Testosteron: Safewards Models bei Frauen in Bedrohungssignalen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Testosteron hängt mit geringerer Aggression und reduzierter Amygdala-Antwort bei Frauen zusammen

Neue Ergebnisse der Lübecker Forschungsgruppe „Kognitive Neurowissenschaften“ zur Hirnaktivität bei Bedrohungssignalen 


Prof. Dr. Ulrike Krämer (Uni Lübeck)


In Diskussionen über Aggression und Gewalt wird oft davon ausgegangen, dass Testosteron zu aggressiverem Verhalten führt. 

Diese Annahme wird damit begründet, dass Männer einen höheren Testosteronspiegel haben und im Durchschnitt mehr körperliche Aggression zeigen als Frauen.

Wissenschaftliche Belege für diesen Zusammenhang sind jedoch weniger klar, und wenig ist bekannt über die Rolle von Testosteron bei aggressivem Verhalten von Frauen.

Bisher wurde auch der Einfluss von Testosteron auf Hirnregionen, die für aggressives Verhalten relevant sind, nur indirekt untersucht.

Eine neue Studie aus der Klinik für Neurologie und der Medizinischen Klinik I der Universität zu Lübeck und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, hat sich diesen Fragestellungen gewidmet. In der Arbeit, die in „Scientific Reports“ publiziert wurde, untersuchten die Forscherinnen und Forscher, wie der Testosteronspiegel von Frauen mit der Hirnaktivität auf Bedrohungssignale in einer direkten, aggressiven Interaktion zusammenhängt.

Die Hirnaktivität wurde mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) gemessen.  

• Testosteron wurde aus Speichelproben mithilfe einer neuen, besonders sensitiven Methode bestimmt, die an der Universität Manchester vom Ko-Autor Brian Keevil entwickelt wurde.  

Diese Methode ermöglicht es, auch den relativ niedrigen Testosteronspiegel von Frauen verlässlich zu bestimmen.

Eine Herausforderung in der Untersuchung der neuralen Korrelate von Aggression ist es, eine möglichst realistische aggressive Interaktion zu simulieren, während Versuchspersonen im MR-Tomographen liegen. Die Gruppe von Ulrike Krämer, Letztautorin auf dem Artikel, erreichte das, indem sie das „Social Threat Aggression Paradigm“ (STAP) entwickelte. In diesem Experiment geht es um ein Reaktionszeitwettspiel zwischen zwei Personen, in dem die Gegnerin zu Beginn jedes Durchgangs die Versuchsperson entweder ärgerlich oder neutral anschaut, Strafen in Form von zunehmend lauteren aversiven Geräuschen austeilt und so die Versuchsperson erfolgreich provoziert.

• Die Ergebnisse zeigen, dass Probandinnen mit stärkerer Amygdala-Aktivität bei der Wahrnehmung des ärgerlichen Gesichtsausdrucks gegenüber der Gegnerin aggressiver wurden. 

Die Hirnregion Amygdala („Mandelkern“) ist beteiligt an dem Erleben von Emotionen und wurde in früheren Studien bereits mit Aggression in Verbindung gebracht.

Frauen mit höherem Testosteronspiegel verhielten sich insgesamt weniger aggressiv gegenüber der Gegnerin und wiesen eine geringere Aktivität der Amygdala bei dem ärgerlichen Gesichtsausdrucks der anderen Person auf.

Macià Buades-Rotger, Doktorand an der Lübecker Klinik für Neurologie und Erstautor der Studie, sagt, dass die Ergebnisse angesichts der verbreiteten Annahme, dass Testosteron Aggression begünstigt, auf den ersten Blick überraschend sein mögen. Allerdings stimmen die Ergebnisse mit anderen Studien darin überein, dass Testosteron bei Frauen einen prosozialen Effekt (Hilfsverhalten, Altruismus) haben kann.

• Die neue Studie deutet darauf hin, dass dieser Effekt mit geringerer emotionaler Reaktivität zusammenhängt. 

Diese Forschung, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit einer Sachbeihilfe gefördert wird, zeigt, wie Hormone die neurale Verarbeitung sozio-emotionaler Signale und damit soziales Verhalten beeinflussen.

Originalpublikation:
Buades-Rotger, M., Engelke, C., Beyer, F., Keevil, B.G., Brabant, G., & Krämer, U.M. (2016). Endogenous testosterone is associated with lower amygdala reactivity to angry faces and reduced aggressive behavior in healthy young women. Scientific Reports, 6:38538.

 Macià Buades-Rotger (Uni Lübeck)

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Tertiäre lymphoide Organe - Chronische Gefäßentzündung

Medizin am Abend Berlin Fazit: Chronische Gefäßentzündungen besser verstehen

Heidelberger Assistenzarzt Dr. Ingo Staudacher erhält Forschungsförderung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie in Höhe von 49.000 Euro 


Preisträger Dr. Ingo Staudacher, Assistenzarzt der Abteilung für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie, Medizinische Universitätsklinik Heidelberg  privat

• Chronische Entzündungen in den Arterienwänden markieren den Beginn der weit verbreiteten Gefäßerkrankung Atherosklerose. 

Mit seinem Projekt zur Erforschung der Mechanismen, die schließlich zur irreversiblen Gefäßveränderung führen, setzte sich Dr. Ingo Staudacher, Assistenzarzt der Abteilung für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie, Medizinische Universitätsklinik Heidelberg, im Wettbewerb um die Forschungsförderung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie – Herz- und Kreislaufforschung e.V. für Nachwuchswissenschaftler durch. Die Fördersumme beträgt 49.000 Euro für den Zeitraum von einem Jahr.

Ab Januar 2017 wird er untersuchen, welche molekularen Prozesse in Gefäßwand und herbeigelockten Immunzellen schließlich die Bildung der gefährlichen Ablagerungen in den Arterien verursachen. 

„Die Interaktion zwischen Immunzellen, die sich in der Gefäßwand sammeln, und der Gefäßwand selbst spielt vermutlich eine wesentliche Rolle bei der Chronifizierung der Gefäßerkrankung“, so Staudacher. „Ein besseres Verständnis dieser Wechselwirkung könnte einen Ansatzpunkt für neue Therapien liefern.“

Gefäßerkrankungen sind auf dem Vormarsch.

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Arzneimittelschäden durch Valproat  

Das liegt vor allem daran, dass immer mehr Menschen immer älter werden. Probleme mit den Gefäßen können vererbt sein; bei den meisten Betroffen sind sie allerdings eine Folge des Lebensstils. Risikofaktoren sind z.B. Rauchen, unbehandelter Bluthochdruck, falsche Ernährung und zu wenig Bewegung. Sind die Gefäße erst einmal verkalkt, durch Ablagerungen verengt und krankhaft verändert (Atherosklerose), folgen im Laufe der Jahre häufig schmerzhafte Durchblutungsstörungen in den Beinen, Herzinfarkt oder Schlaganfall.

Die Atherosklerose ist derzeit nicht heilbar. 

Es lässt sich lediglich ihr weiteres Fortschreiten durch Umstellung der Ernährung, Bewegung und Einstellung der Blutfette verlangsamen. 

• Darüber hinaus können Kardiologen und Angiologen einzelne Engstellen oder Verschlüsse im Zuge eines Kathetereingriffs aufdehnen und mit einem Stent versorgen, um dadurch die Durchblutung zu verbessern und die Beschwerden des Patienten zu beseitigen.

Entwicklung der chronischen Entzündungsreaktion in der Gefäßwand

Mit der Ablagerung von schädlichen Blutfetten (z.B. oxidiertes LDL-Cholesterin) entwickelt sich als Immunantwort eine chronische Entzündungsreaktion. 

Neben dem Nachweis von inflammatorischen Zellen in der inneren Schicht der Gefäßwand scheint es auch zur Ansammlung verschiedener Immunzellen in der äußeren Arterienwand, die sog. Lamina adventitia, zu kommen. 

• Diese Akkumulation von Zellen ähnelt im Aufbau und Struktur den Lymphknoten des restlichen Körpers und werden als tertiäre lymphoide Organe definiert. 

„Was dann passiert, weiß man noch nicht. Vermutlich reagieren diese Immunzellen auf Schäden in den Gefäßwänden und regen die Bildung von Ablagerungen in den Arterien an. Im Rahmen des geförderten Projekts werde ich die Aktivität der Zellen in diesen Ansammlungen genauer untersuchen“, sagt Dr. Staudacher, der in der Arbeitsgruppe von Privatdozent Dr. Christian Erbel aus der Abteilung für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie forscht.

Durch die Vergabe dieses Forschungsstipendiums fördert die Deutsche Gesellschaft für Kardiologie – Herz- und Kreislaufforschung e.V. (DGK) den wissenschaftlichen Nachwuchs in der Kardiologie und den kardiovaskulären Grundlagenfächern. Ziel ist es, jungen Wissenschaftlern einen Einstieg in kompetitive Forschungsbereiche und die Vorarbeiten für die Einwerbung weiterer Fördermittel zu ermöglichen. 

Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg: Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang

Das Universitätsklinikum Heidelberg ist eines der bedeutendsten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät der Universität Heidelberg zählt zu den international renommierten biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung innovativer Diagnostik und Therapien sowie ihre rasche Umsetzung für den Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 12.800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und engagieren sich in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 50 klinischen Fachabteilungen mit ca. 1.900 Betten werden jährlich rund 66.000 Patienten vollstationär, 56.000 mal Patienten teilstationär und mehr als 1.000.000 mal Patienten ambulant behandelt. Das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland. Derzeit studieren ca. 3.500 angehende Ärztinnen und Ärzte in Heidelberg.
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Dr. med. Ingo Staudacher
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Alkoholkranke Patienten: Alkoholmissbrauch und -abhängigkeit

Medizin am Abend Berlin Fazit: ELAD®: Verfahren zur Leberunterstützung bei alkoholkranken Patienten mit Organversagen

Pilot-Projekt kann durch leberzellbasierte Unterstützung Überleben sichern / Chance auf Erholung der Leber durch Dialyse-ähnliche Methode 

Patienten, die aufgrund von Alkoholmissbrauch und -abhängigkeit von akutem Leberversagen bedroht sind, haben wegen der in Deutschland geltenden Kriterien für eine Organtransplantation und dem gleichzeitigen Mangel an Spenderorganen derzeit faktisch keine Chance auf eine neue Leber.

• Die Überlebensrate bei alkoholinduziertem Leberversagen ist vergleichsweise gering - nur 25 Prozent der Patienten leben mit der Diagnose länger als drei Monate. 

Deswegen hat sich die Klinik für Transplantations-medizin am UKM (Universitätsklinikum Münster) unter Leitung von Prof. Hartmut Schmidt dazu entschlossen, an einer internationalen Studie teilzunehmen, die diesen Patienten das Überleben sichern kann. Die ELAD®-Studie wird in rund 40 Studienzentren in Europa und den USA durchgeführt. 

Ein alternatives Therapieverfahren, bei dem – ähnlich wie bei einer künstlichen Leber – das Blut von einer Maschine „gewaschen“ wird, verspricht eine Erholung des Organs.

„Wir sehen im ELAD-Verfahren eine reelle Chance für Patienten, die generell mit einem alkoholinduzierten Leberversagen eine sehr schlechte Prognose haben.

Weil diese Patienten oft von der Möglichkeit einer Transplantation ausgeschlossen sind, stand uns bisher für ihre Behandlung nur eine symptomorientierte Therapie zur Verfügung, beispielsweise mit der entzündungshemmenden Gabe von Kortison.

Wir haben nun – wenn auch zunächst im Testlauf – eine Alternative“, sagt Dr. Christian Wilms, Oberarzt der Klinik für Transplantationsmedizin.

• Das ELAD®-System separiert dabei zunächst über einen zentralvenösen Zugang Blutzellen aus dem Plasma. 

Danach werden diesem Filtrat durch ELAD Hepatozyten zugeführt, die die Zellregeneration der Leber unterstützen sollen.

• Hepatozyten sind funktionelle Leberstammzellen, die sich im Falle einer Leberschädigung verstärkt teilen. 

Die Behandlung mit ELAD dauert bis zu fünf Tage, danach sollte sich die Leberentzündung zurückgebildet haben. 

Um als Proband an der Studie teilnehmen zu können, müssen zudem gewisse Kriterien erfüllt sein:

So darf der Patient nicht über 50 Jahre alt und seine Nierenfunktion nicht eingeschränkt sein.

„Angesichts der Hilflosigkeit, mit denen man als Arzt diesen Patienten gegenüber stand, gibt das neue Verfahren aber Anlass zur Hoffnung“, so Wilms.

Info:
Patienten mit alkoholinduzierter Leberdekompensation unterliegen laut den Transplantationsrichtlinien einer Alkohol-Karenzpflicht von sechs Monaten, bevor sie für eine Organtransplantation gelistet werden können. 

Der Gesetzgeber will so sicherstellen, dass sich die Leber der Patienten bei einer Alkoholabstinenz eigenständig wieder erholen kann.

Demgegenüber steht die vergleichsweise geringe drei-Monats-Überlebensrate der Betroffenen von nur ca. 25 Prozent. 

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Das Prostatakarzinom - die Ausdehnung dieser Tumorerkrankung

Medizin am Abend Berlin Fazit: Prostatakrebs: Weltweite Resonanz auf neue Form der Diagnose und Therapie

Das Prostatakarzinom ist die häufigste Krebserkrankung des Mannes. 

In jedem Jahr erkranken allein in Deutschland mehr als 60.000 Männer. 

Durch die Entwicklung des Wirkstoffs PSMA-617 können mit einem nuklearmedizinischen Verfahren jetzt wichtige Hinweise über die Ausdehnung dieser Tumorerkrankung gegeben werden, was entscheidend zu ihrer genauen Diagnose beiträgt. 

Außerdem ist mit dem neuen Verfahren eine wirksame Therapie des Prostatakarzinoms möglich, welche unter Experten weltweit große Aufmerksamkeit hervorgerufen hat. 

• Die meisten Prostatakarzinome entwickeln sich zumindest zu Beginn der Erkrankung abhängig vom männlichen Geschlechtshormon Testosteron. 

• Eine Hormonentzugstherapie bietet für Männer mit Prostatakrebs somit zunächst eine wirksame Methode, um den wachstumsfördernden Effekt dieses Hormons zu stoppen und so das Tumorwachstum zu begrenzen. 

Reagiert der Tumor nicht (mehr) auf diese antihormonelle Therapie und hat zudem gestreut, müssen andere Behandlungsmethoden wie beispielsweise die Chemotherapie herangezogen werden.

Sind auch diese Therapien ausgeschöpft, gab es bisher keine andere Möglichkeit einer weiteren Behandlung des Patienten.

Seit kurzem bietet sich genau für diese Patienten nun die Möglichkeit eines zusätzlichen neuartigen nuklearmedizinischen Untersuchungs- und Therapieverfahrens, das unter Experten weltweit für Aufmerksamkeit gesorgt hat. 

Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg haben hierfür den Wirkstoff PSMA-617 entwickelt, der sich speziell mit Prostatakrebszellen verbindet und zudem mit verschiedenen radioaktiven Substanzen – so genannten Radionukliden – markieren lässt.

Voraussetzung jeder Tumortherapie ist zunächst eine präzise Bildgebung, mit der auch kleine Tumore exakt dargestellt und ihr Verhältnis zu anatomischen Nachbarstrukturen sicher definiert werden können.

Mit dem neuen Untersuchungsverfahren kann durch den Wirkstoff PSMA-617 das prostataspezifische Membran-Antigen (PSMA) dargestellt werden. 

Bei PSMA handelt es sich um einen Eiweißkörper, der auf der Zelloberfläche von Prostatakarzinomzellen verstärkt zu finden ist, im übrigen Körper hingegen kaum vorkommt. 

• Durch Bindung einer schwach radioaktiv markierten Substanz an diesen Eiweißkörper besteht nun die Möglichkeit, mittels einer nuklearmedizinischen PET/CT-Untersuchung diese Tumore im Detail sichtbar zu machen, so dass Erkenntnisse über die Ausdehnung der Tumorerkrankung gewonnen werden können.

Von besonderer Bedeutung für die Fachwelt und die betroffenen Patienten ist die Nachricht, dass mit diesem erst seit kurzem zur Verfügung stehenden Verfahren nun auch eine weiterführende Therapie zur Behandlung von Prostatakrebs zur Verfügung steht: 

• Wird der Wirkstoff PSMA-617 mit einem stark strahlenden therapeutischen Radionuklid markiert, können Krebszellen gezielt vernichten werden. 

Tumorzellen, die das Zielmolekül PSMA tragen, nehmen das Radiopharmakon auf, welches dann gezielt die Zelle von innen zerstört.

• Das übrige Gewebe wird nicht angegriffen. 

Diese Therapie dient nicht nur der Linderung der Symptome sondern auch der Verlangsamung bzw. des Aufhaltens des Tumorwachstums sowie der Zurückdrängung des Tumors. 

• Sie kann somit deutlich zur Verlängerung der Lebenszeit des Patienten beitragen.

Unter der Federführung der Deutschen Gesellschaft für Nuklearmedizin (DGN) haben sich zwölf Therapiezentren aus Deutschland zu einem Konsortium zusammengeschlossen und auf ein einheitliches verbindliches Verfahren zur Therapie, Dosimetrie und Nachsorge dieses metastasierten Prostatakarzinoms verständigt.

Diese Empfehlung ist mittlerweile nicht nur europaweit sondern auch bereits in den USA und Israel veröffentlicht worden und hat unter Experten weltweit große Aufmerksamkeit hervorgerufen.


Grundlage dieser gemeinsamen Empfehlung ist die retrospektive Auswertung von Patientendaten mit dem Ziel, die Wirksamkeit der Therapie zu evaluieren.

Diese Studie hat beachtenswerte Ergebnisse geliefert und eine große Wirksamkeit der Therapie bei gleichzeitig geringen Nebenwirkungen bestätigt:

so haben 40 Prozent der Patienten bereits nach einem einzigen Therapiezyklus positiv auf die Therapie regiert, nach Abschluss aller Therapiezyklen waren es 45 Prozent der Patienten. 

Die Nebenwirkungen der Behandlung waren gering und überschaubar.

Die Deutsche Gesellschaft für Nuklearmedizin e.V. (DGN) ist eine wissenschaftliche Fachgesellschaft, die es sich zum Ziel gesetzt hat, die Nuklearmedizin in Grundlagen- und Anwendungsforschung auf den Gebieten von Diagnostik, Therapie und Strahlenschutz zu fördern. Dies geschieht auf nationaler und auch auf internationaler Ebene durch Fort- und Weiterbildung, Nachwuchsförderung, Qualitätssicherung, Normungstätigkeit, Öffentlichkeitsarbeit sowie durch eine Jahrestagung.
Der DGN, die ihren Sitz in Göttingen hat, gehören etwa 1.500 Mitglieder an, darunter neben Fachärzten für Nuklearmedizin und Medizinern anderer Disziplinen auch Ingenieur- und Naturwissenschaftler.

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Darmkrebs-Screening Einladungsschreiben

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Darmkrebs-Screening: Einladungsschreiben und Entscheidungshilfe publiziert

Frauen und Männer beim persönlichen Abwägen von Nutzen und Schaden besser unterstützen 
 
Das Darmkrebs-Screening in der Gesetzlichen Krankenversicherung (GKV) soll weiterentwickelt werden:

Wer älter als 50 Jahre ist, soll künftig einen Brief seiner Kasse erhalten, der auf das Angebot der Früherkennungs-Untersuchung aufmerksam macht. Eine Broschüre, die über Vor- und Nachteile dieses Screenings informiert, soll die Entscheidung erleichtern, ob er oder sie teilnehmen will.

Der Gemeinsame Bundesausschuss (G-BA) hat deshalb das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) beauftragt, ein solches Einladungsschreiben sowie eine Entscheidungshilfe zu entwerfen. Diese beiden Texte hat das IQWiG jetzt in ihrer finalen Fassung veröffentlicht. Darin eingeflossen sind Vorschläge aus der Anhörung ebenso wie Ergebnisse eines weiteren Nutzertests.

Künftig Einladung durch Krankenkassen

Vorgaben einer 2013 verabschiedeten Gesetzesänderung folgend, wird die Darmkrebs-Früherkennung derzeit vom Gemeinsamen Bundesauschuss (G-BA) reformiert:

Angelehnt an die Mammografie zur Früherkennung von Brustkrebs soll ein „organisiertes Programm“ zur Darmkrebs-Früherkennung aufgebaut werden, zu dem die jeweilige Krankenkasse ihre Versicherten künftig schriftlich einlädt.

• Eine zentrale gesetzliche Anforderung an das neue Screening-Modell ist, dass es Versicherten eine informierte Entscheidung ermöglichen soll. 
• Dazu sollen die Vor- aber auch die Nachteile der Früherkennung allgemein verständlich, umfassend und ausgewogen dargestellt werden.

Zu den Eckpunkten des Auftrags gehört, dass Männer ab dem Alter von 50 und Frauen ab 55 Jahren zwei Darmspiegelungen (Koloskopie) im Mindestabstand von 10 Jahren in Anspruch nehmen können.

Zudem können sie ihren Stuhl auf nicht sichtbares Blut untersuchen lassen, wobei ein neues, immunologisches Verfahren (iFOBT) zum Einsatz kommt.

Darmkrebs lässt sich früh erkennen

Wie jede Reihenuntersuchung richtet sich auch die Darmkrebs-Früherkennung an Personen, die keine Hinweise auf Darmkrebs haben.

In diesen Untersuchungen sollen zum einen langsam wachsende, „gutartige“ Darmpolypen erkannt werden, bevor sie „bösartig“ werden.

Zum anderen sollen Karzinome identifiziert werden, bevor sie Beschwerden bereiten und Absiedlungen (Metastasen) bilden. 

So kann insgesamt die Sterblichkeit (Mortalität) und die Erkrankungshäufigkeit nebst ihren Folgekomplikationen (Morbidität) gesenkt werden.

Erster Schritt: Was wollen Adressaten wissen?

In einem ersten Schritt haben die Kölner Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler qualitative Studien recherchiert und ausgewertet, die der Frage nachgingen, welche Informationsbedürfnisse Männer und Frauen in den jeweiligen Altersgruppen haben.

In einem zweiten Schritt haben sie die Texte für das Einladungsschreiben sowie für die Entscheidungshilfe verfasst. Vor allem aufgrund der Unterschiede beim Erkrankungsrisiko hat das IQWiG für Männer und Frauen jeweils eigene Entscheidungshilfen im Umfang einer 20-seitigen DIN-A5-Broschüre erarbeitet.

Erst qualitative, dann quantitative Nutzertests

Alle Texte wurden einem qualitativen Nutzertest unterzogen, und zwar sowohl mit potenziellen Empfängern als auch mit medizinischen Experten.

Anschließend verfasste das Institut Entwürfe der Materialien, die es im Juni 2016 öffentlich zur Diskussion stellte. In die jetzt als Abschlussbericht veröffentlichten Fassungen sind die Ergebnisse des Stellungnahmeverfahrens ebenso eingeflossen wie die des abschließenden quantitativen Nutzertests (Online-Survey) durch 1000 Männer und Frauen im fraglichen Alter.

Auch Unsicherheit muss kommuniziert werden

Die Darstellung der Vor- und Nachteile ist bei der Darmkrebs-Früherkennung noch anspruchsvoller als bei der der Mammografie zur Brustkrebsfrüherkennung. „Das Angebot beinhaltet mit dem immunologischen Stuhltest und der Koloskopie zwei verschiedene Testmethoden, deren entscheidende Vor- und Nachteile bislang nur abgeschätzt werden können“, sagt Klaus Koch. „Auch diese Unsicherheit muss kommuniziert werden“.

In den Texten werden deshalb zu den Vor- und Nachteilen zum Teil breite Zahlenspannen benannt. Ein Beispiel: Bezogen auf einen Zeitraum von zehn Jahren erkranken von 1000 Frauen im Alter von 55Jahren ohne Früherkennung acht an Darmkrebs; mit Koloskopie sind es drei bis sieben.

Im abschließenden Nutzertest hat sich gezeigt, dass diese Darstellung der Vor- und Nachteile bezogen auf 1000 Personen den Teilnehmerinnen und Teilnehmern das persönliche Risiko gut verdeutlichen kann.

Persönliche Entscheidung treffen

Insgesamt wurden die Broschüren sowohl von den Männern als auch von den Frauen als positiv bewertet. Mehrheitlich bescheinigten sie den Texten, „gut“ oder sogar „sehr gut verständlich“ zu sein. Und nach der Lektüre waren mehr Testerinnen und Tester in der Lage, Wissensfragen zum Darmkrebs zu beantworten als vorher. „Damit ist zumindest eine der wesentlichen Voraussetzung erfüllt, um eine informierte Entscheidung treffen zu können,“ kommentiert Klaus Koch, Ressortleiter Gesundheitsinformation im IQWiG. Auch ein weiteres Ziel der Broschüren scheint erfüllt zu sein: Der Mehrheit der Befragten gab an, ihnen sei beim Lesen bewusst geworden, dass sie jeweils ihre persönliche Entscheidung für oder gegen die Teilnahme am Screening treffen können.

Zum Ablauf der Berichtserstellung

In die Bearbeitung des Projekts sind sowohl externe Sachverständige in beratender Funktion eingebunden als auch externe Dienstleister, die den Nutzertest durchführten.

Den Vorbericht für dieses Projekt hatte das IQWiG im Juni 2016 veröffentlicht und zur Diskussion gestellt. Nach dem Ende des Stellungnahmeverfahrens, das auch eine mündliche Erörterung beinhaltete, wurde der Vorbericht überarbeitet und als Abschlussbericht im Oktober 2016 an den Auftraggeber versandt. Die eingereichten schriftlichen Stellungnahmen werden in einem eigenen Dokument zeitgleich mit dem Abschlussbericht publiziert.

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Primär- und Rezidivdiagnostik bei Prostata-Karzinom (PSMA)

Medizin am Abend Berlin Fazit: Aktualisierte Empfehlungen zur Diagnostik und Behandlung von Prostatakarzinom

Das Leitlinienprogramm Onkologie hat im Dezember 2016 eine Aktualisierung der S3-Leitlinie zur „Früherkennung, Diagnose und Therapie der verschiedenen Stadien des Prostatakarzinoms“ vorgelegt. 

Die neue Version entstand unter der Federführung der Deutschen Gesellschaft für Urologie; die Evidenzaufbereitung wurde durch das Ärztliche Zentrum für Qualität in der Medizin (ÄZQ) durchgeführt. 

Beim Update wurden unter anderem Neuerungen in der Primär- und Rezidivdiagnostik sowie aktuelle Erkenntnisse in der Strahlentherapie und der medikamentösen Behandlung des Prostatakarzinoms berücksichtigt. 
 

• Das Prostatakarzinom ist mit 25,4 % aller diagnostizierten Krebserkrankungen die häufigste Krebserkrankung des Mannes in Deutschland. 

Jährlich erkranken etwa 58.000 Männer in Deutschland neu an diesem Tumor, etwa 12.000 versterben pro Jahr an den Folgen von Prostatakrebs. 

Das mittlere Erkrankungsalter liegt bei ca. 69 Jahren.

• Da sich der Anteil der über 60-Jährigen in der Bevölkerung bis zum Jahr 2050 voraussichtlich verdoppelt, wird im gleichen Umfang auch eine Zunahme der Prostatakrebserkrankungen erwartet.

Zu den bestehenden diagnostischen Möglichkeiten beim Prostatakarzinom ist unter anderem die MRT-Ultraschall-Fusionsbiopsie hinzugekommen:

Während einer ultraschallgestützten Gewebeentnahme ermöglicht sie die gezielte Ausrichtung der Biopsienadel auf Herde, die zuvor in einer Magnetresonanztomographie auffällig geworden sind.

Neue Varianten der Positronenemissionstomographie können außerdem gezielt Prostatakrebszellen nach einem Rückfall aufspüren, und zwar mithilfe eines radioaktiven Markers, der das Prostataspezifische Membranantigen (PSMA) erkennt.

Im Bereich der Prostatakrebstherapie werden derzeit vermehrt sogenannte hypofraktionierte Bestrahlungskonzepte diskutiert, bei der man die erforderliche Strahlendosis in kürzerer Zeit als bei der konventionellen Bestrahlung verabreicht.

Außerdem haben Studien mittlerweile gezeigt, dass Patienten in gutem Allgemeinzustand, die unter einem metastasierten hormonsensitiven Prostatakarzinom leiden, von einer kombinierten Hormon-Chemotherapie mit Docetaxel profitieren.

„Bei der Überarbeitung der Leitlinie haben wir diese diagnostischen und therapeutischen Verfahren priorisiert und aus den besten verfügbaren wissenschaftlichen Evidenzen Empfehlungen für ihren Einsatz abgeleitet“, erklärt Prof. Dr. Manfred Wirth vom Universitätsklinikum Dresden, Koordinator der Leitlinie.

Das Gesamtkonzept für die Aktualisierung der Prostatakarzinomleitlinie ist das einer „living guideline“ mit einer geplanten modularen Überarbeitung in ein- bis zweijährigen Abständen.

Das Leitlinienprogramm Onkologie (OL)

Leitlinien sind systematisch entwickelte Entscheidungshilfen für Leistungserbringer und Patienten zur angemessenen Vorgehensweise bei speziellen Gesundheitsproblemen. Sie stellen ein wesentliches Instrument zur Förderung von Qualität und Transparenz medizinischer Versorgung dar.

Die Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF, http://www.awmf.org), die Deutsche Krebsgesellschaft e.V. (http://www.krebsgesellschaft.de) und die Deutsche Krebshilfe (http://www.krebshilfe.de) haben sich mit dem im Februar 2008 gestarteten Leitlinienprogramm Onkologie das Ziel gesetzt, gemeinsam die Entwicklung und Fortschreibung sowie den Einsatz wissenschaftlich begründeter und praktikabler Leitlinien in der Onkologie zu fördern und zu unterstützen.

Mittlerweile umfasst das Leitlinienprogramm mehr als 15 S3-Leitlinien, die zu einem großen Teil auch als laienverständliche Patientenleitlinien vorliegen. Mehr unter http://www.leitlinienprogramm-onkologie.de.

Für den direkten Zugang zur neuen S3-Leitlinie zum Prostatakarzinom nutzen Sie bitte folgenden Link: http://leitlinienprogramm-onkologie.de/Prostatakarzinom.58.0.html

Die Deutsche Gesellschaft für Urologie (DGU)

Mit rund 5.700 Mitgliedern ist die Deutsche Gesellschaft für Urologie e.V. (DGU) die größte Vertretung deutscher Fachärztinnen und Fachärzte für Urologie. Als medizinische Fachgesellschaft fördert die DGU Wissenschaft, Forschung, Innovation, Fort- und Weiterbildung in der Urologie. Damit schafft sie die Voraussetzungen für eine flächendeckende hochqualifizierte Versorgung urologischer Patientinnen und Patienten in Deutschland. Mehr unter http://www.dgu.de

Ärztliches Zentrum für Qualität in der Medizin (ÄZQ)

Das Ärztliche Zentrum für Qualität in der Medizin (ÄZQ) wird von Bundesärztekammer und Kassenärztlicher Bundesvereinigung seit 20 Jahren als gemeinsames wissenschaftliches Institut getragen, zu dessen Kernaufgaben die Bereiche Evidenzbasierte Medizin und Leitlinien, hier insbesondere die Koordination des Programms für Nationale VersorgungsLeitlinien (NVL), sowie Patienteninformation und Patientensicherheit zählen. Mehr unter http://www.azq.de

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Katrin Mugele Deutsche Krebsgesellschaft e. V.

 

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Dicke oder Dünne der grauen Substanz - im Gehirn!

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Gehirnstrukturen geben Aufschluss über unsere im Alter nachlassende Risikobereitschaft

Neue Erkenntnisse in der Gehirnforschung zeigen, dass sich unsere Strategien zur Entscheidungsfindung mit zunehmenden Alter nicht nur aufgrund unserer wachsenden Erfahrungen verändern, sondern auch vermehrt veränderte Strukturen in unserem Gehirn dafür verantwortlich sind. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Dein Cannabis - betäubungsmittelrechtlicher  

Die University of Sydney forscht seit mehreren Jahren zu den Faktoren, die Menschen bei ihrer Entscheidungsfindung beeinflussen.

Bisher war es jedoch nicht möglich zu sagen, ob unsere Tendenz, mit zunehmenden Alter weniger risikoreiche Entscheidungen zu treffen, daran liegt, dass wir durch jahrlang gesammelte Erfahrungen weiser sind oder ob unsere sich verändernden Gehirnstrukturen dabei eine Rolle spielen.

Dr Tymula von der University of Sydney und ihre Ko-Autoren von der New York University, Yale University, vom University College London und dem Trinity College haben jetzt eine Studie im Nature Communications Magazin veröffentlicht, welche veranschaulicht, dass eine zunehmende Risikovermeidung besser mit Veränderungen im Volumen der grauen Substanz im menschlichen Gehirn zu erklären sind als mit dem Alter an sich.

• Dr. Tymula erklärt, dass es zwar bekannt sei, dass Menschen mit zunehmenden Alter risikoscheuer werden. 

Doch es scheint, als ob etwas an der Aussage stimmt, dass Leute unterschiedlich schnell altern. 

• So weisen die Forschungsergebnisse darauf hin, dass die Geschwindigkeit, mit der sich unsere Gehirnstrukturen verändern, einen größeren Einfluss auf unsere Risikotoleranz hat, als unser tatsächliches Lebensalter.

Für das Forschungsprojekt wurden Erwachsene zwischen 18 und 88 Jahren gebeten, sich zwischen einem Lotterielos mit einem garantierten Gewinn von 5$ oder einem risikoreicheren Lotterielos mit einer bloßen Gewinnchance von bis zu 120$ zu entscheiden.

Im direkten Vergleich bevorzugten ältere Teilnehmer die garantierte Gewinnchance im Gegensatz zu den jüngeren Teilnehmern.

Überraschenderweise stellte sich bei der Auswertung dann heraus, dass die Entscheidungsfindung maßgeblich im Zusammenhang mit der neuronalen Dichte – also der Dicke oder Dünne der grauen Substanz - im Gehirn stand.

Mit Blick auf den fortschreitenden demografischen Wandel, durch den die Anzahl von Menschen über 60, die Anzahl von Kindern übertreffen wird, ist ein solches Verständnis der Entscheidungsfindung besonders interessant.

Es hilft nämlich zu verstehen, welche Auswirkungen dieser Wandel in der Entscheidungsfindung auf unsere Gesellschaft in Bezug auf politische sowie ökonomische Fragen haben kann.

So hilft das Verständnis unserer Gehirnstrukturen dabei, vorherzusehen, wie sich unsere Entscheidungen und die anderer mit zunehmendem Alter verändern wird.

Dr Tymula verfasste die Arbeit mit Associate Professor Ifat Levy of Yale University, Professor Paul Glimcher der New York University, Professor Michael Grubb der Trinity College (Connecticut) und Dr Sharon Gilaie-Dotan der University College London.


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Sabine Ranke-Heinemann Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke-Heinemann

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Das Institut ist die gemeinnützige Einrichtung zur Förderung des Austausches und der Auslandsstudien insbesondere mit allen Universitäten Australiens und Neuseelands sowie zur Förderung von Wissenschaft und Forschung. In seinen Förderprogrammen stellt es SchülerInnen und Studierenden Unterstützung in der Finanzierung durch Stipendien und Coaching in der Studienberatung und Studienplatzbewerbung zur Verfügung.

 

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Leberentzündung: Biomarker für oxidativen Stress: Malondialdehyd (MDA)

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt: Spielt entscheidende Rolle bei Leberentzündung

Ernährungsbedingte Krankheiten wie die nichtalkoholische Fettlebererkrankung sind begleitet von Entzündungsprozessen, deren molekularen Mechanismen sind jedoch wenig erforscht. 

WissenschaftlerInnen des CeMM und der Medizinischen Universität Wien gelang es, entscheidende Prozesse zu identifizieren: 

• Die in der Zeitschrift Hepatology veröffentlichte Arbeit zeigt, dass Malondialdehyd (MDA), ein Biomarker für oxidativen Stress, eine Schlüsselrolle in der ernährungsbedingten Leberentzündung zukommt. 

Durch Antikörper, die sich gegen MDA richten, lässt sich die Entzündung eindämmen – ein neuer Ansatz für die Entwicklung einer potentiellen Therapie der häufigen Lebererkrankung. 
 
Die Kombination aus wenig Bewegung und fettreicher Ernährung ist ein Lebensstil mit gravierenden gesundheitlichen Folgen:

• Weltweit ist die Zahl an Menschen mit Übergewicht, Bluthochdruck oder Insulinresistenz alarmierend hoch. 

Dementsprechend gestiegen sind die Fälle daraus resultierender Erkrankungen wie Typ-2 Diabetes, nichtalkoholischer Fettlebererkrankung oder Herz-Kreislauferkrankungen, die mit chronischen Entzündungen einhergehen. Welche molekularen Zusammenhänge zwischen den ernährungsbedingten Erkrankungen und der Entzündung bestehen, war für die Wissenschaft jedoch lange ein Rätsel.

Das Team um Christoph Binder, Professor für Atheroskleroseforschung an der Medizinischen Universität Wien und Forschungsgruppenleiter am CeMM, in Zusammenarbeit mit Ronit Shiri-Sverdlov von der Universität Maastricht, Christoph Reinhardt von der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung Mainz, konnte nicht nur aufklären, welche biologischen Prozesse als Folge einer fettreichen Ernährung in Labormäusen zur Entwicklung chronischer Entzündung beitragen. Die ForscherInnen fanden darüber hinaus mit MDA einen zentralen Faktor in Leberentzündungen, der mit Antiköpern neutralisiert werden kann. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Hepatology publiziert (DOI: 10.1002/hep.28970).





Graphische Darstellung der Studie Tim Hendrikx/CeMM

• Das hochreaktive Molekül Malondialdehyd, ein Abbauprodukt von mehrfach ungesättigten Fettsäuren, das als Biomarker für oxidativen Stress herangezogen wird, reichert sich auf sterbenden Zellen in der Leber an. 

• Hier bildet es in Verbindung mit Membranproteinen und Phospholipiden sogenannte MDA-Epitope - Binders Forschungsgruppe konnte nachweisen, dass diese MDA-Epitope zur Produktion von Entzündungsfaktoren, den Zytokinen, sowie zur Rekrutierung von Immunzellen führen.

„Sowohl in der Zellkultur als auch im Modellorganismus gelang uns der Nachweis, dass diese MDA-Epitope entscheidend für die Entzündung sind“, so Clara Jana-Lui Busch, eine der beiden ErstautorInnen und PhD-Studentin am CeMM und der MedUni Wien. Doch damit gaben sich die ForscherInnen noch nicht zufrieden: „Durch intravenöse Injektion von Antikörpern, die spezifisch an MDA-Epitope binden können, gelang es uns die Entzündungen in den Versuchstieren zu drosseln“ ergänzt Tim Hendrikx, ebenfalls Erstautor der Studie und PostDoc in der Gruppe von Christoph Binder.

Für Christoph Binder ist diese Forschungsarbeit ein gutes Beispiel dafür, wie die enge Zusammenarbeit zwischen dem CeMM und der Medizinischen Universität Wien die Entwicklung einer Präzisionsmedizin vorantreiben kann:

„Wir haben mit modernsten RNA-Sequenziermethoden und bioinformatischen Analysen wichtige Schlüsselprozesse in einigen der häufigsten Erkrankungen weltweit aufklären können und diese im Mausmodell bestätigt“ erklärt Binder, und ergänzt: „Darüber hinaus bietet die Behandlung mit spezifischen Antikörpern einen interessanten, neuen Ansatz zur Entwicklung therapeutischer Strategien“.

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Die Studie „Malondialdehyde epitopes are sterile mediators of hepatic inflammation in hypercholesterolemic mice“ erschien in der Zeitschrift Hepatology vorab online am 16. Dezember 2016. DOI: 10.1002/hep.28970

Autoren: Clara Jana-Lui Busch*, Tim Hendrikx*, David Weismann, Sven Jäckel, Sofie M. A. Walenbergh, André F. Rendeiro, Juliane Weißer, Florian Puhm, Anastasiya Hladik, Laura Göderle, Nikolina Papac-Milicevic, Gerald Haas, Vincent Millischer, Saravanan Subramaniam, Sylvia Knapp, Keiryn L. Bennett, Christoph Bock, Christoph Reinhardt, Ronit Shiri-Sverdlov und Christoph J. Binder (*gleichberechtigte ErstautorInnen).

Folgende Organisationen haben die Studie gefördert: Der Österreichische Wissenschaftsfonds (FWF, SFB Lipotox F30), Boehringer Ingelheim (PhD Fellowship), Österreichische Akademie der Wissenschaften (Doc Fellowship), EMBO (Short Term Fellowships), Niederländische Organisation für Wissenschaftliche Forschung (NWO), Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung e.V (DZHK), Deutsches Bundesministerium für Bildung und Forschung, und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

Christoph Binder erhielt seinen Doktor der Medizin 1997 an der Universität Wien, seinen PhD erlangte er 2002 in Molekularer Pathologie an der University of California San Diego (UCSD). Nach einem postdoktoralem Forschungsaufenthalt an der UCSD wechselte er an das Institut für Labormedizin der Medizinischen Universität Wien. 2006 startete er seine Forschungsgruppe mit Schwerpunkt „Immunity and Atherosclerosis“ am CeMM, 2009 erhielt er eine Professur für Atheroskleroseforschung an der Medizinischen Universität Wien.
http://cemm.at/research/groups/christoph-binder-group/

Das CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist eine internationale, unabhängige und interdisziplinäre Forschungseinrichtung für molekulare Medizin unter wissenschaftlicher Leitung von Giulio Superti-Furga. Das CeMM orientiert sich an den medizinischen Erfordernissen und integriert Grundlagenforschung sowie klinische Expertise um innovative diagnostische und therapeutische Ansätze für eine Präzisionsmedizin zu entwickeln. Die Forschungsschwerpunkte sind Krebs, Entzündungen, Stoffwechsel- und Immunstörungen, sowie seltene Erkrankungen. Das Forschungsgebäude des Institutes befindet sich am Campus der Medizinischen Universität und des Allgemeinen Krankenhauses Wien. www.cemm.at

Die Medizinische Universität Wien (MedUni Wien) ist eine der traditionsreichsten medizinischen Ausbildungs- und Forschungsstätten Europas. Mit rund 8.000 Studierenden ist sie heute die größte medizinische Ausbildungsstätte im deutschsprachigen Raum. Mit 5.500 MitarbeiterInnen, 27 Universitätskliniken und etlichen medizintheoretischen Zentren und hochspezialisierten Laboratorien zählt sie zu den bedeutendsten Forschungsinstitutionen Europas im biomedizinischen Bereich. Der klinische und forscherische Schwerpunkt der Medizinischen Universität liegt auf den Themen Immunologie, Neurobiologie, Imaging, Onkologie und Herz-Kreislauferkrankungen. www.meduniwien.ac.at

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Hörgerät - Schwerhörigkeit

Medizin am Abend Berlin Fazit: Zu wenig Otoferlin macht das Hören „müde“ – auch bei Sport und bei Fieber

Der menschlichen Schwerhörigkeit auf der Spur: 

Göttinger Hörforscher im Sonderforschungsbereich 889 identifizieren Ursache menschlicher Schwerhörigkeit. Zwei Publikationen in der Fachzeitschrift „EMBO Journal“. 
 
Abbildung: Das Protein Otoferlin in den Sinneszellen des Innenohrs (links, in grün) ...


Etwa 360 Millionen Menschen leiden nach Schätzung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) an Schwerhörigkeit. 

• Noch ist zu wenig über die Funktion des Innenohrs bekannt, um eine Therapie zur Wiederherstellung des Hörvermögens zu entwickeln.

Die Ursachen für eine seltene erbliche menschliche Schwerhörigkeit haben jetzt Göttinger Hörforscher aufgedeckt.  

Menschen mit dieser ungewöhnlichen Hörstörung können zwar leise Töne fast genauso gut wahrnehmen wie Normalhörende, aber gesprochene Sprache kaum verstehen. Gleichbleibend laute Töne nehmen sie als leiser werdende Töne war. 

Das Hören ist „müde“. ,


Ursächlich für eine solche Hörstörung ist nach neuen Erkenntnissen aus der Göttinger Hörforschung eine beeinträchtigte Signalübertragung von den Sinneszellen des Innenohrs auf den Hörnerv.

Die Rolle eines Proteins bei diesem wichtigen Signalweg zum Hören haben die Göttinger Wissenschaftler in zwei Studien mit unterschiedlichen Fragestellungen genauer untersucht. Sie fanden heraus: Wenn das Protein „Otoferlin“ selbst verändert ist oder der Einbau des Proteins in die Zellmembran von Sinneszellen gestört ist, dann gelingt Hören nicht mehr gut. Eine verminderte Menge von Otoferlin in der Zellmembran von Sinneszellen führt offensichtlich dazu, dass die Signalübertragung von Sinneszellen des Innenohrs auf den Hörnerv zu schnell ermüdet.

„Wir verstehen jetzt, warum normale Hörgeräte bei diesen Patienten keine Verbesserung für das Verstehen von Sprache bringen. Und wir haben Ideen, wie man Hörhilfen speziell für diesen Fall entwickeln könnte“, sagt Dr. Nicola Strenzke, Leiterin der Arbeitsgruppe für auditorische Systemphysiologie in der Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), die Erst-Autorin einer der Publikationen. „Je besser wir die Signalübertragung von der Sinneszelle auf die Nervenzelle verstehen, desto näher kommen wir einer Gentherapie bei bestimmten Hörproblemen“, ergänzt Dr. Ellen Reisinger, Leiterin der Arbeitsgruppe für Molekularbiologie Cochleärer Neurotransmission der Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde der UMG, Senior-Autorin einer der Publikationen.

Die Forschungserkenntnisse sind das Ergebnis zweier Kooperationsprojekte im Sonderforschungsbereich (SFB) 889 „Zelluläre Mechanismen der Sensorischen Verarbeitung“, von Arbeitsgruppen der UMG mit Gruppen der Universität Göttingen, der Max-Planck-Institute für Experimentelle Medizin und für Biophysikalische Chemie in Göttingen, weiteren Arbeitsgruppen am Göttingen Campus sowie Wissenschaftlern aus den USA, Spanien und Italien. Publiziert wurden die Forschungsergebnisse in zwei Artikeln in der renommierten Fachzeitschrift EMBO Journal.

Originalveröffentlichungen:
Tryptophan‐rich basic protein (WRB) mediates insertion of the tail‐anchored protein otoferlin and is required for hair cell exocytosis and hearing. Christian Vogl, Iliana Panou, Gulnara Yamanbaeva, Carolin Wichmann, Sara J Mangosing, Fabio Vilardi, Artur A Indzhykulian, Tina Pangršič, Rosamaria Santarelli, Montserrat Rodriguez‐Ballesteros, Thomas Weber, Sangyong Jung, Elena Cardenas, Xudong Wu, Sonja M Wojcik, Kelvin Y Kwan, Ignacio del Castillo, Blanche Schwappach, Nicola Strenzke, David P Corey, Shuh‐Yow Lin, Tobias Moser. EMBO Journal (2016) Dec 1;35(23):2536-2552

Hair cell synaptic dysfunction, auditory fatigue and thermal sensitivity in otoferlin Ile515Thr mutants. Nicola Strenzke, Rituparna Chakrabarti, Hanan Al-Moyed, Alexandra Müller, Gerhard Hoch, Tina Pangrsic, Gulnara Yamanbaeva, Christof Lenz, Kuan-Ting Pan, Elisabeth Auge, Ruth Geiss-Friedlander, Henning Urlaub, Nils Brose, Carolin Wichmann, Ellen Reisinger (2016). EMBO Journal; 2016 Dec 1;35(23):2519-2535

Die für das Hören wichtige Signalübertragung findet an spezialisierten Verbindungstellen zwischen Nervenzellen, den sogenannten Synapsen, statt, die das Protein Otoferlin benötigen. Bei der synaptischen Signalübertragung verschmelzen hunderte Botenstoffbläschen pro Sekunde mit der Zellmembran. Dies erfordert die effiziente Bereitstellung, Fusion und Regenerierung von Botenstoffbläschen.

Für ihre Untersuchungen in den beiden Studien nutzten die Göttinger Wissenschaftler verschiedene genetische Veränderungen in Mäusen, um einer synaptischen Schwerhörigkeit („auditorische Synaptopathie“) auf die Spur zu kommen. In einem Fall war ein Baustein in Otoferlin verändert worden, im anderen Fall wurde der Einbau von Otoferlin in die Zellmembran gestört. In beiden Studien zeigte sich, dass die verminderte Menge von Otoferlin in der Zellmembran von Sinneszellen dazu führt, dass die synaptische Übertragung zu schnell ermüdet.

FORSCHUNGSERGEBNISSE IM DETAIL

Was passiert eigentlich, wenn ein erst kürzlich entdeckter molekularer Mechanismus, der TRC40-Pathway, gestört ist? Mit dieser Frage befasste sich ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Tobias Moser, Sprecher des SFB 889 und Direktor des Instituts für Auditorische Neurowissenschaften der Universitätsmedizin Göttingen. Der Mechanismus vermittelt die Aufnahme einer Gruppe von Proteinen, zu der auch Otoferlin gehört, in die Membran im Inneren der Zelle. Die Störung des Pathways führte in der Maus zu einer auditorischen Synaptopathie, das Hören ermüdete.

„Der TRC40 Pathway der Membranverankerung von Proteinen ist ein Mechanismus von genereller Bedeutung für Zellen. Wir waren primär an seiner Rolle in den Haarzellen des Innenohrs interessiert. Zusammen mit ausgewiesenen Experten für diesen Mechanismus, Prof. Dr. Blanche Schwappach und ihrem Mitarbeiter Dr. Fabio Vilardi aus dem Institut für Molekularbiologie der UMG, konnten wir unsere spezielle Frage klären. Wir wissen nun, dass der TRC40 Pathway auch von Otoferlin genutzt wird und bei genetischen Veränderungen von Otoferlin weniger effizient funktioniert“, sagt Prof. Tobias Moser. „Diese Studie ist ein gutes Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit am Göttingen Campus.“

Ausgangspunkt der zweiten Studie waren Patienten, die zusätzlich zur Hörermüdung ein weiteres außergewöhnliches Problem haben: Schon bei geringfügiger Erhöhung der Körpertemperatur, z.B. beim Sport im Sommer oder bei leichtem Fieber, werden sie vorübergehend vollständig taub. Um die Ursache dieses Hörproblems herauszufinden, veränderten die Forscher um Dr. Nicola Strenzke und Dr. Ellen Reisinger das Protein Otoferlin in Mäusen mit Hilfe von Gentechnik. Genauso wie bei den Patienten mit der außergewöhnlichen Taubheit bei Wärme beobachtet, wurde eine von knapp 2.000 Aminosäuren des Proteins Otoferlin durch eine andere ersetzt.

Überraschenderweise werden die gentechnisch veränderten Mäuse bei Temperaturerhöhung jedoch nicht taub. Den Wissenschaftlern fiel auf, dass dem Maus-Otoferlin 20 Aminosäuren gegenüber menschlichem Otoferlin fehlen. Ergänzten sie diese Aminosäuren im Maus-Otoferlin mit der Punktmutation, befindet sich praktisch kein Otoferlin mehr an der Zellmembran. Dies erklärt, warum Menschen mit dieser Otoferlin-Veränderung bei erhöhter Temperatur taub werden, die Mäuse jedoch nicht.

Auch die Ursache für die Hörermüdung der Patienten konnten die Forscher durch ihre Studie finden: Die Mutation stört die Regeneration von Bläschen an der Nervenzelle, die einen Signalbotenstoff enthalten. Bei Stille können diese Bläschen in ausreichender Zahl nachgeliefert werden, jedoch nicht bei anhaltenden Tönen. Deshalb nimmt die Aktivität im Hörnerv stark ab und Patienten nehmen gleichbleibend laute Töne als leiser werdend wahr. Die gestörte Bläschenregeneration ist zudem der Grund, warum die Betroffenen ein sehr schlechtes Sprachverständnis haben.

BILDUNTERSCHRIFT Abbildung: Das Protein Otoferlin in den Sinneszellen des Innenohrs (links, in grün), mit Immunhistochemie dargestellt. Mitte: Auch das Protein Vglut3 (mittleres Bild, magenta), welches auf synaptischen Bläschen sitzt, wurde mit derselben Technik sichtbar gemacht. Eine Bändersynapse besteht aus einer dichten, aus Proteinen bestehenden Struktur (rechts, rot), die von synaptischen Bläschen (grün und gelb) umgeben ist. Diese Bläschen verschmelzen mit der Zellmembran (blau) und geben so Informationen über ein Geräusch an den Hörnerv weiter. Diese Bändersynapse wurde durch eine spezielle Elektronenmikroskopie (Tomographie) sichtbar gemacht. Abbildungen aus Strenzke et al., EMBO J 2016.

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Vor einer geplanten Operation: Die Lage und Dichte von Blutgefäßen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Steifes Gewebe ist schlechter durchblutet

Stoffwechselphysiologie: Veröffentlichung in Nature Communications
Die Festigkeit eines Gewebes bestimmt die Lage und Dichte von Blutgefäßen, die es durchdringen. 

• Forscher von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und des Deutschen Diabetes-Zentrums (DDZ) fanden heraus, dass weiches Gewebe wie die Langerhans-Inseln in der Bauchspeicheldrüse deutlich mehr Blutgefäße besitzen als festeres, etwa Muskelgewebe. 

In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Communications beschreiben sie, dass Genveränderungen die Festigkeit der Langerhans-Inseln erhöhen und deren Durchblutung verschlechtern können. 
Laser-Scanning-Mikroskop-Aufnahmen von Langerhans-Inseln (rot) und Blutgefäßen (grün). Links normale Langerhans-Inseln, rechts genetisch veränderte, steifere Langerhans-Inseln ohne innere Blutgefäße..
Martin Kragl



Über Blutgefäße wird das Körpergewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. Je dichter das Gewebe mit Blutgefäßen durchzogen ist, desto mehr Nährstoffe gelangen auch zu den Gewebezellen. Diese Dichte an Blutgefäßen variiert sehr stark zwischen verschiedenen Geweben: 

• Während weiche Gewebe wie das Gehirn oder die Langerhans-Inseln sehr stark durchblutet sind, durchziehen harte Gewebe wie die Skelettmuskulatur oder noch mehr Knorpel und Bindehaut nur wenige Blutgefäßen.

Die Langhans-Inseln in der Bauchspeicheldrüse spielen die zentrale Rolle in der Regulierung des Blutzuckerspiegels, da sie – abhängig vom Blutzuckerwert – mehr oder weniger des Hormons Insulin ausschütten.

• Insulin regt wiederum andere Zellen an, Blutzucker aufzunehmen und umzusetzen. 

Die Düsseldorfer Forscher um Prof. Dr. Eckhard Lammert vom Institut für Stoffwechselphysiologie der HHU und des DDZ haben zusammen mit Kollegen der ETH Zürich (in Basel) die Langerhans-Inselzellen genetisch verändert und dadurch ihre Festigkeit beeinflusst. Die biomechanischen Untersuchungen führte Prof. Dr. Daniel Müller an speziellen Mikroskopen in Basel durch, mit denen die Gewebesteifheit quantifiziert werden kann.

Prof. Lammert: „Bei hoher Gewebefestigkeit verlassen die Blutgefäße die Langerhans-Inseln fast vollständig.“ Die Forscher fanden heraus, dass die Endothelzellen, aus denen die Blutgefäße bestehen, deutlich schlechter an festeres Gewebe binden als an weicheres Gewebe. Prof. Lammert weiter: „Dies zeigt uns, dass eine gewisse Flexibilität des Gewebes sehr wichtig für die Blutversorgung ist.“

Die Forschungsergebnisse haben verschiedene Implikationen und weisen folgenden Untersuchungen den Weg.

So deutet die Tatsache, dass mit zunehmendem Alter das Gewebe steifer wird, darauf hin, dass dies auch die schlechtere Durchblutung bei älteren Patienten verursacht. 

Prästationäre Diagnostik vor einer Operation: Im Hinblick auf den Diabetes soll untersucht werden, ob ein erhöhter Blutzuckerspiegel bei Diabetikern zur Versteifung von Geweben beiträgt, was wiederum zu einer schlechteren Durchblutung der Gewebe führt und diese – etwa in der Niere, den Augen oder den entfernten Gliedmaßen – (Hände, Füße, Ellenbogen, Arme, Becken, Wirbelsäule) schädigt. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzThemad: Unfallverhütungsbericht  

Ebenfalls wird zu untersuchen sein, welche biomechanischen Eigenschaften Tumorgewebe haben und ob durch Beeinflussung der Steifigkeit die Tumordurchblutung reduziert werden kann.

Dies wäre möglicherweise ein therapeutischer Ansatz, um Tumore zu schwächen und das Krebswachstum zu behindern.

Die Forschungsarbeit von Prof. Lammert wurde unter anderem durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung, das Bundesgesundheitsministerium, das Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen sowie die Anton-Betz-Stiftung der Rheinischen Post e.V. gefördert.

Originalpublikation

Martin Kragl, Rajib Schubert, Haiko Karsjens, Silke Otter, Barbara Bartosinska, Kay Jeruschke, Jürgen Weiß, Chunguang Chen, David Alsteens, Oliver Kuss, Stephan Speier, Daniel Eberhard, Daniel Müller & Eckhard Lammert, The biomechanical properties of an epithelial tissue determine the location of its vasculature, Nature Communications, 7:13519, 20. Dezember 2016

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