Krankhaftes Herzwachstum: RNA „cardiac hypertrophy associated transcript“ (Chast) Hemmer

Medizin am Abend Berlin Fazit:  MHH-Forscher entdecken neue Therapie der Herzschwäche

Hemmstoffe bremsen Aktivität von Chast-RNA / Krankhaftes Herzwachstum geht im Tierversuch zurück 
 

• Ein Herzinfarkt oder anhaltend hoher Blutdruck können dazu führen, dass das Herz krankhaft wächst, schwach wird oder sogar versagt. 

Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben nun eine Therapieoption gefunden, die diesen Prozess möglicherweise aufhalten oder sogar zurückbilden kann: 

Sie haben eine zuvor unbekannt Ribonukleinsäure (RNA) entdeckt, die in krankhaft gewachsenen Herzmuskelzellen besonders oft vorkommt, und deren Hemmung im Zell- und Mausmodell zum Rückgang des krankhaften Herzwachstums führte.

Die Ergebnisse um die RNA „cardiac hypertrophy associated transcript“ (Chast) veröffentlichte das renommierte Journal Science Translational Medicine. Erstautorin ist Janika Viereck aus dem MHH-Institut für Molekulare und Translationale Therapiestrategien, das Professor Dr. Dr. Thomas Thum leitet.



 Professor Dr. Dr. Thomas Thum und Janika Viereck "Foto:MHH/Kaiser"

Chast ist eine „lange nichtkodierende RNA“ (lncRNA).

• Diese dienen nicht der Umsetzung genetischer Informationen in Eiweißbausteine, sondern sie haben regulatorische Funktionen – die bisher jedoch größtenteils noch unbekannt sind. 

Von diesen neu entdeckten nicht-Protein kodierenden RNAs gibt es in unserem Körper bis zu 100.000, jedoch ist bisher erst eine Handvoll wissenschaftlich genauer untersucht worden.

„Wir konnten erstmals eine Therapieoption für eine Herz- Kreislauferkrankung aufzeigen, die über die Hemmung einer lncRNA funktioniert“, sagt Professor Thum.

Die Forscher analysierten – unter anderem in Zusammenarbeit mit Forschern des Exzellenzclusters REBIRTH der MHH – in Zellen von krankhaft gewachsenem Herzgewebe mit Hilfe sogenannter Gen-Chips die Aktivität von insgesamt 30.000 IncRNAs und fanden heraus, dass die krankhaften Umbauprozesse und Herzvergrößerungen mit einer gesteigerten Aktivität von Chast zusammenhingen. 

• Dann generierten sie neue Stoffe, mit denen sie in Zellkulturen und in Mausmodellen Chast hemmen konnten. 

Das führte zum Rückgang der krankhaften Umbauprozesse im Herzen und des Herzwachstums.

Im Mausmodell konnten sie zudem nachweisen, dass die hemmenden Stoffe keine schädigende Wirkung auf andere Organe hatten. Nun wollen sie künftig herausfinden, ob der Chast-Hemmer auch für Menschen geeignet ist, um neue medikamentöse Therapieoptionen für Herzschwäche zu entwickeln.




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Professor Dr. Dr. Thomas Thum
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360° Spezial-Thema: Eisenzufuhr und Darmflora

Medizin am Abend Berlin Fazit.  Wie reagiert das Darm-Mikrobiom auf eine gesteigerte Eisenzufuhr?

Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen leiden sehr häufig unter Eisenmangel, dessen Therapie ist aber häufig mit Nebenwirkungen verbunden. 

Eine internationale und interdisziplinäre Wissenschaftlergruppe unter Federführung des ZIEL – Institute for Food & Health der TU München hat untersucht, wie sich das Mikrobiom – die Bakteriengemeinschaft im Darm – auf orale oder intravenöse Eisengaben verhält. 

Beides führt zu einem besseren Eisengehalt und verändert die Bakteriengemeinschaft im Darm – die Veränderungen variieren aber je nach Therapieform. 
 

• „Die Eisenzufuhr hatte sowohl oral als auch intravenös einen sehr deutlichen Einfluss auf das Mikrobiom des Darms“, sagt Professor Dirk Haller von der Technischen Universität München (TUM). Diese Beobachtung sei insofern bemerkenswert, weil die intravenöse Gabe den Eisengehalt im Darm wiederum nicht beeinflusste.

• Morbus Crohn und Colitis ulcerosa sind die beiden häufigsten Formen chronisch entzündlicher Darmerkrankungen und nicht heilbar. 

„Der Charakter dieser Krankheiten ist wesentlich komplexer als bei Infektionen. Wir wissen nicht, welche Bakterien in welcher Gemeinschaft beteiligt sind“, erklärt Professor Haller.  

Die Studie habe bestätigt, wie sensibel das Mikrobiom des Darms auf eine Eisenzufuhr reagiert – besonders bei Patienten Morbus Crohn.

Erste Humanstudie zur Darmflora unter Eisengabe

Das Ergebnis der Humanstudie des ZIEL wurde in der Februar-Ausgabe der Fachzeitschrift „Gut“ der Britischen Gesellschaft für Gastroenterologie veröffentlicht. An der dreimonatigen Studie unter Leitung von Professor Haller waren Wissenschaftler rund um Professor Philippe Schmitt-Kopplin vom Helmholtz Zentrum München und Professor Richard Fedorak von der kanadischen Universität Alberta (Kanada) beteiligt.

• Bisher war nur bei Versuchen mit Mäusen eine deutliche Veränderung der Darmflora durch eine Eisenersatz-Therapie nachgewiesen worden. Eine Humanstudie fehlte bisher.

Die 72 Probandinnen und Probanden der Studie waren an einem kanadischen Krankenhaus ausgewählt worden: 31 von ihnen sind Morbus Crohn-Patienten, 32 leiden an Colitis ulcerosa und 19 aus anderen Gründen an Anämie, der so genannten Blutarmut. Die eine Hälfte der Teilnehmer wurde oral mit Eisensulfat behandelt, die andere Hälfte erhielt Eisen intravenös.

• Vor und nach der Therapie wurden Stuhlproben genommen und die Bakteriengemeinschaften sowie Stoffwechselprodukte gemessen.

Die kurzzeitige Eisenbehandlung führte in dem kurzen Behandlungszeitraum zu keiner Verschlimmerung der Darmerkrankung.

"Trotzdem kann der Schluss gezogen werden, dass vor allem Morbus Crohn Patienten mit einer instabilen Darmflora von der intravenösen Eisensupplementierung profitieren", sagt Prof. Haller vom Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie der TU München – "weil bei der intravenösen Gabe in der Regel auftretende Nebenwirkungen offenbar ausgeschlossen werden können."

Beispielhafte Kooperation zwischen ZIEL und Helmholtz Zentrum

Für den ZIEL-Geschäftsführer Haller ist die Studie ein beispielhaftes Kooperationsprojekt, um Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung auf die humane Forschung zu übertragen: Im ZIEL waren im vergangenen Jahr die Vorraussetzungen geschaffen worden, um das Thema Mikrobiom und Gesundheit auf hohem Niveau bearbeiten zu können. Damit sollen Ressourcen gebündelt und internationale sowie interdisziplinäre Forschungsvorhaben intensiviert werden. „Bei dieser Studie haben wir mit unserer Kernexpertise auf dem Gebiet des Mikrobioms viele Ressourcen vereint“, sagt Haller – „und Möglichkeiten für die Forschung genutzt, die wir nun weiterführen werden.“

Publikation:
Thomas Lee, Thomas Clavel, Kirill Smirnov, Annemarie Schmidt, Ilias Lagkouvardos, Alesia Walker, Marianna Lucio, Bernhard Michalke, Philippe Schmitt-Kopplin, Richard Fedorak und Dirk Haller: Oral versus intravenous iron replacement therapy distinctly alters the gut microbiota and metabolome in patients with IBD, 4.2.2016. doi:10.1136/gutjnl-2015-309940

Prof. Dr. Dirk Haller
Technische Universität München
Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie
ZIEL – Institute for Food & Health (Direktor)
Gregor-Mendel-Str. 2
85354 Freising
Tel.: +49-(0)8161-712026
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Dr. Ulrich Marsch Technische Universität München

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360°Spezial-Thema: Eisenmangel - Screening: Der Marker Zink-Protoporphyrin

Medizin am Abend Berlin:  Eisenmangel: Neue nicht-invasive Screeningmethode

Neue Messmethode von Forschern des LMU-Klinikums ermöglicht systematisches Screening bei Eisenmangel ohne Blutentnahme. 
 
Forscher des Klinikums der Universität München haben eine Methode entwickelt, mit der es erstmals möglich ist, ohne Blutentnahme auf Eisenmangel zu screenen.

Dafür wird eine flexible Lichtleitfaser sanft auf die Unterlippe aufgesetzt. Blaues Licht regt Fluoreszenz eines in Spuren vorkommenden Moleküls in den roten Blutkörperchen in der Unterlippe an. Diese Fluoreszenz ist ein Maß für Eisenmangel.



Ärzte am LMU-Klinikum führen eine nicht-invasive Eisenmangelmessung durch.  Klinikum der Universität München


Risikogruppen für Eisenmangel
 
Eisenmangel ist eine weit verbreitete Mangelerscheinung, die zu Anämie führen kann. In Europa leiden über fünf Prozent der Bevölkerung – meist unerkannt – an Eisenmangel. Dabei können besonders bei Kleinkindern die Folgen gravierend sein: 

• Eisenmangel kann zu einer irreversibel verzögerten Gehirnentwicklung führen. 

Eine weitere Risikogruppe sind Schwangere. „Etwa die Hälfte aller Schwangeren, die bei uns im Perinatalzentrum Großhadern entbinden, ist von Eisenmangel betroffen. 

• Eisenmangel erhöht das Frühgeburtsrisiko messbar. 

• Außerdem sind Lebensqualität und Leistungsfähigkeit der Betroffenen erheblich einschränkt“, erläutert Prof. Dr. Uwe Hasbargen, Leiter des Perinatalzentrums am Klinikum der Universität München. 

In Entwicklungsländern ist das Problem noch ausgeprägter, da Mangelernährung und damit auch Eisenmangel wesentlich häufiger auftreten.  

• Kinder in Malariagebieten profitieren besonders von gezielter Eisengabe, eine ungezielte Eisengabe erhöht allerdings die Mortalität.

Neue Methode ermöglicht systematisches Screening
 
Bisher haben alle Methoden, die auf Eisenmangel screenen, eine Blutentnahme und eine Laboruntersuchung benötigt, was systematisches Eisenmangelscreening verhindert hat. Mitarbeitern des Laser-Forschungslabors im LIFE-Zentrum am Klinikum der Universität München ist es in Kooperation mit Forschern aus dem Institut für Laboratoriumsmedizin und dem Perinatalzentrum der gleichnamigen Einrichtung, sowie von der Columbia University (New York) nun erstmals gelungen, mittels einer fluoreszenzspektroskopischen Untersuchung an der Unterlippe einen Marker für Eisenmangel, Zink-Protoporphyrin, ohne Blutentnahme quantitativ nachzuweisen.

Die Methode und deren Evaluierung in einer klinischen Studie an Frauen nach der Geburt werden von den Wissenschaftlern im Fachmagazin Nature Communications beschrieben.

Der Marker Zink-Protoporphyrin
 
Der Marker Zink-Protoporphyrin in roten Blutkörperchen ist ein etablierter Marker für Eisenmangel. 

• „Bei der Bildung von roten Blutkörperchen wird bei Personen mit Eisenmangel während des Aufbaus des roten Blutfarbstoffs, dem Häm als Teil des Hämoglobins, häufiger ein Zinkion anstelle eines Eisenions eingebaut. 

• Dadurch entstehen Zink-Protoporphyrin-Moleküle und es erhöht sich das Verhältnis der Zink-Protoporphyrin- zu Häm-Moleküle in den roten Blutkörperchen, die unter Eisenmangelbedingungen gebildet wurden“, erklärt Prof. Dr. Michael Vogeser, Institut für Laboratoriumsmedizin. 

Zink-Protoporphyrin weist ein charakteristisches Fluoreszenzspektrum auf. Diese Fluoreszenz wird bei kommerziellen Geräten, sogenannten Hämatofluorometern, benutzt, um das Zink-Protoporphyrin aus einer Blutprobe zu bestimmen.

Die nicht-invasive Messmethode
 
Die Zink-Protoporphyrin-Fluoreszenz ist im Gewebe etwa 100-fach schwächer als der Fluoreszenzuntergrund von anderen Gewebebestandteilen.

Außerdem sind die Gewebezusammensetzung und andere Einflüsse wie zum Beispiel die Epitheldicke unbekannt.

Die Physiker in der Arbeitsgruppe um Dr. Herbert Stepp (Laser-Forschungslabor, LIFE-Zentrum) haben mehrere Techniken entwickelt, als Patentanträge eingereicht und in einem Prototyp umgesetzt, die die vielfältigen Probleme bei der nicht-invasiven Messung adressieren. So wird durch Anregung mit zwei Wellenlängen ein Großteil des Fluoreszenzuntergrundes eliminiert. Mit einem ausgefeilten Computeralgorithmus wird dann die Zink-Proto-porphyrin-Fluoreszenz bestimmt.

Für die Messung geeignete Stellen auf der Unterlippe werden durch das System über eine sorgfältig validierte Methode identifiziert und dem Untersucher live angezeigt. Danach wird die fluoreszenzspektroskopische Messung mit den zwei Anregungswellenlängen gestartet. Dr. Ilknur Teksan, Ärztin am Perinatalzentrum Großhadern, ist begeistert: „In unserer Studie dauerte die gesamte Messprozedur weniger als zwei Minuten, was mit der gesammelten Erfahrung nun sogar noch deutlich reduziert werden könnte.“

Ausblick
Die vorgestellte Methode zum Eisenmangelscreening hat das Potential, Eisenmangel auch dann zu erkennen, wenn keine Laboruntersuchung möglich ist. Zusätzlich steht das Messergebnis sofort zur Verfügung. 

Dies ist vor allem in Entwicklungsländern von Vorteil, in denen eine Blutentnahme und anschließende Laboruntersuchung oftmals nicht möglich sind. Aber auch in Europa würde ein nicht-invasives Eisenmangelmessgerät die Versorgung speziell von Kindern verbessern, bei denen eine Blutentnahme eine Hürde darstellt. 

Perspektivisch kann das Gerät auch zur besseren Überwachung von Risikogruppen wie Schwangeren oder Blutspendern dienen, sowie allgemein für Eisenmangelscreening. Denn: Wer lässt sich schon gerne stechen, wenn es auch ohne geht?

Die Geräteentwicklung und die klinische Studie wurden finanziert durch das Nestlé Research Center, Nestec Ltd., Vevey, Schweiz. Das Verfahren zur Zulassung als Medizinprodukt wird gefördert durch das Bundeswirtschaftsministerium über das Programm EXIST Forschungstransfer.

Publikation:
“Non-invasive detection of iron deficiency by fluorescence measurement of erythrocyte zinc protoporphyrin in the lip”

Autoren: Georg Hennig, Christian Homann, Ilknur Teksan, Uwe Hasbargen, Stephan Hasmüller, Lesca M. Holdt, Nadia Khaled, Ronald Sroka, Thomas Stauch, Herbert Stepp, Michael Vogeser & Gary M. Brittenham

DOI: 10.1038/NCOMMS10776
www.nature.com/naturecommunications



Dr. Herbert Stepp
Laser-Forschungslabor – LIFE Zentrum
Klinikum der Universität München (LMU)
Campus Großhadern
Tel: +49 (0)89/4400-74880 oder 74867
Mobil: +49 (0)15201786706
Fax: +49 (0)89 4400 74864
E-Mail: Herbert.Stepp@med.uni-muenchen.de
Web: www.laser-forschungslabor.de
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Nierenfehlbildung: Nierenanomalien - kongenitale Anomalien der Nieren und ableitenden Harnwege (CAKUT)

Medizin am Abend Berlin Fazit:  MHH-Forscher entschlüsseln Ursache von Nierenfehlbildungen weiter

Wissenschaftler entdecken Gen, das bei angeborenen Fehlbildungen der Nieren eine Rolle spielt / Publikation im Journal „Human Genetics“ / Gezieltere Patientenbetreuung 

Medizin am Abend Berlin Zusatzlink: Volkswirtschaftszahlen Deutschland  

 

• Wenn sich Nieren, Nierenbecken oder Harnleiter beim Embryo nicht richtig entwickeln, werden die Kinder mit Fehlbildungen geboren. Häufige Folge ist Nierenversagen. Dann sind sie entweder von der Dialyse abhängig oder brauchen eine Nierentransplantation.  

Die genetische Ursache für die Entstehung dieser angeborenen Nierenanomalien, die auch „kongenitale Anomalien der Nieren und ableitenden Harnwege“ (CAKUT) genannt werden, ist bisher nur bei einem Bruchteil der Patienten bekannt. Wissenschaftler aus fünf Abteilungen der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) konnten nun neue Erkenntnisse gewinnen und im Fachjournal „Human Genetics“ veröffentlichen.

Sie fanden heraus, dass Veränderungen des Gens TBC1D1 an der CAKUT-Entstehung beteiligt sind.

„Das Produkt des Gens spielt im Zuckerstoffwechsel eine Rolle und möglicherweise im ‚Ret-Signalweg‘, der die Nierenentwicklung beeinflusst“, erläutert Professorin Dr. Ruthild Weber. Die Teamleiterin im MHH-Institut für Humangenetik war bei dem Projekt und der Publikation federführend. Erstautoren sind Dr. Anne Kosfeld und Dr. Martin Kreuzer. „Die MHH bietet das ideale Umfeld zur Durchführung eines solchen Projekts, weil sie das größte Nierentransplantationszentrum für Kinder in Deutschland ist und auch weltweit in diesem Bereich eine Rolle spielt“, sagt Professor Dr. Dieter Haffner, Direktor der MHH-Klinik für Pädiatrische Nieren-, Leber- und Stoffwechselerkrankungen.

Erfolgreiche Koopaertionspartner: Professor Dr. Dieter Haffner, Professorin Dr. Ruthild Weber, Professor Dr. Andreas Kispert, Dr. Anne Kosfeld, Professor Dr. Michael Klintschar (von links). MHH/Karin Kaiser

Sein Team hat für dieses Projekt in den vergangenen drei Jahren Blutproben und klinische Daten von mehr als 100 Kindern mit CAKUT gesammelt, sodass die Humangenetiker die kodierenden Bereiche des Genoms (die Exome) mit der Methode des „Next Generation Sequencing“ untersuchen und die vielen Daten auswerten konnten.

„Ein Kandidatengen zu identifizieren ist erst der Anfang. Anschließend müssen das Gen und die gefundenen genetischen Veränderungen charakterisiert werden“, erläutert Professorin Weber. Dafür habe das Team von Professor Dr. Andreas Kispert vom Institut für Molekularbiologie, das seit Jahren die Entwicklung der Nieren- und Harnleiter im Mausmodell erforscht, entscheidende Beiträge geleistet. Privatdozent Dr. Jan Hinrich Bräsen vom Institut für Pathologie sowie Professor Dr. Michael Klintschar vom Institut für Rechtsmedizin steuerten wichtiges Untersuchungsmaterial und Expertise bei, auch Wissenschaftler aus Düsseldorf, Erlangen und Paris arbeiteten an diesem von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung großzügig finanziell unterstützten Projekt mit.

Mit dem neuen Wissen haben wiederum die Kinderärzte CAKUT-Patienten und deren Angehörige nachuntersucht. Sie haben dabei besonders auf den Zuckerstoffwechsel geachtet, da das Gen TBC1D1 dort auch eine Rolle spielt.

„So konnten wir einen Bogen von der Grundlagenforschung zur Anwendung in der Krankenversorgung spannen“, sagt Professorin Weber. Langfristig erhoffen sich die Wissenschaftler, dass die nun gewonnenen Erkenntnisse der Verbesserung von Therapien bei neudiagnostizierten CAKUT-Patienten dienen.

• Das Ergebnis ist das erste erfolgreiche Projekt des vor einem Jahr gegründeten interdisziplinären „Zentrums für angeborene Nierenerkrankungen“ der MHH, in dem Patienten jeden Alters mit angeborenen und ererbten Nierenerkrankungen betreut werden. 

Es gehört zum „Zentrum für seltene Erkrankungen“ (ZSE) der MHH und hat sich unter anderem zum Ziel gesetzt, neue Erkenntnisse über die genetischen CAKUT-Ursachen zu gewinnen.

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Professorin Dr. Ruthild Weber
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360° TOP-Thema: Trisomischen Schwangerschaft. Vermehrten Auftreten von Trisomien und verminderter Fruchtbarkeit im Alter der Frau

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Neuigkeiten aus der geheimen Welt der Eizelle

Wissenschaftler am IMBA (Institut für molekulare Biotechnologie) der österreichischen Akademie der Wissenschaften entdeckten, dass die Teilung von Eizellen bei Säugetieren vom Proteinkomplex Cohesin abhängt, welcher die Chromosomen schon vor der Geburt umschließt und danach nicht erneuert wird. 
 
Der Cohesin Komplex ist bemerkenswert langlebig, aber möglicherweise geht dieser mit den Jahren irreversibel von den Chromosomen verloren.

• Dies könnte zum altersbedingten Auftreten von fehlerhafter Chromosomenaufteilung und numerischen Chromosomenaberrationen (Aneuploidien) beitragen – wo wie im Falle einer Trisomie ein einzelnes Chromosom zusätzlich zum üblichen Chromosomensatz vorhanden ist. 

• Diese Erkenntnisse liefern eine mögliche Erklärung für die molekularen Ursachen von vermehrten Auftreten von Trisomien und verminderter Fruchtbarkeit im Alter der Frau („maternal age effect“).

• Das Alter der Mutter ist der wichtigste Risikofaktor für die Entstehung von Trisomien bei Kindern, wie etwa dem Down-Syndrom, bei welchem drei Kopien des Chromosoms 21 vorhanden sind. 

• Drei Kopien desselben Chromosoms können von einer fehlerhaften Chromosomenteilung in der Eizelle herrühren, welche zwei mütterliche Kopien bewahrt und eine dritte durch die Befruchtung mit dem väterlichen Spermium erhält. Die Ursachen für die Zunahme von trisomischen Schwangerschaften bei älteren Müttern sind jedoch nicht geklärt.

Eine Hypothese dafür legt ihren Fokus auf Cohesin. Dieser Proteinkomplex umschließt die bereits replizierten Chromosomen ringförmig, dies wird „Cohesion“ genannt, und hält sie zusammen bis zur Zellteilung. Ein verfrühter Verlust von Cohesin vor der eigentlichen Zellteilung kann zur fehlerhafter Chromosomenteilung und somit zur Aneuploidie führen.

• Vor einigen Jahren wurde beobachtet, dass das Cohesin in alternden Eizellen instabil wird. 

• Wissenschaftler nehmen an, dass dies der Grund für Erbkrankheiten wie das Down Syndrom ist. 

Eine spannende Studie dazu erscheint heute im Journal Current Biology.

Den Ausgangspunkt der Arbeit beschreibt Sabrina Burkhardt, Doktorandin in der Forschungsgruppe von Kikue Tachibana-Konwalski am IMBA und Erstauthorin der Studie, so:

„Frauen werden mit einer festgelegten Anzahl an Eizellen geboren. Anfangs sind alle in einem Stadium der Meiose verhaftet. Kommt eine Frau dann in die Pubertät beginnen die Eizellen während jedes Zyklus nacheinander bis zum Eisprung heranzureifen“.

So wie jede Zelle durchläuft die Eizelle somit einen Alterungsprozess im weiblichen Körper in welchem auch das Cohesin weniger wird.

„Mein Team und ich möchten herausfinden wie die Chromosomen in der Eizelle von der Geburt bis zur Ovulation durch den Cohesin Komplex zusammengehalten werden“, sagt Tachibana-Konwalski.

Die Studie basiert auf ihrer Arbeit als Post-doc an der Universität Oxford. Dort hat sie untersucht ob Cohesin während eines Zeitraums von 2-3 Wochen vor der Ovulation in Eizellen erneuert werden.

• Es konnte kein Hinweis auf eine Erneuerung gefunden werden und dies erbrachte den ersten Beweis, dass das Cohesin in Eizellen bemerkenswert langlebig ist (zumindest über einige Wochen). 

Das Ergebnis ist insofern beeindruckend, wenn man bedenkt, dass Proteine in den meisten Zellen des Körpers innerhalb weniger Stunden erneuert werden. 

In der vorliegenden Studie geben Sabrina Burkhardt und Kollegen weitere Einblicke in die geheime Welt der Eizelle.

„Die Untersuchungen die ich als Post-doc entwickelt habe dienen als Ausgangspunkt, um die Frage zu beantworten, ob Cohesin überhaupt in Eizellen erneuert wird, oder ob es ausschließlich vor der Geburt gebildet wird“, sagt Tachibana-Konwalski.

Zwei Hypothesen wurden getestet:

In erwachsenen Eizellen wird neues Cohesin gebildet oder Cohesin wird einmalig vor der Geburt gebildet ohne erneuert zu werden.

Das Team verwendete eine Kombination aus Maus Genetik, Zeitraffer-Mikroskopie und TEV-Technologie basierend auf einem Pflanzenvirus und entdeckte, dass Cohesin für mindestens vier Monate in erwachsenen Mäusen aufrechterhalten wird ohne Erneuerung.

“Unsere Ergebnisse zeigten, dass das Cohesin die Chromosomen für eine sehr lange Zeit zusammenhält. Wir sind daher begeistert von der Möglichkeit, dass Cohesin der langlebigste Protein-Komplex in einer metabolisch aktiven Zelle sein könnte, der bisher untersucht wurde“, freut sich Tachibana-Konwalski.

Der Protein Komplex umarmt die replizierten Chromosomen monatelang ohne Erneuerung in den Eizellen der Maus.

Wenn man dies auf den Menschen umlegt, bedeutet dies, dass Cohesin möglicherweise die Chromosomen in den Eizellen der Frauen für Jahrzehnten ohne Erneuerung zusammenhält.

Der altersbedingte Verlust von Cohesin von den Chromosomen ist daher wahrscheinlich irreversibel.

Der nächste Schritt ist die molekularen Ursachen für diesen Verlust herauszufinden.

Die Relevanz dieser Studie spiegelt die Statistik wider:

• Die Anzahl der Frauen, die nach dem 35. Lebensjahr ein Kind zur Welt bringen, steigt kontinuierlich an. In Österreich betrug das durchschnittliche Alter der Erstgebärenden im Jahre 1985 noch 24 Jahre und stieg im Jahre 2013 auf 29 Jahre an. 
• Heutzutage zeigt sich ein deutlicher Trend zur späten Mutterschaft und dem damit verbundenen Risiko einer trisomischen Schwangerschaft.

IMBA - Institut für Molekulare Biotechnologie
Das IMBA ist das größte Institut der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Seit 2003 tätig, beschäftigt das IMBA heute mehr als 200 Mitarbeiter aus rund 40 Nationen. Weit über Österreich hinaus hat das Institut einen exzellenten Ruf als Zentrum biomedizinischer Grundlagenforschung. Im Zentrum der Forschung stehen grundlegende Fragestellun¬gen aus den Bereichen Stammzellbiologie, Molekulare Krankheitsmodelle und Genetik, RNA-Biologie, sowie Chromatin-Dynamik und Zellbiologie.

ÖAW:
Die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ist die führende Trägerin außeruniversitärer akademischer Forschung in Österreich. Die 28 Forschungseinrichtungen betreiben anwendungsoffene Grundlagenforschung in gesellschaftlich relevanten Gebieten der Natur-, Lebens- und Technikwissenschaften sowie der Geistes-, Sozial- und Kulturwissenschaften.

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Krankenkasse verweigert Leistungen. Medizinisch notwendige längerfristige Leistungen der häuslichen Krankenpflege

Medizin am Abend Berlin Fazit:  bpa kritisiert willkürlich verkürzte Verordnungen zulasten von Patienten

Die Krankenkasse DAK verweigert pflegebedürftigen Menschen in Mecklenburg-Vorpommern derzeit medizinisch notwendige längerfristige Leistungen der häuslichen Krankenpflege. Darauf macht der Bundesverband privater Anbieter sozialer Dienste e. V. (bpa) aufmerksam, dessen Mitglieder zahlreiche betroffene Patienten versorgen.

• Stellt ein Hausarzt eine Verordnung häuslicher Krankenpflege zur Unterstützung seiner Behandlung aus, wird diese pauschal und ohne Angabe eines Grundes durch Sachbearbeiter der Kasse offensichtlich regelhaft gekürzt und zeitlich befristet. 

"Über Inhalt, Umfang und Dauer der Behandlung und diese unterstützende Maßnahmen entscheidet laut Gesetz der Arzt. In Einzelfällen kann die Krankenkasse den Medizinischen Dienst mit der Überprüfung beauftragen, sie ist aber nicht befugt hier selbst einzugreifen", kritisiert die stellvertretende bpa-Landesvorsitzende Ulrike Kohlhagen.

"Nur der Arzt kann eine entsprechende Leistung längerfristig für notwendig halten, weil er den Patienten kennt und seinen Behandlungspflegebedarf einschätzen kann.

Das hat die Krankenkasse entweder zu akzeptieren oder den gesetzlich vorgeschriebenen Weg einzuhalten."

Die DAK bewilligt aber derzeit Leistungen, die vom Hausarzt zum Beispiel für ein Quartal verschrieben wurden, grundsätzlich nur noch für einen Monat. Anschließend fordert sie eine erneute Verordnung. "Diese Verkürzung ist eine finanzielle und zeitliche Belastung für die Betroffenen, da sie immer wieder, auch bei chronischen Dauererkrankungen, zum Arzt gehen müssen, um eine Folgeverordnung zu erbitten. Obendrein kommen dann auch noch mehrfache Zuzahlungen auf die Patienten zu", erklärt Kohlhagen. 


Der bpa fordert die DAK auf, diese rechtlich unzulässige pauschale Leistungsverkürzung ihrer Versicherten umgehend zu beenden und ärztliche Verordnungen samt der verordneten Laufzeiten anzuerkennen.

"Hier trifft es Menschen, die sich nicht gut wehren können. Wer langfristig auf pflegerische Versorgung angewiesen ist, möchte nicht ständig unnötige Termine beim Arzt wahrnehmen oder sich mit der Krankenkasse herumstreiten müssen."

Der Bundesverband privater Anbieter sozialer Dienste e. V. (bpa) bildet mit mehr als 9.000 aktiven Mitgliedseinrichtungen (davon über 400 in Mecklenburg-Vorpommern) die größte Interessenvertretung privater Anbieter sozialer Dienstleistungen in Deutschland. Einrichtungen der ambulanten und (teil-)stationären Pflege, der Behindertenhilfe und der Kinder- und Jugendhilfe in privater Trägerschaft sind im bpa organisiert. Die Mitglieder des bpa tragen die Verantwortung für rund 275.000 Arbeitsplätze und circa 21.000 Ausbildungsplätze (siehe www.youngpropflege.de oder auch www.facebook.com/Youngpropflege). Das investierte Kapital liegt bei etwa 21,8 Milliarden Euro.

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 Sven Wolfgram, Leiter der bpa-Landesgeschäftsstelle

M-V, Tel.: 0385/3992790 

Sportbedingte Gehirnerschütterungen - Untersuchung mit Nah-Infrarot Spektroskopie fNIRS , Kino: Erschütternde Wahrheit (Film)

Medizin am Abend Berlin Fazit: Wissenschaftler entwickeln neue Diagnostik-Methode  
Gehirnerschütterungen sind häufige Verletzungen im Sport. 

Medizin am Abend Berlin Zusatzlink: Kinofilm  

Medizin am Abend Berlin ZusatzLink: StärkenTraining  

• Die Anzahl an Athleten und Athletinnen, die ihre Karriere aufgrund von wiederholten Gehirnerschütterungen vorzeitig beenden müssen, steigt stetig. 

• Symptome nach einer Gehirnerschütterung können nicht nur langfristig bestehen bleiben, auch können wiederholte Erschütterungen zu kumulativen Schäden im Gehirn führen.

Insbesondere Kontaktsportarten wie American Football, Eishockey und Fußball sind von einer Vielzahl an Gehirnerschütterungen betroffen.

• Da in der Regel bildgebende Standardverfahren (Computertomographie / CT) zu keinem zufriedenstellenden Ergebnis führen, erachten Experten die Diagnose und Behandlungsplanung als schwierigste und anspruchsvollste Aufgabe in der Behandlung von SportlerInnen. 

Die Abteilung für Neurologie, Psychosomatik und Psychiatrie der Deutschen Sporthochschule Köln arbeitet daher an der Entwicklung sensitiver diagnostischer Möglichkeiten nach sportbedingten Gehirnerschütterungen.

• Studien der Abteilung konnten belegen, dass die funktionale Nah-Infrarot Spektroskopie (fNIRS) ein geeignetes bildgebendes Verfahren darstellt, um sportbedingte Gehirnerschütterungen funktional nachzuweisen. 

• Die Nah-Infrarot Spektroskopie ist eine neue nicht-invasive optische Methode mit welcher Veränderungen der Konzentration von Oxy- und Desoxyhämoglobin in vivo im Gehirn gemessen werden können. 

• Dadurch kann die Hirnoxygenierung bestimmt werden und Rückschlüsse auf neuronale Prozesse abgeleitet werden. 

• Studien der Abteilung für Neurologie, Psychosomatik und Psychiatrie konnten mittels fNIRS belegen, dass Personen, die an Symptomen nach einer Gehirnerschütterung leiden, im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden eine verminderte Hirnoxygenierung während Gedächtnisaufgaben aufweisen.

Mit dieser sensitiven Messmethode besteht die Möglichkeit, die Diagnostik und Therapie sportbedingter Gehirnerschütterungen langfristig zu verbessern.

Daher werden weitere Untersuchungen zur Diagnostik sportbedingter Gehirnerschütterungen mit fNIRS angestrebt.

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „The Journal of Neuropsychiatry & Clinical Neurosciences“ veröffentlicht.


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Postnatale Depression bei Müttern und Angsterkrankungen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Stark fetthaltige Ernährung kann zu postnataler Depression bei Müttern führen

Fetthaltige Ernährung und Fettleibigkeit sind Risikofaktoren für die Entwicklung von postnatalen Angsterkrankungen bei Müttern. 

Beide Faktoren mindern zudem die Ausbildung einer erhöhten Stressbelastbarkeit, die für stillende Mütter eigentlich typisch ist. 

Dies haben jetzt Forscher der Universität Regensburg nachweisen können. Die Ergebnisse des Teams um Prof. Dr. Inga Neumann (Lehrstuhl für Tierphysiologie und Neurobiologie) sind in der renommierten Fachzeitschrift „Scientific Reports“ erschienen (DOI: 10.1038/srep14821). 

 
 Rattenweibchen beim Säugen von Jungtieren. Bildnachweis: Prof. Dr. Inga Neumann
 
Für die meisten Frauen stellt die Zeit der Schwangerschaft, der Geburt und die Zeit danach eine unglaublich freudvolle Erfahrung dar.

• Dazu tragen eine Vielzahl von körperlichen – insbesondere hormonellen und emotionalen – Veränderungen bei, die die Mutter vor Stress schützen, sie ruhiger machen und mit den notwendigen fürsorglichen Verhaltensweisen ausstatten. 

• Die Zeit der Geburt ist aber auch mit dem Risiko behaftet, psychische Störungen – zum Beispiel Angst- und Depressionserkrankungen – zu entwickeln.

• Innerhalb des ersten Jahres nach der Geburt sind bei etwa 20-25 % der Mütter Stimmungsschwankungen zu beobachten; angefangen vom sogenannten „postnatalen Blues“, der in wenigen Tagen überwunden werden kann, über die postnatale Depression bis hin zur postnatalen Psychose. 

Die Ursachen solcher Störungen sind kaum untersucht, obwohl darunter nicht nur die Mütter, sondern auch die Väter und die gesunde Entwicklung des Kindes leiden. 

Nur wenige Risikofaktoren wurden bislang identifiziert.

Dazu gehören psychische Störungen vor der Schwangerschaft, gravierende stressvolle Ereignisse sowie das Rauchen während der Schwangerschaft und Übergewicht der Mutter.

In einer von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Studie haben Regensburger Wissenschaftler um Prof. Neumann und PD Dr. David Slattery untersucht, ob eine stark fetthaltige Ernährung die normalen Veränderungen im Verhalten und der Stressphysiologie der Mutter beeinflusst. 

Die Experimente wurden an Nagetieren durchgeführt, denen eine spezielle Fett-Diät während der gesamten Trächtigkeitsphase verabreicht wurde.

• Die Regensburger Forscher konnten nachweisen, dass die fetthaltige Ernährung nicht nur das Körpergewicht erhöhte, sondern auch das Angstverhalten der Mütter steigerte und ebenso die Stress-Belastbarkeit verringerte, die so typisch für Muttertiere ist. 

Die Wissenschaftler konnten darüber hinaus die molekularen Veränderungen im Stress-System des mütterlichen Körpers – im Bereich der Hypothalamus-Hypophysen- Nebennierenrinden-Achse – exakt lokalisieren. 

Die Beobachtungen sind ein weiterer Beleg dafür, dass die normalen mütterlichen Veränderungen für die mentale Gesundheit von Mutter und Kind von großer Bedeutung sind.

Sie zeigen auch, dass Fettleibigkeit ein wesentlicher Risikofaktor für Angsterkrankungen nach der Geburt darstellt.

Der Original-Artikel im Internet unter:
http://epub.uni-regensburg.de/32999/1/srep14821.pdf

 
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Prof. Dr. Inga D. Neumann
Universität Regensburg
Lehrstuhl für Tierphysiologie und Neurobiologie
Tel.: 0941 943-3055
Inga.Neumann@ur.de
Alexander Schlaak Universität Regensburg

Angeborene Herzrhythmusstörungen und Sport

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Angeborene Herzrhythmusstörungen und Sport

Auf der 48.Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Pädiatrische Kardiologie (DGPK), die vom 13.-16.2.2016 in Leipzig in Assoziation mit der 45. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG) stattfand, wurden die neuesten diagnostischen und therapeutischen Verfahren bei Kindern mit Herzerkrankungen vorgestellt.

So wurde auch über die Voraussetzungen zur Teilnahme an sportlichen Aktivitäten bei Kindern mit genetisch bedingten Herzrhythmusstörungen diskutiert, wie der Tagungspräsident Prof. Dr. Ingo Dähnert, Leipzig, berichtet. 
 

• Bei diesen angeborenen Arrhythmieformen, den sog. Ionenkanalerkrankungen, die vererbbar sind, besteht z.B. während oder nach körperlicher Aktivität oder emotionalem Stress die Gefahr von lebensbedrohlichem Herzrasen und plötzlichem Herztod. 

• Es muss deshalb eine ausführliche Diagnostik mit EKG, Langzeit- und Belastungs-EKG sowie eine Echokardiographie durchgeführt werden; im Einzelfall ist auch eine elektrophysiologische Untersuchung im Katheterlabor angezeigt. 

• Eine Abklärung der verursachenden genetischen Anomalie und eine diesbezügliche Beratung der Familie sind erforderlich. 

• Vor allem jedoch ist das Risiko von lebensgefährlichem Herzrasen bei sportlichen Aktivitäten abzuschätzen. 

In vielen Fällen muss eine adäquate Therapie mit Medikamenten und ggf. implantierbaren Kardioverter-Defibrillatoren (ICD) durchgeführt werden, und die Patienten bedürfen der konsequenten Überwachung durch speziell ausgebildete pädiatrische Rhythmologen.


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Prof. Dr. med. A. Lindinger.
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Tel: 06848/1616  
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Die Deutsche Gesellschaft für Pädiatrische Kardiologie (DGPK) ist eine gemeinnützige medizinische Fachgesellschaft mit dem Ziel der Förderung von Wissenschaft, Diagnostik und Therapie sowie der Prävention von angeborenen und erworbenen Herz- und Kreislauferkrankungen im Kindes- und Jugendalter. Sie nimmt Belange der Lehre (Ausbildung, Fort- und Weiterbildung) sowie die Erstellung von Leitlinien wahr.

DGPK-Geschäftsstelle
Grafenberger Allee 100
40237 Düsseldorf
Tel.: 0211/ 602 66 55, Fax.:0211/ 602 66 56
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Cushin-Syndrom: Cortisol + Tumor + Nebennieren

Medizin am Abend Berlin:   Genmutation führt zu Überschuss an Stresshormonen

Ein kleiner Tumor in der Nebenniere kann dem Körper dauerhaft eine Überdosis des „Stresshormons“ Cortisol zuführen und ein Cushing-Syndrom auslösen. Ursache sind Genmutationen, die die Hormonproduktion unkontrolliert steigern. Die Entdeckung der genetischen Ursachen wird die Diagnose vereinfachen und die Therapie verbessern, erklären Experten der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie (DGE) im Vorfeld der 12. Deutschen Nebennierenkonferenz, die vom 12. bis 14. Februar 2016 in Rostock stattfindet. 
 

In Deutschland erkranken jedes Jahr etwa 200 Menschen am Cushing-Syndrom. 

• Sie leiden unter Gemütsstörungen, Gewichtszunahme am Körperstamm, Akne und rötlichen Streifen an Bauch, Hüften oder Achseln. Auch das „Vollmondgesicht“ und der „Büffelnacken“ sind typische Zeichen der Erkrankung. 

Ursache ist eine krankhaft gesteigerte Produktion des Nebennierenhormons Cortisol.

„In der Folge entwickeln viele Patienten auch Bluthochdruck, eine Abwehrschwäche mit Wundheilungsstörungen sowie Diabetes mellitus und Osteoporose“, erläutert Professor Dr. med. Felix Beuschlein, leitender Endokrinologe am Klinikum der Universität München und Beiratsmitglied der DGE-Sektion „Nebenniere, Steroide und Hypertonie“.

Zumindest für einen Teil der Patienten konnte Professor Beuschlein gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam klären, was die Nebenniere zur krankhaften Hormonproduktion veranlasst:

„Bei bis zu zwei Drittel der Patienten ist das Cushing-Syndrom Folge einer Mutation in dem Gen PRKACA“, so der Experte.

Das Gen enthält die Information für das Enzym Proteinkinase A, welches die Bildung von Cortisol regelt.

 „Eine Besonderheit der Mutationen ist, dass sie nicht zum Ausfall des Enzyms führen, wie dies meistens der Fall ist, sondern zu seiner ständigen Aktivierung“, erläutert Beuschlein.

 „Cortisol wird also ständig gebildet und freigesetzt.“

Meist entstehe die Mutation im Laufe des Lebens in einer der beiden Nebennieren, erklärt Beuschlein.


Die Entfernung der betroffenen Nebenniere könne die Erkrankung heilen, ohne dass der Patient langfristige Nachteile hat.

Einige Menschen haben die Anlage zum Cushing-Syndrom allerdings auch von ihren Eltern geerbt. 

• Da das Gen bei ihnen auf Chromosom 19 in allen Körperzellen doppelt vorliegt, bilden beide Nebennieren krankhafte Mengen an Cortisol. Die Behandlung besteht dann in der Entfernung beider Drüsen. 
• Die Patienten müssen anschließend lebenslang Kortisol einnehmen.

Professor Dr. med. Holger S. Willenberg, Leiter der Sektion Endokrinologie und Stoffwechselkrankheiten am Zentrum für Innere Medizin, Universitätsmedizin Rostock, und Tagungspräsident der 12. Deutschen Nebennierenkonferenz erklärt: „Da wir jetzt die genetischen Mechanismen kennen, können wir auch neue diagnostische Untersuchungsmethoden anwenden.“ Welche neuen Ansätze darüber hinaus für die medikamentöse Therapie entstehen, diskutieren die Hormonexperten auf der Tagung in Rostock vom 12. bis 14. Februar 2016.

Literatur:
Calebiro D, Di Dalmazi G, Bathon K, Ronchi C, Beuschlein F: cAMP signaling in cortisol-producing adrenal adenoma, European Journal of Endocrinology (2015) 173, M99–M106
Beuschlein F, Fassnacht M, Assié G, et al.: Constitutive Activation of PKA Catalytic Subunit in Adrenal Cushing’s Syndrome. New England Journal of Medicine (2014) 370:1019-28

Terminhinweis:
12. Deutsche Nebennierenkonferenz und Tagung der Sektion Nebenniere, Hypertonie und Steroide der DGE
Termin: 12. bis 14. Februar 2016
Ort: Hochschule für Musik und Theater Rostock
Anschrift: Beim St.-Katharinenstift 8, 18055 Rostock
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Endokrinologie ist die Lehre von den Hormonen, Stoffwechsel und den Erkrankungen auf diesem Gebiet. Hormone werden von endokrinen Drüsen, zum Beispiel Schilddrüse oder Hirnanhangdrüse, aber auch bestimmten Zellen in Hoden und Eierstöcken, „endokrin“ ausgeschüttet, das heißt nach „innen“ in das Blut abgegeben. Im Unterschied dazu geben „exokrine“ Drüsen, wie Speichel- oder Schweißdrüsen, ihre Sekrete nach „außen“ ab.

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