berlin

Jörg Portius
Universitätsklinikum Ulm
0731 500 43043

360° Zika - Viren: In Europa und Deutschland? Mückenart Aedes aegypti: Olympia 2016 in Brasilien

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Zika-Viren: Könnten sie bald auch in Europa und Deutschland auftauchen?

In Südamerika, vor allem in Brasilien, breiten sich derzeit die Zika-Viren rasant aus, übertragen von der Mückenart Aedes aegypti. Die Viren stehen im Verdacht, bei Schwangeren das Ungeborene zu schädigen und eine Fehlbildung des Gehirns auszulösen. Einen Impfstoff gibt es bisher nicht; Programme zur Vernichtung der Mücken sind angelaufen. Können die Viren bald auch nach Europa gelangen und wie riskant sind die kommenden Olympischen Spiele in Rio de Janeiro? Ein Experte am Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), Prof. Dr. Jan Felix Drexler, Universität Bonn, bewertet die Situation und plädiert für mehr Forschung und weniger Panikmache.

Wie groß ist die Gefahr, dass das Zika-Virus bald auch in Europa und dann in Deutschland auftaucht und sich dort ausbreitet?


DZIF-Professor J.-F. Drexler (c) Universität Bonn

J.F. Drexler: Es gibt bereits importierte Fälle in Europa und es wird auch zukünftig Menschen geben, die das Virus nach Europa und Deutschland bringen. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass das Virus hier über Mücken weiterverbreitet wird, ist extrem gering.

Die Überträger-Moskitos in Südamerika (Aedes aegypti) gibt es bei uns nicht.

• Ob die Asiatische Tigermücke (Aedes albopictus), die auch in Deutschland vorkommt, das Zika-Virus überträgt, ist noch nicht geklärt. In jedem Fall reicht ihre Häufigkeit nicht aus, um das Zika-Virus in Deutschland anzusiedeln.

Können Schwangere derzeit nach Südamerika reisen? Wie wahrscheinlich ist der Zusammenhang zwischen Zika-Viren und den Fehlbildungen der Neugeborenen?

J.F.Drexler: Der Zusammenhang von Zika-Viren-Infektionen von Schwangeren und einer direkten Schädigung des Ungeborenen ist derzeit noch nicht gesichert. Viele Aspekte sind noch unverstanden. Das Zika-Virus ist seit langer Zeit bekannt und hat in früheren Ausbrüchen keine bemerkenswerten Raten von „Mikrozephalie“ ausgelöst.

Mikrozephalie ist die beobachtete Gehirnveränderung, die jetzt in Zusammenhang mit Zika-Viren mehrfach beobachtet wurde.

Wenn man mündlichen Schilderungen von brasilianischen Kollegen glauben darf, sind nicht alle Bevölkerungsschichten von der Mikrozephalie betroffen. Man sollte daher die Schwangeren informieren, aber wir denken, dass das Risiko, sich bei einer Reise mit Zika-Viren zu infizieren und dann in der Folge ein krankes Kind zu bekommen, gering ist. Nichtsdestotrotz ist die mögliche Schädigung von Ungeborenen ein besonderer Aspekt, der Forschung auf diesem Gebiet notwendig macht.

• Müssen besondere Vorkehrungen für die kommenden Olympischen Sommerspiele im August in Brasilien getroffen werden?

J.F.Drexler: Wir vermuten, dass sich das Problem bis dahin wieder etwas eingrenzen wird. 

• Anders als beim Dengue-Virus kann sich der Mensch nur einmal im Leben mit Zika-Viren infizieren und ist danach immun. 

• Derzeit sieht es so aus, dass wir eine Phase der massiven Virusausbreitung erleben werden, die dann aber eine Bevölkerungsimmunität hinterlässt und dazu führt, dass sich die Epidemie von selbst eindämmt. Man sollte dabei auch nicht vergessen, dass das Zika-Virus kein besonders virulenter Erreger ist. Die Symptome sind nicht lebensbedrohlich.

Wird bereits an Zika-Viren in Deutschland geforscht?

J.F. Drexler: Wir arbeiten in Bonn bereits an Testsystemen und auch an anderen DZIF-Standorten arbeiten Wissenschaftler zum Zika-Virus, so zum Beispiel in Hamburg. Zu den wichtigsten Zielen sollte sicher die Entwicklung eines Impfstoffs gehören. Im DZIF sind wir für diese Forschung zu neu auftretenden Infektionskrankheiten sehr gut aufgestellt.

Hintergrund

Zika-Viren

Das Zika-Virus verursacht Fieber, Hautausschlag, Gelenkschmerzen und Bindehautentzündungen. Bei Schwangeren kann das Virus auf das Ungeborene übertragen werden. Forscher vermuten einen Zusammenhang zwischen der Virusinfektion und Fehlbildungen des Gehirns beim Baby:

In Brasilien wurden seit Oktober mehr als 3500 Fälle von Babys oder Föten mit Mikrozephalie, einem zu kleinen Kopf, registriert. Viele dieser Fälle sind aber noch nicht vollständig untersucht, und nur bei ganz wenigen wurde eine Zika-Infektion bestätigt.

Das Virus wird nach derzeitigem Kenntnisstand von der Mückenart Aedes aegypti übertragen – eine Mückenart, die in Deutschland nicht vorkommt. Die in Deutschland seltene Art Aedes albopictus könnte theoretisch das Virus übertragen – die Häufigkeit dieser Insekten in Deutschland ist allerdings so gering, dass Experten eine Ansiedlung des Virus für äußerst unwahrscheinlich halten.

• Das Virus wurde erstmals vor knapp 40 Jahren in Uganda beschrieben. Es wird vermutet, dass es 2014 mit den vielen Reisenden zur Fußball-WM nach Brasilien gelangt ist.

Viren-Forschung im DZIF

Am DZIF wurden mit dem Schwerpunkt „Neu auftretende Infektionskrankheiten“ beste Voraussetzungen geschaffen, um bei Ausbrüchen neuer Viren schnell Diagnostika und Impfstoffe zu entwickeln und eine weitere Ausbreitung zu verhindern. Die Bonner Forscher um Christian Drosten konnten bereits den weltweit verwendeten Standardtest zum Nachweis des MERS-Erregers entwickeln. DZIF-Wissenschaftler in Marburg und Hamburg sind beteiligt an der Ebola-Forschung.

Weitere Informationen zum Zika-Virus gibt das Robert-Koch-Institut:

http://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/Z/Zikaviren/Zikaviren.html

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


Über Google: Medizin am Abend Berlin

Prof. Jan Felix Drexler
DZIF-Schwerpunkt „Neu auftretende Infektionskrankheiten“
Universität Bonn
T +49-228-287-11697
E-Mail: drexler@virology-bonn.de

DZIF
Karola Neubert und Janna Schmidt
T 0531/6181-1170 und -1154

---

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://www.dzif.de