CAVE: Bauchspreicheldrüse: Mit und ohne Typ-1-Diabetes - Bitte sehr frühzeitige Laborerhebung/Laborwerte

Medizin am Abend Berlin Fazit: Wie Typ-1-Diabetes schrittweise die Insulinproduktion zerstört

Mit Hilfe der neuen bildgebenden Massenzytometrie untersuchten UZH-Forschende die Bauchspeicheldrüse von Organspendern mit und ohne Typ-1-Diabetes. 

• Die Studie zeigt, dass die Insulin-produzierenden Beta-Zellen am Anfang der Krankheit in veränderter Form teilweise noch vorhanden sind.
  

• Lassen sich diese noch retten, könnte der Krankheitsverlauf verlangsamt oder gar gestoppt werden. 

Die bildgebende Massenzytometrie leistet einen wertvollen Beitrag dazu , den Krankheitsverlauf von Typ-1-Diabetes besser zu verstehen. Bild: UZH 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachHinweise: Laborerhebung  

Die sogenannten Langerhans-Inseln in der Bauchspeicheldrüse spielen eine Schlüsselrolle für die Regulation des Zucker-Stoffwechsels. 

• Die dort angesiedelten Beta-Zellen überwachen den Zuckergehalt im Blut und schütten bei Bedarf Insulin aus. 
• Insulin wiederum fördert die Aufnahme von Zucker in den Zellen. 
• Bei Typ-1-Diabetes werden diese Beta-Zellen in einer Autoimmunreaktion von körpereigenen weissen Blutkörperchen zerstört.

Untersuchungen nur an gespendeten Organen möglich

Bisher ist nur wenig darüber bekannt, was sich im Innern der Bauchspeicheldrüse abspielt, wenn sich eine Typ-1-Diabetes entwickelt - denn Biopsien und hochaufgelöste Abbildungen dieses Organs sind am lebenden Menschen nicht möglich.

"Vieles von dem, was wir über Typ-1-Diabetes im Menschen wissen, stammt deshalb von Bauchspeicheldrüsen von Organspendern und diese sind sehr selten", sagt Bernd Bodenmiller vom Institut für Quantitative Biomedizin der Universität Zürich. Deswegen streben die Forschenden an, so viele Erkenntnisse wie möglich aus jedem einzelnen Spenderorgan zu gewinnen.

Viele Informationen aus ein und derselben Gewebeprobe

Bodenmillers Team hat nun in Zusammenarbeit mit Forschungsgruppen aus Genf und den USA erstmals die bildgebende Massenzytometrie zur Untersuchung von gespendeten Bauchspeicheldrüsen eingesetzt: "Damit können wir gleichzeitig die Beta-Zellen, weitere Zelltypen der Langerhans-Inseln sowie eingedrungene Immunzellen visualisieren", erklärt Bodenmiller den Vorteil dieser Methode, an deren Entwicklung die Universität Zürich eine zentrale Rolle gespielt hat. "Solche Analysen waren mit traditionellen Ansätzen bisher nicht möglich."

Für die Studie analysierte der Erstautor Nicolas Damond vom Institut für Quantitative Biomedizin insgesamt zwölf Spenderorgane - vier von gesunden Menschen, vier von Patienten in Frühstadium von Typ-1-Diabetes und vier von Patienten in einem fortgeschrittenen Stadium der Krankheit. Aus den Ergebnissen erstellte das Forscherteam von jeder Bauchspeicheldrüse eine Karte, die zeigt, wie die verschiedenen Zelltypen in den Langerhans-Inseln verteilt sind und in welchem Zustand sich die Beta-Zellen befinden.

Ansatzpunkt für eine Therapie im Frühstadium der Diabetes

Die Daten der verschiedenen Spenderorgane führte Damond dann in einer sogenannten Pseudo-Zeitachse zusammen. Damit konnte er rekonstruieren, wie sich das Gewebe der Bauchspeicheldrüse im Verlauf von Typ-1-Diabetes vom Beginn der Krankheit bis hin zum Endstadium verändert.

Ein Befund war hierbei besonders interessant:

Im Anfangsstadium sind in den Langerhans-Inseln noch überraschend viele Beta-Zellen zu finden. 

• Diese sehen zwar anders aus als normal und produzieren weniger Insulin, sind aber möglicherweise noch vor einer vollständigen Zerstörung zu retten. 

"Wenn es gelingen würde, den Autoimmun-Angriff in diesem frühen Stadium zu stoppen, könnten diese Zellen vielleicht ihre Funktion wiedergewinnen und bei der Regulation des Blutzuckerspiegels der Patienten helfen", so Damond.

Neue Erkenntnisse zur Autoimmunität

Mit der bildgebenden Massenzytometrie lokalisierte die Forschungsgruppe ebenfalls den speziellen Typ der weissen Blutkörperchen, der nach derzeitigem Wissensstand für die Zerstörung der Beta-Zellen verantwortlich ist. 

Sie fanden diese Immunzellen hauptsächlich in der Bauchspeicheldrüse von Patienten im Anfangsstadium der Krankheit, vor allem in Langerhans-Inseln, die viele überlebende Beta-Zellen enthielten.

In Langerhans-Inseln, deren Beta-Zellen schon weitgehend zerstört waren, konnten sie dagegen viel weniger dieser weissen Blutkörperchen nachweisen.

Diese Resultate können dabei helfen, den Mechanismus der Autoimmunreaktion, zu dem es im Moment noch viele offene Fragen gibt, aufzuklären. Das hofft auch Bodenmiller: "Unsere Studie demonstriert, dass die bildgebende Massenzytometrie einen wertvollen Beitrag dazu leisten kann, den Krankheitsverlauf von Typ-1-Diabetes besser zu verstehen. Sie liefert damit eine Grundlage für die Planung weiterführender Experimente und die Entwicklung neuer Hypothesen."

Literatur:
Nicolas Damond, Stefanie Engler, Vito R.T. Zanotelli, Denis Schapiro, Clive H.
Wasserfall, Irina Kusmartseva, Harry S. Nick, Fabrizio Thorel, Pedro L. Herrera, Mark A. Atkinson, and Bernd Bodenmiller. A Map of Human Type 1 Diabetes Progression by Imaging Mass Cytometry. Cell Metabolism, 31. Januar 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.11.014



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Bernd Bodenmiller
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Originalpublikation:

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.11.014

Deine Grossmutter: Die Überlebenschancen Deiner Kinder......

Medizin am Abend Berlin Fazit: Unterstützung der Grossmutter war unverzichtbar

Die Grossmutter ist für viele Menschen eine wichtige Bezugsperson. 

Zumindest in der vorindustriellen Bevölkerung Quebecs spielten Grossmütter eine noch tragendere Rolle: 

Laut einer neuen Studie unter der Leitung von Sacha Engelhardt vom Institut für Ökologie und Evolution der Universität Bern verbesserte damals die Anwesenheit einer Grossmutter die Überlebenschancen ihrer Enkelkinder. 


Dr. Sacha C. Engelhardt, Institut für Ökologie und Evolution (IEE). zvg
 

• Im Gegensatz zu den meisten Säugetieren leben Menschen nach dem Ende ihres Fortpflanzungsalters noch lange weiter. 

Könnte es eine evolutionäre Erklärung für dieses Phänomen geben?


Laut einer Studie unter der Leitung von Dr. Sacha Engelhardt vom Institut für Ökologie und Evolution (IEE) der Universität Bern, die auf Daten zur Bevölkerung der kanadischen Provinz Quebec im 17. und 18. Jahrhundert basiert, ist es für Familien mit Kindern ein grosser Vorteil, die Grossmutter in der Nähe zu haben.

Die Forschenden haben herausgefunden, dass die Unterstützung durch die Grossmutter nicht nur die Überlebenschancen von Kindern bis zur Pubertät verbesserte, sondern auch die Zahl der Kleinkinder erhöhte, die Frauen haben können. 

 «Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass Grossmütter in der vorindustriellen Bevölkerung Quebecs eine unverzichtbare Rolle gespielt haben», erklärt Sacha Engelhardt. Das Ziel der Studie war es, die Entwicklung der Menopause und des postreproduktiven Lebens bei Frauen besser zu verstehen.

Die Studie entstand am Department of Biology der kanadischen Université de Sherbrooke, wo Sacha Engelhardt zur Zeit der Studie neben der Universität Bern arbeitete, und wurde in Zusammenarbeit mit der Bishop's University und der Université de Montréal (beide Kanada) durchgeführt. Sie wurde im Fachmagazin Current Biology publiziert.

Die Grossmutter-Hypothese

Grundidee des Forschungsvorhabens war es, die sogenannte «Grossmutter-Hypothese» zu überprüfen.

Diese besagt, dass postmenopausale Frauen ihre Nachkommen der übernächsten Generation unterstützen und so einen positiven Einfluss auf deren Überlebensrate haben.

«Diese Hypothese wurde bereits vielerorts getestet, in Europa, Afrika usw. Teils stellte sich die Annahme als plausibel heraus, teils nicht», sagt Fanie Pelletier, Professorin am Department of Biology an der Université de Sherbrooke und Ko-Autorin der Studie.

Der Ansatz des Forschungsteams, die Hypothese anhand der geografischen Entfernung zu überprüfen, ist jedoch neu.

Die Distanz ist entscheidend

Mit der geografischen Entfernung als Indikator versuchten die Forschenden, den Beitrag der Grossmütter zur Unterstützung ihrer Töchter zu ermitteln. Die Forschenden kamen zu folgendem Schluss:

Je weiter weg die Grossmutter lebt, desto wahrscheinlicher ist es, dass ihre Töchter eine tiefere Anzahl Kinder haben. «Pro 100 Kilometer Entfernung sind es 0,6 Kinder weniger pro Frau», sagt Engelhardt. «Das ist eine Menge. Pro 300 Kilometer sind es 1,5 Kinder weniger.»

«In unserer Studie hatten Frauen, deren Mütter noch am Leben waren, mehr Kinder, und mehr dieser Kinder erreichten das Alter von 15 Jahren», sagt Patrick Bergeron, Professor am Department of Biological Sciences der Bishop's University und ebenfalls Ko-Autor der Studie. 

«Es ist interessant festzustellen, dass der Grossmuttereffekt mit zunehmender geografischer Entfernung zwischen Grossmutter und Tochter abnimmt, was darauf hindeutet, dass das Unterstützungspotenzial mit der geografischen Nähe zusammenhängt.»

Daten aus Quebec von 1608 bis 1799

Um die Studie durchzuführen, analysierte die Forschungsgruppe Informationen aus dem Registre de la population du Québec ancien. Dieses enthält demographische Daten der Bevölkerung von Quebec von 1608 bis 1799. In dieser Zeit wurden dort die ersten französischen Siedlungen gegründet. Insgesamt wurden 149 Gemeinden untersucht. «In Quebec haben wir sehr detaillierte Daten aus Zivilregistern, aber auch aus Kirchenbüchern», sagt Fanie Pelletier. «Es war uns so möglich, anhand der Wohngemeinden die Entfernung zwischen den Grossmüttern und den Familien zu ermitteln.» Insgesamt umfasste die Analyse 3’382 Großmütter, die 34’660 Kinder zur Welt brachten. Von diesen Kindern heirateten 7’164 Mädchen und hatten insgesamt 56’767 Kinder.

Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit Professor Alain Gagnon und Professorin Lisa Dillon von der Abteilung für Demographie an der Université de Montréal durchgeführt.

Publikationsdetails:
Sacha C. Engelhardt, Patrick Bergeron, Alain Gagnon, Lisa Dillon, and Fanie Pelletier: Using geographic distance as a potential proxy for help in the assessment of the grandmother hypothesis. Current Biology, 7. Februar 2019, doi: 10.1016/j.cub.2019.01.027.

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Originalpublikation:

Sacha C. Engelhardt, Patrick Bergeron, Alain Gagnon, Lisa Dillon, and Fanie Pelletier: Using geographic distance as a potential proxy for help in the assessment of the grandmother hypothesis. Current Biology, 7. Februar 2019, doi: 10.1016/j.cub.2019.01.027.

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Dein Hypthalamus: Bist Du hungrig? Bist Du satt?

Medizin am Abend Berlin Fazit: Fettleibigkeit durch Identitätskrise bei Sättigungsnerven

• Krankhafte Fettleibigkeit – das zeigt die Forschung der letzten zehn Jahre – entsteht vor allem im Gehirn. 

Forscherinnen und Forscher des Helmholtz Zentrums München, Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung, haben dort nun einen molekularen Schalter entdeckt, der die Funktion von Sättigungsnerven und damit das Körpergewicht steuert. 

Die Ergebnisse wurden im Fachjournal ‚Nature Metabolism‘ publiziert. 
 
Die weltweite Adipositas-Epidemie hat einen Höchststand erreicht und betrifft heute nicht mehr nur Industrie- sondern auch die Entwicklungsländer.

Wissenschaftler versuchen daher mit Hochdruck, den Mechanismen hinter der Krankheit auf die Spur zu kommen, um therapeutische Eingriffsmöglichkeiten zu finden. Nun haben Forscher am Institut für Diabetes und Adipositas (IDO) des Helmholtz Zentrums München einen weiteren Schritt in diese Richtung gemacht.

Yin und Yang des Energiehaushalts

• „Ob wir hungrig sind oder uns satt fühlen, entscheidet sich maßgeblich im Gehirn – speziell im sogenannten Hypothalamus“ erklärt IDO-Wissenschaftler Dr. Alexandre Fisette, gemeinsam mit Dr. Carmelo Quarta Erstautor der besagten Studie. 

„Hier kontrollieren vor allem zwei Gruppen von Nervenzellen über verschiedene Botenstoffe das Körpergewicht und den Energiehaushalt. 

Wie Yin und Yang sorgen sie für ein sensibles Gleichgewicht.

“ Während die einen die Nahrungsaufnahme stimulieren (sogenannte Agrp-Neuronen), erzeugen die anderen (Pomc-Neuronen genannt) ein Sättigungsgefühl. 

Gerät dieses Wechselspiel aber aus der Balance, kann daraus ein krankhaftes Übergewicht oder ein Typ-2-Diabetes entstehen.

„In der aktuellen Arbeit haben wir nun herausgefunden, dass ein Transkriptionsfaktor* namens Tbx3 hierbei eine Schlüsselrolle einnimmt“, beschreibt Carmelo Quarta die neuen Ergebnisse.

• „Konkret bedeutet das, dass ohne Tbx3 die Nervenzellen für das Sättigungsgefühl keine Botenstoffe produzieren können.“  

Mit Hilfe eines breiten Methodenspektrums konnten die Wissenschaftler anschließend belegen, dass Tbx3 demnach für die Aufrechterhaltung des Energie- und Zuckerstoffwechsels eine entscheidende Rolle spielt – und damit das Körpergewicht steuert.

Ohne Tbx3 in die Identitätskrise

„Sowohl in einem präklinischen Modell als auch in Fruchtfliegen führt das Fehlen von Tbx3 zu einer Art Identitätskrise der Sättigungsnerven und in der Folge zu krankhaftem Übergewicht“, schildert Alexandre Fisette. Und auch beim Menschen scheinen die entsprechenden Signalwege vorhanden zu sein: „In ersten Versuchen mit menschlichen Nervenzellen konnten wir zeigen, dass diese ihrer Funktion nicht nachkommen können, wenn Tbx3 fehlt“, ergänzt Carmelo Quarta.

„Es wird bereits seit längerem berichtet, dass Menschen, denen das Tbx3 Gen fehlt, häufig an Übergewicht leiden“, erklärt Studienleiter Prof. Dr. Dr. h.c. Matthias H. Tschöp, heute wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz Zentrums München und Inhaber des Lehrstuhls für Stoffwechselerkrankungen an der Technischen Universität München.**

„Unsere Studie erklärt nun erstmals die zugrunde liegenden Mechanismen und weißt einmal mehr darauf hin, welch zentrale Rolle das Gehirn bei der Regulierung des Energiehaushalts spielt. Wir hoffen, dass Tbx3 möglicherweise als Ziel künftiger pharmakologischer Ansätze in Frage kommt.“

Weitere Informationen

* Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die dafür sorgen, dass bestimmte Gene abgelesen werden oder eben nicht. Dafür beeinflussen (fördern oder behindern) sie in der Regel die Bindung der RNA-Polymerase an die DNA-Sequenz, die für das entsprechende Gen kodiert. Im konkreten Fall steht Tbx3 für T-box gene 3.

** Es wurde beschrieben, dass TBX3-Mutationen beim Menschen eine seltene genetische Erkrankung mit dem Namen Ulnar-Mammary-Syndrom verursachen. Diese Patienten weisen mehrere typische Symptome auf, darunter eine eingeschränkte Pubertät, einen Mangel an Wachstumshormonproduktion und vor allem Fettleibigkeit.

Hintergrund:
Die Arbeit entstand in enger Zusammenarbeit mit dem Labor von Claudia Doege an der US-amerikanischen Columbia University in New York.

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus, Allergien und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. www.helmholtz-muenchen.de

Das Institut für Diabetes und Adipositas (IDO) erforscht die Erkrankungsmechanismen des Metabolischen Syndroms mit systembiologischen und translationalen Ansätzen. Mittels zellulärer Systeme, genetisch modifizierter Mausmodelle und klinischer Interventionsstudien sollen neue Signalwege und Zielstrukturen entdeckt werden. Ziel ist die interdisziplinäre Entwicklung innovativer Therapieansätze zur personalisierten Prävention und Behandlung von Adipositas, Diabetes und deren Begleiterkrankungen. Das IDO ist Teil des Helmholtz Diabetes Center (HDC). www.helmholtz-muenchen.de/ido

Die Technische Universität München (TUM) ist mit rund 550 Professorinnen und Professoren, 41.000 Studierenden sowie 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, verknüpft mit den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit dem Campus TUM Asia in Singapur sowie Verbindungsbüros in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking, San Francisco und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel, Carl von Linde und Rudolf Mößbauer geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands. www.tum.de

Das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung e.V. ist eines der sechs Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung. Es bündelt Experten auf dem Gebiet der Diabetesforschung und verzahnt Grundlagenforschung, Epidemiologie und klinische Anwendung. Ziel des DZD ist es, über einen neuartigen, integrativen Forschungsansatz einen wesentlichen Beitrag zur erfolgreichen, maßgeschneiderten Prävention, Diagnose und Therapie des Diabetes mellitus zu leisten. Mitglieder des Verbunds sind das Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, das Deutsche Diabetes-Zentrum DDZ in Düsseldorf, das Deutsche Institut für Ernährungsforschung DIfE in Potsdam-Rehbrücke, das Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen und das Paul-Langerhans-Institut Dresden des Helmholtz Zentrum München am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden, assoziierte Partner an den Universitäten in Heidelberg, Köln, Leipzig, Lübeck und München sowie weitere Projektpartner. www.dzd-ev.de



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Dr. Alexandre Fisette, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Diabetes und Adipositas, Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg - Tel. +49 89 3187 1652 - E-Mail: alexandre.fisette@helmholtz-muenchen.de

Sonja Opitz
Telefon: 08931872986
Fax: 08931873324
E-Mail-Adresse: sonja.opitz@helmholtz-muenchen.de

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Originalpublikation:

Quarta, C. & Fisette, A. et al. (2019): Functional identity of hypothalamic melanocortin neurons depends on Tbx3. Nature Metabolism, DOI: 10.1038/s42255-018-0028-1

Droht eine Frühgeburt?

Medizin am Abend Berlin Fazit: B-Streptokokken-Test für Schwangere: Vorteil von universellem Screening weiter unklar

Für Vergleich mit bisheriger risikobasierter Strategie fehlen aussagekräftige Studien 
 

• Streptokokken der serologischen Gruppe B sind weit verbreitete Bakterien, die aber meist unbemerkt bleiben. 

Das gilt auch für die knapp 20% der Schwangeren, bei denen Scheide oder Anus besiedelt sind.

Ein Risiko sind die Bakterien aber für die Babys: 

• Stecken sie sich bei der Geburt an, kann das im schlimmsten Fall eine Blutvergiftung oder eine Hirnhautentzündung auslösen. 

• Um dem vorzubeugen, bekommen Schwangere, bei denen bestimmte Risikofaktoren vorliegen, kurz vor der Geburt Antibiotika (Risiko-Strategie). 

Allerdings ist auch ein Test auf dem Markt, den man allen Schwangeren anbieten könnte (Test-Strategie).

Damit könnte man auch diejenigen Schwangeren finden, die keinen Risikofaktor, aber dennoch B-Streptokokken aufweisen.

Das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) hat deshalb untersucht, ob ein universelles Screening, also die Test-Strategie, gegenüber der bisherigen Risiko-Strategie für Neugeborene oder werdende Mütter Vorteile und damit einen Zusatznutzen bieten würde. Der jetzt vorliegende Abschlussbericht bestätigt die Ergebnisse des Vorberichts von 2018. Demnach kann diese Frage nicht beantwortet werden, weil es für den Vergleich keine aussagekräftigen Studien gibt. Dass es sie künftig geben wird, hält das Institut für unrealistisch. Denn die erforderlichen hohen Fallzahlen dürften kaum zu erreichen sein.

Bei bestimmten Risiken sind Antibiotika Standard

Etwa eines von 3000 Neugeborenen infiziert sich bei der Geburt mit B-Streptokokken, davon sterben 3,2% an den Folgen.

• Eine Antibiotika-Prophylaxe bekommen Schwangere beispielsweise dann, wenn Fieber vorliegt, wenn eine Frühgeburt droht, oder wenn sich der Geburtsvorgang stark verzögert. 

Diese Risiko-Strategie kann bereits den größten Teil von Infektionen verhindern. 

Alternativ könnte allen werdenden Müttern eine mikrobiologische Untersuchung in Form des B-Streptokokken-Tests angeboten werden (universelles Screening).  

Allerdings ist der rund zehn bis 30 € teure Test keine Regelleistung der gesetzlichen Krankenkassen - es sei denn, es droht eine Frühgeburt.

Studienergebnisse nicht hinreichend belastbar

Wie bereits beim Vorbericht identifizierte das Institut keine Studie, die belastbare Ergebnisse hätte liefern können. Zwar gibt es eine große „Kohortenstudie“, die beide Strategien miteinander vergleicht (Schrag 2002) und auf die sich auch die Fachgesellschaft bezieht. Das Institut hält deren Ergebnisse jedoch weiterhin für nicht hinreichend sicher. Das liegt vor allem daran, dass sich die Teilnehmerinnen nicht nur in Hinblick auf den Test, sondern auch in anderen Merkmalen deutlich unterschieden, weshalb etwa eine niedrigere Komplikationsrate viele Gründe haben kann. Die Studie zeigte auch keine „dramatischen Effekte“, also keine sehr großen Unterschiede.

Studien zur „Screeningkette“ nicht realistisch

Das Institut zeigt sich im Abschlussbericht zudem skeptisch, ob jemals aussagekräftige Studien zur gesamten sogenannten Screeningkette gemacht werden können. Denn um eine ausreichende Ergebnissicherheit zu gewährleisten, müssten in solche Studien mehrere 100.000 Schwangere eingeschlossen werden. Die hohe Fallzahl ist notwendig, weil Infektionen und durch sie verursachte Komplikationen insgesamt selten auftreten. Unterschiede zwischen den Gruppen, etwa die Häufigkeit von Blutvergiftungen bei Neugeborenen, könnten bei kleineren Fallzahlen rein zufällig sein.

Für sinnvoll und machbar hält das IQWiG dagegen Studien, die untersuchen, durch welche Strategie sich der bisher häufige Einsatz von Antibiotika besser reduzieren lässt. Hier wären als weitere Präventions-Strategie auch Schnelltests unter der Geburt zu berücksichtigen, wie sie in den USA bereits zugelassen wurden.

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Jens Flintrop Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG)

Im Mediapark 8
50670 Köln
Deutschland
Nordrhein-Westfalen
E-Mail-Adresse: presse@iqwig.de

Dr. Anna-Sabine Ernst
Telefon: 0221 35685 153
Fax: 0221 35685 833
E-Mail-Adresse: anna-sabine.ernst@iqwig.de

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte 

http://www.iqwig.de

 

Untersucher-CAVE: Chronische Nierenerkrankung: Ohne Diabetes - Herz- und Nierenschutz

Medizin am Abend Berlin Fazit: Würzburg rekrutiert ersten Patienten für Studie zum Herz- und Nierenschutz

Patienten mit einer chronischen Nierenerkrankung dürfen hoffen. 

• In der internationalen klinischen EMPA-Kidney Studie wird untersucht, ob der Wirkstoff Empagliflozin positive Auswirkungen auf die Niere hat, die Notwendigkeit einer Dialysebehandlung verringert und schlussendlich Leben rettet. 

Das Studienteam am Uniklinikum Würzburg hat jetzt den ersten Patienten deutschlandweit und nach Oxford den zweiten weltweit eingeschlossen. 

Die internationale Studie wird von der Universität Oxford in Kooperation mit der Universität Würzburg koordiniert. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachInfo: Jardiance  


In Würzburg hat das Studienteam um Prof. Dr. Christoph Wanner (zweiter von rechts) den ersten Patienten bundesweit für die EMPA-Kidney Studie rekrutiert.
Deutsches Zentrum für Herzinsuffizienz Würzburg (DZHI)
 

• Insgesamt werden 5.000 Patienten mit einer chronischen Nierenerkrankung in den USA, Kanada, China, Japan, Malaysia, Großbritannien und Deutschland untersucht. 

Die deutsche Studienzentrale ist in der Medizinischen Klinik und Poliklinik I des Uniklinikums Würzburg angesiedelt und wird vom Deutschen Zentrum für Herzinsuffizienz Würzburg unterstützt.

In Deutschland nehmen 33 Zentren an der Studie teil, mit insgesamt 1.000 Patienten.

„Ich freue mich sehr, dass es jetzt auch praktisch losgeht“, sagt Professor Dr. Christoph Wanner, Leiter der Klinischen Prüfung.

„Wir haben mit der University of Oxford lange darauf hin gearbeitet, die EMPA-Kidney Studie auf den Weg zu bringen.

Gemeinsam untersuchen wir, ob die tägliche Einnahme einer Empagliflozin-Tablette eine Verschlechterung der Nierenerkrankung oder den Tod infolge einer Herzerkrankung bei Patienten mit einer Nierenerkrankung verhindern kann. 

Dazu erhält die Hälfte der Studienteilnehmer eine Empagliflozin-Tablette, während die andere Hälfte ein Scheinmedikament ohne Wirkstoff, ein so genanntes Placebo, erhält.“

In der großen klinischen EMPA-REG OUTCOME Studie, in der Patienten mit Herzerkrankung und Typ-2-Diabetes untersucht wurden, haben Würzburger Forscher bereits nachgewiesen, dass Empagliflozin nicht nur den Blutzucker senkt, sondern auch die Todesfälle infolge einer Herzerkrankung reduziert und positive Auswirkungen auf die Nieren hat. 

Nun bauen neue klinische Studien wie EMPA-Kidney auf diese wichtigen Ergebnisse auf.

Sie sollen zeigen, ob das Diabetes-Medikament Empagliflozin auch bei Patienten ohne Diabetes einen Herz- und Nierenschutz aufweist.

In Deutschland nehmen insgesamt 33 Zentren an der EMPA-Kidney Studie teil.

Bis Ende 2019 sollen bundesweit insgesamt 1.000 Patienten rekrutiert werden.

Untersucher-CAVE:

In Würzburg wurden dafür gerade die ersten Study Nurses und Koordinatoren aus den teilnehmenden Prüfzentren geschult.

Medizin am Abend Berlin ZusatzTermin: Einladung zur Fortbildung 

Information über den Wirkstoff: Empagliflozin wurde ursprünglich zur Behandlung von hohen Blutzuckerwerten bei Diabetespatienten entwickelt.

• Es sorgt dafür, dass vermehrt Blutzucker - etwa 10 Teelöffel pro Tag - über den Urin ausgeschieden wird.
• Dies kann zu einer leichten Abnahme von Gewicht und Blutdruck führen. 
• Und das wirkt sich wiederum positiv auf Herz und Nieren aus.

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Prof. Dr. Christoph Wanner, wanner_c@ukw.de
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Telefon: 0931/201-59447
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Experte für Bauchspeicheldrüsenkrebs: Prof. Dr. Markus W. Büchler

Medizin am Abend Berlin Fazit: Heidelberger Chirurg unter weltweit führenden Experten für Bauchspeicheldrüsenkrebs

Professor Dr. Markus Büchler unter den Top drei in internationalem Ranking des US-amerikanischen Internetportals „expertscape“ / Universitätsklinikum Heidelberg unter den besten 10 der „World's Top Institutions for Pancreatic Cancer“ 
 
Ein aktuell veröffentlichtes Ranking des US-amerikanischen Internetportals „expertscape“ listet Professor Dr. Markus W. Büchler, Geschäftsführender Direktor der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg und Leiter des Europäischen Pankreaszentrums, auf Platz drei der weltweit führenden Experten für Bauchspeicheldrüsenkrebs. 


Prof. Dr. Markus W. Büchler Universitätsklinikum Heidelberg


Als objektives Maß für die Expertise der „World's Top Experts in Pancreatic Cancer“ zieht expertscape laut eigenen Angaben die Anzahl und Art der veröffentlichten Beiträge in wissenschaftlichen Fachmagazinen heran. Der renommierte Chirurg Büchler war 2018 bereits in der Liste der "Highly Cited Researchers", der meistzitierten Forscherinnen und Forscher, der Online Literatur- und Zitationsdatenbank Web of Science vertreten. Anders als beim Ranking von expertscape kam es bei dieser Auswertung nicht auf die Anzahl der Veröffentlichungen, sondern auf die Zitierhäufigkeit – die Häufigkeit, in der eine Veröffentlichung in den Publikationen von Kollegen zitiert wird – an. Dies gilt als wichtiges Indiz für den wissenschaftlichen Einfluss eines Beitrags.  

Das Ranking in den beiden unabhängigen Auswertungen belegt nicht nur die rege und erfolgreiche Forschungstätigkeit der Heidelberger Chirurgen unter Büchlers Leitung, sondern auch die hohe Qualität und klinische Relevanz ihrer Ergebnisse.

• In einer ebenfalls von expertscape ermittelten Rangliste der weltweit führenden Einrichtungen im Bereich Bauchspeicheldrüsenkrebs war das Universitätsklinikum Heidelberg unter den Top 10 vertreten. 

Als weitere deutsche Kliniken finden sich unter den Top 10 die TU München und die Ludwig-Maximilians-Universität München, wo mit Professor Dr. Helmut Friess und Professor Dr. Jens Werner zwei ehemalige Mitarbeiter und Kooperationspartner Büchlers als Ärztliche Direktoren der Chirurgie tätig sind.

„Das aktuelle Ranking unterstreicht die hervorragende wissenschaftliche Stellung der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg im internationalen Vergleich“, freut sich Professor Büchler. „Es ist eine Anerkennung für die klinische und wissenschaftliche Leistung des gesamten Teams.“

Europäisches Pankreaszentrum Heidelberg zertifiziertes Exzellenzzentrum

Bei der Behandlung von Entzündungen und Krebserkrankungen der Bauchspeicheldrüse nimmt das Europäische Pankreaszentrum an der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg deutschlandweit eine Vorreiterrolle ein: 

Das eingespielte Team von Spezialisten betreut jährlich rund 2.000 Patienten und führt mehr als 700 Operationen an der Bauchspeicheldrüse durch. An keiner anderen deutschen Klinik gibt es mehr Erfahrung auf diesem Gebiet. "Recht seltene Erkrankungen sehen wir häufiger, deshalb haben wir umfangreiche Erfahrungen damit“, erklärt Professor Büchler. „Das bringt auch eine große Expertise in chirurgischen Eingriffen mit sich, die andernorts nur selten durchgeführt werden.“ Seit 2012 ist die Klinik von der Deutschen Gesellschaft für Allgemein- und Viszeralchirurgie (DGAV) zertifiziert als „Exzellenzzentrum für Chirurgische Erkrankungen des Pankreas“, in dem Patienten nach vorgeschriebenen hohen Qualitätsstandards interdisziplinär behandelt und versorgt werden. Die für diese Auszeichnung verpflichtenden Qualitätsprüfungen werden alle drei Jahre vorgenommen.

Darüber hinaus unterhält das Europäische Pankreaszentrum ein eigenes Labor, in dem rund 30 Wissenschaftler und Laboranten mögliche molekulare und genetische Ursachen für den Bauchspeicheldrüsenkrebs erforschen und an der Entwicklung neuer Behandlungsformen arbeiten. 

Diese werden den Patienten im Rahmen klinischer Studien angeboten. 

Dazu kooperieren die Experten mit Wissenschaftlern und Ärzten des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg, des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), der Universität Heidelberg sowie dem Studienzentrum der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie (SDGC).

Hilfe bei der Expertensuche

Expertscape erhebt den Anspruch, Rankings der weltweit führenden Mediziner und Einrichtungen in verschiedenen medizinischen Fachbereichen anhand rein objektiver Kriterien zu erstellen.

Ziel ist es – laut Angaben auf der Website – Ärzte mit dem größten Wissen in ihrem Spezialgebiet zu benennen und damit Nutzern des Portals die Suche nach Spezialisten bzw. spezialisierten Einrichtungen zu erleichtern.

Das Ranking stützt sich dabei nicht auf subjektive Bewertungen, sondern auf die Publikationsleistung der Mediziner, wobei z.B. die Art der Beiträge und die jeweiligen Journals, in denen veröffentlicht wurde, mit unterschiedlicher Wertigkeit in die Punktevergabe eingehen.

Die daraus resultierende Liste erhebt jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Die Nutzung der Website ist kostenlos.

Chirurgische Klinik Universitätsklinikum Heidelberg


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Prof. Dr. med. Markus W. Büchler
Geschäftsführender Direktor
Chirurgische Universitätsklinik Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 6201

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Doris Rübsam-Brodkorb
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Herzspezialist: Prof. Dr. Hendrik Treede

Medizin am Abend Berlin Fazit: Ein Herzspezialist für kleine Schnitte mit großer Wirkung

Prof. Dr. Hendrik Treede hat als neuer Direktor der Klinik für Herzchirurgie am Universitätsklinikum Bonn seinen Dienst angetreten. Der 49-jährige Nachfolger von Prof. Dr. Armin Welz will gemeinsam mit den 25 Herzchirurgen und dem großen Team aus Pflege- und Funktionskräften das herzchirurgische Angebot am Standort Bonn weiter ausbauen. 

Dabei setzt er mit seiner Spezialisierung auf minimal-invasive Verfahren neue Akzente. 


Ein Spezialist für minimal-invasive Herzchirurgie: Prof. Hendrik Treede ist neuer Direktor der Herzchirurgie am Universitätsklinikum Bonn © Rolf Müller / UK Bonn
 

• So ist Prof. Treede einer von wenigen Spezialisten in Deutschland, die voll-endoskopische Herzklappenoperationen unter Ausnutzung neuester Bildgebungsverfahren anbieten und Bypass-Operationen mit einem Da Vinci-OP-Roboter durchführen. 

Sein Forschungsschwerpunkt liegt vor allem auf der Entwicklung und Anwendung von Interventionen mittels Katheter zum schonenden Ersatz von Herzklappen. Der neue Direktor der Herzchirurgie kommt vom Universitätsklinikum in Halle (Saale). Dort leitete er seit dem Herbst 2015 die dortige Herzchirurgie. Zuvor war er acht Jahre leitender Oberarzt am Universitären Herzzentrum in Hamburg / Eppendorf.

Neben der kompletten operativen Bandbreite der Herzchirurgie auf hohem Niveau wird Prof. Treede in Bonn verstärkt auf minimal-invasive Eingriffe in der Herzchirurgie setzen, also Techniken mit geringerem Operationsaufwand. Das ist eine Voraussetzung für eine deutlich geringere Belastung während des Eingriffs und eine schnellere Genesung. Gerade Risiko-Patienten können davon profitieren. Diese zum Teil noch sehr jungen Verfahren erfordern im engen Brustraum viel Fingerspitzengefühl und die Erfahrung des Operateurs.

Über kleine Zugänge für die Operationsgeräte repariert Prof. Treede beispielsweise Herzklappen mit Sichtkontrolle durch ein Endoskop, ein Instrument mit einer Minikamera an der Spitze. Besonders ist, dass er hier zu 100 Prozent 3D-Technik einsetzt. Zudem operiert der neue Direktor der Herzchirurgie als zur Zeit einziger Spezialist in Deutschland ausgewählte Bypasspatienten mit dem sogenannten Da Vinci-OP-Roboter, einem Gerät das es erlaubt besonders schonend und ohne Eröffnung des Brustbeins vorzugehen. Des Weiteren gehören endoskopische Eingriffe bei chronischem Vorhofflimmern und sogenannte „Kunstherzen“ als Unterstützungsmaßnahme bei einer schweren Herzleistungsschwäche zu seinem Spektrum. Über die klinische Forschung kann Prof. Treede seinen Patienten schon ganz früh erfolgversprechende neue Therapien anbieten. Sein Forschungsschwerpunkt liegt dabei vor allem auf Eingriffen mittels Katheter zum Ersatz von Herzklappen. „Diese für den Patienten sehr schonenden Therapien werden immer besser, so dass sie zukünftig auch bei immer mehr Patienten angewendet werden können.“

Optimale individuelle Therapie im Bonner Herzzentrum

Am Herzzentrum des Bonner Universitätsklinikums mit seinem hochmodernen Hybrid-OP – eine Kombination aus einem kompletten Herzkatheterlabor mit einem vollständig ausgestatteten herzchirurgischen OP-Saal – findet der neue Chefchirurg eine ausgezeichnete Basis für die Weiterentwicklung seiner klinischen Schwerpunkte und Forschung. Auch freut er sich auf die enge Zusammenarbeit mit dem Kardiologen-Team rund um Prof. Dr. Georg Nickenig, Direktor der Medizinischen Klinik II des Universitätsklinikums Bonn. „Ein Grund für mich nach Bonn zu kommen war, in meinem Kollegen Prof. Nickenig einen tollen, starken kardiologischen Partner zu haben“, sagt Prof. Treede. Sein Ziel für das Herzzentrum ist es, die Grenzen zwischen Herzchirurgie und Kardiologie weiter aufzulösen: „Als Team können wir jedem Patienten die jeweils beste Therapieoption anbieten, dafür steht das Herzzentrum des Universitätsklinikums Bonn.“

Aber nur wenig Zeit den Pinsel zu schwingen

Mit Vorfreude auf das landschaftlich attraktive Rheinland mit seinen fröhlichen Menschen ist Prof. Treede sehr gern nach Bonn gekommen. Auch mit Blick darauf, dass das Universitätsklinikum Bonn inzwischen eine Spitzenposition einnimmt, zum Beispiel mit dem zweithöchsten Fallschweregrad der behandelten Patientenfälle in Deutschland, und bei der Forschung die Universität Bonn im Rahmen der bundesweiten „Excellenz-Strategie“ zur Förderung von Spitzenforschung im Jahr 2018 mit sechs Clustern mehr Projekte einwerben konnte als jede andere deutsche Universität.

„Klinisch und wissenschaftlich ist der Bonner Campus ein Eldorado.

Es ist eine Chance sich selbst enorm einzubringen und weiterzuentwickeln“, sagt der Vater von zwei Söhnen im Alter von elf und fünfzehn Jahren. Für den erneuten Umzug nach nur drei Jahren erfüllte er gerne die Forderung seiner Familie nach Zuwachs in Form von zwei Hundewelpen aus einem spanischen Tierheim. „Wenn ich zwischendrin einmal Zeit habe, male ich leidenschaftlich gerne“, ergänzt Prof. Treede, der ursprünglich Kunst studieren wollte.

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Prof. Dr. Hendrik Treede
Direktor der Klinik für Herzchirurgie
Universitätsklinikum Bonn
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E-Mail: hendrik.treede@ukbonn.de

Poppelsdorfer Allee 49
53115 Bonn
Deutschland
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Dr. Inka Väth
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Multiple Sklerose: Entzündliche Erkrankung des ZNS - zentralen Nervensystem, Gehirn und Rückenmark

Medizin am Abend Berlin Fazit: Neu entdeckte Immunzellen an entzündlichen Hirnerkrankungen beteiligt

Bislang unbekannter Immunzelltyp ist im Gehirn wesentlich an Autoimmun-Erkrankungen wie Multipler Sklerose beteiligt / Hoffnung auf spezifischere und nebenwirkungsarme Therapieansätze / Studie im Fachmagazin Science erschienen 
 
Ein Team von Forschern unter Leitung des Universitätsklinikums Freiburg konnte im Tiermodell nachweisen, dass bislang völlig unbekannte Immunzelltypen im Verlauf von Multipler Sklerose (MS) im entzündeten Gehirn zu finden sind. 

Der Nachweis gelang mittels einer neuen, hochauflösenden Methode zur Untersuchung von Einzelzellen.

So konnten die Forscher aus Freiburg und München eine Art Immunzell-Atlas für das Gehirn erstellen.

Sie zeigten außerdem, wie diese Zellen die Autoimmun-Erkrankung MS vorantreiben. 

In der Januar-Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science, die am 25. Januar 2019 erschien, stellen die Forscher ihre Studie vor.




 Immunfluoreszenz von entzündlich verändertem Rückenmark mit roten Mikrogliazellen und grünen aus dem Blut eingewanderten Makrophagen. MJC Jordao/ Universitätsklinikum Freiburg

„Unsere Ergebnisse stellen einen Durchbruch für das Verständnis von autoimmunen Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose dar.

Wir haben die Hoffnung, dass jetzt neue zellspezifischere und nebenwirkungsarme Therapieansätze entwickelt werden können, mit denen sich entzündliche Erkrankungen wie MS behandeln lassen“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Marco Prinz, Ärztlicher Direktor des Instituts für Neuropathologie am Universitätsklinikum Freiburg. „Das Hauptproblem bei der bisher unzureichenden Therapie war, dass das gesamte Immunsystem gehemmt wurde.

Wir konnten jedoch neuartige Subtypen von Zellen finden, die spezifisch für die lokale Entzündung und Zerstörung bei der MS sind. Die könnten somit ganz gezielt ausgeschaltet werden“, sagt Prof. Prinz.

Vor allem Frauen leiden unter Multipler Sklerose

Multiple Sklerose ist eine der häufigsten entzündlichen Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS), das Gehirn und Rückenmark umfasst. 

• Frauen sind häufiger als Männer betroffen, typischerweise tritt die Erkrankung im Alter zwischen 20 und 40 Jahren erstmals auf. 

In Deutschland sind etwa 120.000 Menschen an MS erkrankt.

 „Man nimmt an, dass die MS eine Autoimmunerkrankung ist, bei der Immunzellen irrtümlicherweise Strukturen des zentralen Nervensystems angreifen und dadurch die Entzündung hervorrufen“, erklärt Prof. Prinz, der auch an den Exzellenzclustern Centre for Biological Signalling Studies – BIOSS und Centre for Integrative Biological Signalling Studies – CIBSS der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg beteiligt ist. 

Dass bei der MS Fresszellen des Blutes und des Gehirns beteiligt sind, wusste man schon seit vielen Jahren; welche Subtypen genau, war jedoch bislang unklar. Im Tiermodell der Multiplen Sklerose haben die Wissenschaftler dies in jahrelanger Forschungsarbeit herausgefunden.

Weiße Flecken im Immunzell-Atlas gefüllt

Durch die Verwendung neuester, hochauflösender Einzel-Zellmethoden ist es den Forschern gelungen, die komplexe Zusammensetzung der am Entzündungsherd vorhandenen Zellen, das sogenannte Entzündungsinfiltrat, zu entschlüsseln. So konnten sie einen neuen Immunzell-Atlas des Gehirns etablieren. Die von den Forschern verwendeten Einzelzellanalysen (englisch single cell analyses) sind neuartig und können in der Medizin für die Untersuchung einzelner Zellen aus Geweben verwendet werden. In den Augen der Forscher haben sie ein enormes Potential. „Diese Methoden erlauben uns, ein völlig neues zelluläres Bild von sehr komplexen Geweben wir dem Hirn zu erlangen“, sagt Dr. Dominic Grün, einer der Pioniere dieser Technik und Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik Freiburg, der an dieser Studie beteiligt war.

Die Erstautorin der Studie Marta Joana Costa Jordão, Doktorandin am Institut für Neuropathologie des Universitätsklinikums Freiburg, konnte darüber hinaus zeigen, dass verschiedene Fresszellen im Gehirn während der Erkrankung chronisch aktiviert bleiben. 

Bislang wurde angenommen, dass sie durch zirkulierende Blutzellen rasch erneuert werden.

• „Diese Daueraktivierung der Immunzellen könnte erklären, warum bei MS das Gehirn über Jahre chronisch angegriffen wird“, sagt Costa Jordão.

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Prof. Dr. Marco Prinz
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Originalpublikation:

Single-cell profiling identifies myeloid cell subsets with distinct fates during neuroinflammation
DOI: 10.1126/science.aat7554
http://science.sciencemag.org/content/363/6425/eaat7554

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MS-Patienten: Schädliches Kalzium

Medizin am Abend Berlin Fazit: Multiple Sklerose - Gefährliche Risse

Das Ausmaß der bleibenden Behinderung von MS-Patienten hängt maßgeblich von der Degeneration der langen Nervenzellfortsätze ab. 

• Entscheidend beteiligt sind winzige Risse in der Zellmembran, durch die schädliches Kalzium einströmen kann. 

 
Alleine in Deutschland leben mehr als 200.000 Patienten mit Multipler Sklerose (MS).

Es ist eine der häufigsten entzündlichen Erkrankungen des Zentralen Nervensystems.

• Bei dieser Autoimmun-Erkrankung hängt das Ausmaß der bleibenden Behinderung entscheidend davon ab, wie viele der langen Nervenzellfortsätze, der sogenannten Axone, zerstört werden. 

Ein Team um Professor Martin Kerschensteiner, Direktor des Instituts für Klinische Neuroimmunologie der LMU, und TUM-Professor Thomas Misgeld vom Institut für Neuronale Zellbiologie hat nun im Tiermodell der Multiplen Sklerose einen Mechanismus identifiziert, der zum Absterben der Axone führen kann. Verantwortlich ist ein Zustrom von Kalzium durch winzige Risse in der Zellmembran, wie die Wissenschaftler im Fachmagazin Neuron berichten.

• Bereits in früheren Studien beobachteten die Wissenschaftler, dass Axone in der Nähe von entzündlichen Läsionen häufig anschwellen und anschließend zugrundegehen können.

 „Einige Axone erholen sich aber spontan und schwellen wieder ab“, sagt Kerschensteiner.

„Der Prozess ist also grundsätzlich reversibel und könnte daher möglicherweise therapeutisch beeinflusst werden, wenn wir die Mechanismen besser verstehen.“

Wie die Wissenschaftler nun in einem Tiermodell für Multiple Sklerose mithilfe eines in-vivo Mikroskopie-Ansatzes zeigen konnten, hängt das Schicksal der Axone mit ihrem Kalziumgehalt zusammen: 

• Axone mit einem erhöhten Kalziumspiegel haben ein hohes Risiko, anzuschwellen und geringe Chancen, sich von dem geschwollenen Zustand wieder zu erholen. 

„Dabei beginnen die Veränderungen schon relativ früh“, sagt Misgeld:

Auch zehn Prozent der noch nicht angeschwollenen Axone zeigen bereits einen erhöhten Kalziumspiegel. 

Bei den geschwollenen Axonen hat etwa die Hälfte hohe Kalziumgehalte und entsprechend ein sehr hohes Risiko, abzusterben.

Das überschüssige Kalzium stammt aus dem extrazellulären Raum und dringt durch winzige Risse in der Zellmembran in das Axon ein, wie die Wissenschaftler mithilfe eines an ein Makrokmolekül gekoppelten Fluoreszenzfarbstoffs nachwiesen.

Der Farbstoff ist normalerweise zu groß, um in ein intaktes Axon einzudringen.

Nur wenn die Membran geschädigt ist, wird der Farbstoff aufgenommen und das Axon angefärbt.

„Mithilfe der in-vivo Mikroskopie konnten wir weiterhin beobachten, dass die Axone, die den Farbstoff aufnehmen auch einen erhöhten Kalziumgehalt zeigen“, sagt Kerschensteiner.

„Dass Risse in der Zellmembran auch im entzündeten Nervensystem zum Absterben vom Nervenfasern beitragen können, ist eine neue Erkenntnis, die in der Zukunft auch therapeutisch relevant sein könnte“, fügt Misgeld hinzu. 

• So ist aus Untersuchungen von Rückenmarksverletzungen bekannt, dass Nervenfasern zumindest durch mechanische Verletzungen entstandene Risse wieder heilen können. 

Deshalb hoffen die Wissenschaftler, dass ein besseres Verständnis der Entstehung und Reparatur der Risse ein wichtiger Schritt hin zu neuen therapeutischen Angriffszielen sein könnte.
Neuron 2019

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Prof. Dr. Martin Kerschensteiner
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Originalpublikation:

Calcium Influx through Plasma-Membrane Nanoruptures
Witte et al.
Neuron 2019

Fettstoffwechsel - Kalorienteicher Ernährung - Insullinsensitivität

Medizin am Abend Berlin Fazit: Enzym PKD1 aktiviert die Fettspeicherung

Das Enzym PKD1 scheint eine zentrale Rolle im Fettstoffwechsel zu übernehmen. 

Das konnten Wissenschaftler des Rudolf-Virchow-Zentrums der Universität Würzburg nun in einer neuen Studie zeigen. Mäuse, denen das Enzym fehlte, blieben auch bei kalorienreicher Ernährung schlank. 

 
Fettzellen, die während ihrer Differenzierung mit einem PKD-Hemmstoff behandelt wurden (Abbildung rechts), speichern sehr viel weniger Fetttröpfchen (rot) als unbehandelte Zellen (Abbildung links). Bild: Mona Löffler, Rudolf-Virchow-Zentrum der Universität Würzburg

Beim Menschen scheint PKD1 ähnlich zu wirken. 

Möglicherweise weisen die Ergebnisse daher den Weg zu neuen Medikamenten gegen Fettleibigkeit und Diabetes. 
 

• Wenn wir mit der Nahrung viel Energie zu uns nehmen, ohne diese direkt zu benötigen, dann speichert unser Körper sie für schlechtere Zeiten. 

Verantwortlich dafür ist das weiße Fettgewebe.
,

• In ihm findet die so genannte Lipogenese statt: 
• die Bildung von Speicherfett, das dann in Form kleiner Tröpfchen in den Zellen eingelagert wird.

Allerdings gibt es auch Fettzellen, die sich völlig anders verhalten:

Anstatt die energiereichen Verbindungen in Fett umzuwandeln, „verbrennen“ sie sie einfach. Sie erzeugen dadurch Wärme und sorgen so dafür, dass der Körper seine Temperatur von 37 Grad halten kann.

Im Unterschied zu ihren weißen Kollegen sind sie beige oder bräunlich gefärbt.

Bis vor einigen Jahren dachte man, dass beim Menschen nur Säuglinge über diese körpereigene Heizung verfügen. „Inzwischen ist bekannt, dass das nicht stimmt“, erklärt Mona Löffler vom Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg.

 „Unter bestimmten Bedingungen kann sich bei Erwachsenen weißes Fettgewebe sogar in die beige Form umwandeln – etwa bei wiederholten und länger dauernden Kältereizen.“

PKD1 beeinflußt das Fettgewebe

Welche Mechanismen dafür verantwortlich sind, ist allerdings nur teilweise bekannt. Löffler, die in der Arbeitsgruppe von Dr. Grzegorz Sumara promoviert, hat dazu nun zusammen mit Kollegen und Kolleginnen eine neue Studie vorgelegt. Demnach scheint ein Enzym namens PKD1 (Protein kinase D1) bei der Umwandlung von weißem in beiges Fettgewebe eine Schlüsselrolle zu spielen.

• PKD1 ist eine so genannte Kinase – ein Enzym, das andere Enzyme auf eine bestimmte Weise chemisch modifiziert und sie so aktiviert oder hemmt. 

„Wir haben das PKD1 in Mäusen ausgeschaltet und diese dann sechs Monate lang auf eine sehr energiereiche Kost gesetzt“, erklärt Löffler.

„Die Tiere aßen zwar genauso viel wie unbehandelte Artgenossen, nahmen dabei aber kaum zu.“ Normalerweise entwickeln Mäuse zudem bei kalorienreicher Ernährung mit der Zeit eine so genannte Insulin-Resistenz – die Vorstufe eines Diabetes. Bei diesen Mäusen war dieser Effekt nicht zu beobachten. Auch andere gesundheitliche Nebenwirkungen, wie etwa die Bildung einer Fettleber, blieben bei ihnen aus. Zugleich zeigten die Tiere ein deutlich erhöhter Energieumsatz. Die „Heizung-Zellen“ enthalten nämlich eine große Menge von Mitochondrien.

• In beigem Fettgewebe arbeiten die Mitochondrien im Leerlauf – sie produzieren nur Wärme.

Beige Fettzellen unterscheiden sich in ihrem Stoffwechsel also fundamental von ihren weißen Zellen.

Da ist es kein Wunder, dass in ihnen auch ganz andere Gene aktiv sind.

„Unsere Mäuse ohne PKD1 zeigten in ihrem Fettgewebe ein ähnliches Genaktivitäts-Muster, wie es eigentlich in beigen Fettzellen zu erwarten wäre“, betont Mona Löffler.

PDK1 verbessert die Insulinsensitivität

Auch Menschen bilden in ihrem Fettgewebe das Enzym PKD1.

Ersten Untersuchungen zufolge scheint es dort eine ähnliche Wirkung zu entfalten wie in Mäusen.

Darauf deutet etwa die Analyse von Blutproben hin, die die Wissenschaftler Testpersonen entnahmen: Je höher bei den Probanden die PKD1-Konzentration war, desto stärkere Anzeichen einer Insulinresistenz zeigten sie. 

Zellkulturen mit menschlichen Fettzellen reagierten zudem auf eine Hemmung des Enzyms genau wie die von Mäusen: Sie stellten ihre Fettproduktion weitgehend ein und erhöhten ihren Energieumsatz.


Diese Ergebnisse könnten zu einer besseren Strategie zur Behandlung von Fettleibigkeit und den damit verbundenen Komplikationen beitragen.

Person
Dr. Grzegorz Sumara ist seit 2013 Emmy-Noether-Nachwuchsgruppenleiter am Rudolf-Virchow-Zentrum der Universität Würzburg.

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Mona Löffler (Arbeitsgruppe Sumara, Rudolf-Virchow-Zentrum, Universität Würzburg)
Tel. ++49 (0)931 31 82506, mona.loeffler@virchow.uni-wuerzburg.de

Dr. Grzegorz Sumara (Rudolf-Virchow-Zentrum, Universität Würzburg)
Tel. +49 (0)931 31 89263, grzegorz.sumara@uni-wuerzburg.de

Dr. Daniela Diefenbacher (Rudolf-Virchow-Zentrum)
Tel. +49 (0)931 31 88631, daniela.diefenbacher@uni-wuerzburg.de

Josef-Schneider-Str. 2, Haus D15
97080 Würzburg
Deutschland
Bayern
E-Mail-Adresse: publicsciencecenter@virchow.uni-wuerzburg.de
http://www.rudolf-virchow-zentrum.de

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Originalpublikation:

Löffler MC, Mayer AE, Trujillo Viera J, Loza Valdes A, El-Merahbi R, Ade CP, Karwen T, Schmitz W, Slotta A, Erk M, Janaki-Raman S, Matesanz N, Torres JL, Marcos M, Sabio G, Eilers M, Schulze A, Sumara G: Protein kinase D1 deletion in adipocytes enhances energy dissipation and protects against adiposity. The EMBO Journal, 2018, DOI: 10.15252/embj.201899182

 

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