Sauerstoffmangel: In den Nervenzellen oder Blutungen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: UKR eröffnet Stroke Unit für die Behandlung von Schlaganfall-Patienten

Das Universitätsklinikum Regensburg (UKR) ergänzt mit einer neu etablierten Schlaganfall-Einheit die Versorgung neurologischer Akutfälle in Ostbayern. 

Ein innovatives Konzept, enge interdisziplinäre Zusammenarbeit und die Nähe zur Forschung ermöglichen hier rund um die Uhr modernste Schlaganfall-Therapie. 
 
 
Er tritt meist plötzlich auf und ist die dritthäufigste Todesursache in Deutschland – der Schlaganfall.

• Ausgelöst durch Sauerstoffmangel in den Nervenzellen oder Blutungen erleiden Hirnareale schwere Schädigungen. Schnelles Handeln bei ersten Anzeichen ist deshalb überlebenswichtig.

Das Universitätsklinikum Regensburg fügt mit seiner neu eröffneten Schlaganfall-Einheit (Stroke Unit) einen wichtigen Baustein in der heimatnahen Versorgung von Schlaganfall-Patienten hinzu.

Geleitet wird die Stroke Unit von Professor Dr. Ralf Linker, Direktor der Klinik und Poliklinik für Neurologie des UKR. In Kooperation mit der Schlaganfallversorgung der Neurologischen Klinik am medbo Bezirksklinikum Regensburg und in enger Zusammenarbeit zwischen Neurologen, Kardiologen, Röntgenfachärzten, Intensiv- und Notfallmedizinern sowie Neurochirurgen bietet das UKR damit nun die gesamte Bandbreite der Versorgung akuter neurologischer Notfälle rund um die Uhr.

Innovative Herz-Hirn-Station

Das innovative Konzept einer neurologisch geführten Stroke Unit auf einer gemeinsamen Intermediate-Care-Station für Herz und Gehirn profitiert dabei von einer besonders engen Verbindung zur Kardiologie, wie Professor Dr. Lars Maier, Direktor der Klinik für Innere Medizin II des UKR, ausführt:

„Jeder fünfte Schlaganfall ist auf eine Herzrhythmusstörung, zum Beispiel Vorhofflimmern, zurückzuführen. 

Deshalb ist die frühzeitige Einbindung der Herzspezialisten in die Behandlung von Schlaganfall-Patienten ein wichtiger Faktor in der Therapie, um irreparable Folgen so weit wie möglich zu verhindern.“

Schnelles Handeln im interprofessionellen Team

Bei der akuten Behandlung des Schlaganfalls stehen die medikamentöse gerinnselauflösende Therapie (Lysetherapie) und die Wiedereröffnung großer hirnversorgender Gefäße mit Hilfe eines Schlüssellocheingriffs (Thrombektomie) im Vordergrund.

Aktuelle Studien zeigen, dass Patienten zwar bis zu 24 Stunden nach Symptombeginn von diesen Behandlungsansätzen profitieren können.

Dennoch liegt das Augenmerk auf besonders raschem Handeln, betont Professor Linker: „Beim akuten Schlaganfall zählt jede Minute.“

„Für derartige Notfälle ist das UKR besonders gut gerüstet“, erläutert Professor Dr. Oliver Kölbl, Ärztlicher Direktor des UKR.

„Mit unserem Hubschrauberstandort, der interdisziplinären Notaufnahme und dem multiprofessionellen Team in der Stroke Unit sichern wir die schnellstmögliche Versorgung von Schlaganfällen. Zudem kommt unsere Nähe zur medizinischen Forschung unseren Patienten unmittelbar zu Gute.“

Der Aufbau der Stroke Unit am UKR wurde in enger Abstimmung mit dem Freistaat Bayern und dem Bezirk Oberpfalz ermöglicht. „Wir danken besonders Herrn Staatsminister Bernd Sibler und Herr Bezirkstagspräsidenten Franz Löffler für ihre Unterstützung. Dadurch konnten wir zügig von der Planung in die Realisierung übergehen“, freut sich Professor Kölbl.

Wissenschaftsminister Bernd Sibler ist überzeugt:

„Die neue Schlaganfall-Einheit ist ein überaus wertvoller Beitrag für eine noch bessere medizinische Versorgung der Menschen in Ostbayern. Sie kann irreparable Schäden nach einem Schlaganfall verhindern und Leben retten. Daher unterstützen wir die Einrichtung der Stroke Unit am UKR aus voller Überzeugung.“

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Matthias Dettenhofer
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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://www.ukr.de/neurologie

Stroke Units - Chest Pain Units - Unfalltrauma: Behandlungsanlass – Schlaganfall, Herzinfarkt, Unfall – und Region

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Schlaganfall, Herzinfarkt, schwerer Unfall – 

• Wege zu optimaler Versorgung unterschiedlich lang

Studie untersucht Erreichbarkeit von Kliniken 



 
Im Notfall steht eine optimale, qualitativ hochwertige Versorgung an erster Stelle. 

Diese Versorgungsleistung hängt von verschiedenen Faktoren ab.

Der räumliche Aspekt dabei ist die schnelle Erreichbarkeit unter anderem der nächsten für die Behandlung spezialisierten Versorgungseinrichtung.

Je nach Behandlungsanlass – Schlaganfall, Herzinfarkt, Unfall – und Region gelingt dies unterschiedlich.

Das zeigt eine Auswertung des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR). Die Untersuchung bezieht sich auf Klinikstandorte für die Versorgung ausgewählter medizinischer Indikationen, bei denen neben der Behandlungsqualität auch die schnelle Erreichbarkeit therapeutischer Maßnahmen wichtig ist.

Beispiel Schlaganfall: Im April 2020 gab es in Deutschland 335 von der Deutschen Gesellschaft für Neurologie und der Deutschen Schlaganfall-Gesellschaft zertifizierte „Stroke Units“ – also auf Schlaganfälle spezialisierte Einrichtungen.

• Rund neun Millionen Menschen (11 Prozent der Bevölkerung in Deutschland) leben in Regionen, in denen eine „Stroke Unit“ mit dem Rettungsdienst nicht in 30 Minuten Fahrzeit erreichbar ist. 

• Dies betrifft vor allem Teile der Altmark (Sachsen-Anhalt) und angrenzende Räume sowie den Raum Elbe-Elster/Anhalt-Wittenberg (Sachsen-Anhalt). 
• Rund 400.000 Menschen leben sogar an Orten, die mehr als 60 Minuten Fahrzeit von einer derart spezialisierten Einrichtung entfernt sind.

Beispiel Herzinfarkt:

Im April 2020 gab es in Deutschland 290 durch die Deutsche Gesellschaft für Kardiologie zertifizierte „Chest Pain Units“.

Sie haben sich auf Patienten mit unklaren Brustschmerzen spezialisiert und erfüllen entsprechende Notfallanforderungen.

• Rund 14,5 Millionen Menschen (17,5 Prozent der Bevölkerung) leben in Regionen, von wo aus die Fahrt im Rettungsdienst zwischen einem Ereignisort und einem spezialisierten Krankenhaus länger als 30 Minuten dauert. 

• Dies betrifft vor allem Teile der Altmark und der Mecklenburgischen Seenplatte, den Norden und Süden Brandenburgs sowie Mittelgebirgsregionen und einige Grenz- und Küstenbereiche. 
• Fast eine Million Menschen erreichen von ihrem Wohnort selbst innerhalb von 60 Minuten Fahrzeit keine der zertifizierten Einrichtungen.

Beispiel Unfalltrauma: 

Die Akademie für Unfallchirurgie (ACU) führt eine Liste mit – Stand April 2020 – 668 Traumazentren in Deutschland. 

•  Diese Einrichtungen verteilen sich deutschlandweit so, dass bei einem Schwellenwert von 60 Minuten Fahrzeit im Rettungsdienst nahezu jeder eine solche Einrichtung erreicht. 

• Bei einem Schwellenwert von 30 Minuten weisen jedoch auch hier einige Räume ein Versorgungsdefizit auf: 
• Rund zwei Millionen Menschen (2,5 Prozent der Bevölkerung) leben in den betroffenen ländlichen, dünn besiedelten Raumen, vor allem im Nordosten Deutschlands.

Den Schwellenwert von 30 Minuten Fahrzeit mit dem Rettungsdienst leiteten die Autoren der Analyse aus Leitlinien für die notfallmedizinische Versorgung ab, wonach die Dauer zwischen Notrufeingang in der Leitstelle und Übergabe des Patienten an ein spezialisiertes Krankenhaus maximal 60 Minuten betragen sollte.

Die Ermittlung der Fahrzeiten erfolgte für Einsatzfahrten im Rettungsdienst ohne Sonderrechte.




Die Analyse ist in der vom BBSR herausgegebenen Fachzeitschrift IzR (Informationen zur Raumentwicklung), Ausgabe 1/2020, erschienen.

Das Heft trägt den Titel „Gesundheit und Krankheit aus räumlicher Perspektive“.

Neben den Klinikstandorten mit den Qualifikationen zur Behandlung von Schlaganfall-, Herzinfarkt- und Traumapatienten geht es im IzR-Beitrag auch um Geburtskliniken, Einrichtungen der perinatalen Versorgung und Kinderkliniken.

Interessierte können die Printversion der IzR-Ausgabe oder das eJournal für 19 Euro bestellen: service@steiner-verlag.de.

Weitere Informationen zur aktuellen Ausgabe:

 https://www.bbsr.bund.de/BBSR/DE/veroeffentlichungen/izr/2020/1/izr-1-2020.html

Karten (druckfähig) zur Erreichbarkeit der Einrichtungen sind unter folgendem Link abrufbar:

https://www.bbsr.bund.de/BBSR/DE/startseite/topmeldungen/2020-krankenhaeuser-err...

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Christian Schlag
Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR)
im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
Deichmanns Aue 31-37
53179 Bonn
Telefon: +49 228 99 401-1484
christian.schlag@bbr.bund.de

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Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) berät als Ressortforschungseinrichtung die Bundesregierung bei Aufgaben der Stadt- und Raumentwicklung sowie des Wohnungs-, Immobilien- und Bauwesens.

 

CAVE-Untersucher G-Proteine: Verkalkung von Herzkranzgefäßen

Medizin am Abend Berlin -MaAB-Fazit: Wenn die Herzgefäße verkalken – Anfälligkeit auch vererbbar

Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) hat nachweisen können, dass nicht nur die Lebensweise eines Menschen für die Verkalkung von Herzkranzgefäßen verantwortlich ist. 

• Auch Gen-Varianten des G-Protein-Signalweges sind es. 

Für ihre Erkenntnisse analysierten die Forschenden über 5 Jahre 3.108 zufällig ausgewählte Teilnehmende der Heinz Nixdorf Recall Studie. 

Die Ergebnisse sind im Fachjournal Atherosclerosis publiziert. 


Herzerkrankungen gelten als Haupttodesursache, z. B. durch Herzinfarkt, und sind oft Folgen der koronaren Herzkrankheit (KHK).

Ausgelöst wird die KHK durch Arterienverkalkung. 

Wenn es um Gründe für den Verkalkungsgrad und dessen Fortschreiten geht, blickt die Medizin bislang auf klassische Risikofaktoren wie Bluthochdruck, Diabetes oder Rauchen. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachLink: Gesundheitslabor-Erhebungen  

„Diese Faktoren allein können jedoch die verschiedenen Grade von Arterienverkalkung nicht erklären“, sagt PD Dr. Stefanie Klenke, Oberärztin der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin am Universitätsklinikum Essen.

• Sie und ihre Kollegen vermuteten eine vererbte Anfälligkeit, d. h. die Ursache könnte in den kodierten Genen in der DNA liegen.

• Sie konzentrierten sich auf Gene der Guaninnukleotid-bindenden Eiweiße, kurz G-Proteine, die in Zellen wichtige Signale empfangen, übersetzen und weiterleiten. 

Wie bereits bekannt ist, kann diese Kommunikation aber durch funktionell wirksame genetische Varianten gestört werden:

Diese sogenannten Risiko-Allele schaden dem Körper potenziell.

• Die Forschenden fanden heraus, dass Risiko-Allele im G-Protein-Signalweg eine stärkere und schnellere Verkalkung der Herzarterien erheblich wahrscheinlicher machen – und dies unabhängig von klassischen Risikofaktoren. 

„Nachdem wir bereits die Bedeutung genetischer Varianten des G-Protein-Signalweges bei Herzoperationen aufzeigen konnten, weisen unsere Ergebnisse auf eine besondere Bedeutung dieser Gen-Varianten auch für das Voranschreiten der koronaren Herzkrankheit selbst hin“, resümiert Prof. Jürgen Peters, Direktor der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin.

Über die Heinz Nixdorf Recall Studie
Seit 2000 wird die Heinz Nixdorf Recall Studie am Universitätsklinikum Essen mit zufällig ausgewählten Männern und Frauen der Städte Bochum, Essen und Mülheim a. d. Ruhr durchgeführt.

Die Langzeitstudie gehört zu den größten wissenschaftlichen Studien von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Durch sie ist erstmals möglich, den Nutzen neuartiger Untersuchungsmethoden zur Herzinfarktgefährdung in der Bevölkerung des Ruhrgebietes zu erforschen.

Recall steht für Risk Factors, Evaluation of Coronary Calcification and Lifestyle (Risikofaktoren, Erhebung koronarer Verkalkung und Lebensstil).

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Martin Rolshoven, Medizinische Fakultät,
Tel. 0201/723-6274
martin.rolshoven@uk-essen.de


Prof. Dr. med. Jürgen Peters
Direktor der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin am Universitätsklinikum Essen, juergen.peters@uni-due.de
https://www.uni-due.de/recall-studie/

Forsthausweg 2
47057 Duisburg
Deutschland
Nordrhein-Westfalen 

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Originalpublikation:

https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2020.06.020

CAVE-Untersucher: Blutdruckabfall - Kortisonpräparate

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Rheuma: Mit weniger Kortison auskommen - Große multinationale Studie beurteilt frühzeitige Absetzung

Müssen Kortisonpräparate bei chronischen Entzündungskrankheiten wie Rheuma langfristig genommen werden? 

Oder lässt sich die Therapie frühzeitig absetzen, um typische Nebenwirkungen zu vermeiden?

Und wie kann man diese Präparate absetzen, ohne dass es zu einem Entzugssyndrom kommt? 

Das hat ein Forschungsteam unter Leitung der Charité – Universitätsmedizin Berlin jetzt in der großangelegten europäischen SEMIRA-Studie untersucht. 

Das Ergebnis: 

• Die Fortsetzung der Kortisongabe zeigte zwar einen etwas besseren Behandlungserfolg, aber auch das Absetzen gelang in den meisten Fällen. 

• So könnten langfristige Nebenwirkungen der Behandlung vermieden werden.  

• Glucocorticoide wie Kortison sind hochwirksame Präparate zur Behandlung von 
• Entzündungskrankheiten, die jedoch bei langzeitiger Gabe schwere Nebenwirkungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Osteoporose und Infektionen haben können. 

• Darüber hinaus unterdrücken diese Präparate langfristig die Produktion von körpereigenem Kortison in der Nebenniere, was zu Müdigkeit, Übelkeit bis hin zum Blutdruckabfall führen und lebensbedrohlich werden kann. 

Zur Vermeidung solcher Nebenwirkungen ist eine rechtzeitige Reduktion – das sogenannte Ausschleichen – von Kortisonpräparaten notwendig. Diese erfolgt schrittweise, um den Körper langsam an die veränderte Dosierung zu gewöhnen und ein Entzugssyndrom zu verhindern. 

Glucocorticoide auszuschleichen, ohne dass die Entzündung wiederkehrt, ist jedoch in vielen Bereichen der Medizin ein häufiges Problem.

„Es gab bislang keine Ergebnisse aus doppelblinden, randomisierten, Placebo-kontrollierten Studien, in denen ein niedrig dosiertes Prednison – das gängigste Kortisonpräparat – in einem Absetz-Schema mit gleichbleibend dosiertem Prednison verglichen wurde. In der SEMIRA-Studie haben wir dies beispielhaft bei dem Krankheitsbild der rheumatoiden Arthritis analysiert, das besonders häufig mit Glucocorticoiden behandelt wird“, erklärt der Erstautor der Studie, Prof. Dr. Gerd Rüdiger Burmester. Er ist Direktor der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und Klinische Immunologie am Campus Charité Mitte. Zusammen mit dem Leitenden Oberarzt Prof. Dr. Frank Buttgereit gehört er zum Team der SEMIRA-Studie (Steroid Elimination In Rheumatoid Arthritis), das an fast 40 Zentren in sechs Ländern über 250 Probanden untersuchte.

Alle Patientinnen und Patienten hatten mindestens über sechs Monate hinweg Glucocorticoide erhalten und damit ihre Entzündungserkrankung weitgehend unter Kontrolle. In der Kontrollgruppe wurde die Behandlung mit einer niedrigen Prednisondosis über sechs Monate fortgesetzt, im Absetz-Schema hingegen wurde die Therapie schrittweise reduziert und schließlich nach vier Monaten ganz abgesetzt.

Beide Gruppen erhielten darüber hinaus eine Begleittherapie mit dem Interleukin-6-Rezeptor-Antikörper Tocilizumab. 

Bei 77 Prozent der Patientinnen und Patienten, die eine gleichbleibende Prednisondosis erhielten, gelang es, ein Wiederaufflammen der Entzündungen zu verhindern. 

Ein solcher Behandlungserfolg stellte sich auch bei 65 Prozent der Betroffenen ein, deren Therapie heruntergefahren wurde. 

Erfreulicherweise blieben beide Gruppen von klinisch relevanten Veränderungen ihrer Laborwerte, Entzugserscheinungen oder schwerwiegenden Problemen verschont.

„Die Behandlungserfolgsrate von 65 Prozent beim Ausschleichen der Kortisonpräparate ist für eine gemeinsame Entscheidungsfindung mit den Betroffenen von großer Bedeutung. 

Es kann nun im Einzelfall beurteilt werden, ob eine weitere Therapie mit Glucocorticoiden sinnvoll ist oder ein Absetzen versucht wird“, sagt Prof. Burmester. 

„Unsere Ergebnisse bieten zudem einen Rahmen für Untersuchungen zum Absetzen von Glucocorticoiden auch in anderen Therapiesituationen – etwa in der Allergologie, Neurologie oder Dermatologie –, bei denen diese Präparate ebenfalls verabreicht werden und eine Ungewissheit hinsichtlich der Risiken und Vorteile eines Absetzens besteht.“

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Prof. Dr. Gerd-Rüdiger Burmester
Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und Klinische Immunologie
Campus Charité Mitte
Charité – Universitätsmedizin Berlin
t: +49 30 450 513 061
E-Mail: gerd.burmester@charite.de

Charitéplatz 1
10117 Berlin
Deutschland
Berlin


Manuela Zingl
Telefon: 030 / 450 570 400
Fax: 030 / 450 570 940
E-Mail-Adresse: manuela.zingl@charite.de

Originalpublikation:

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30636-X/fullt...
DOI: 10.1016/S1040-6736(20)30636-X

Fibroblasten-Narben-Regeneration - Wundheilungen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Im Einsatz für eine Welt ohne Narben

Hinter jeder Narbe steht eine Geschichte. 

Manchmal ist diese mit einer dramatischen Erfahrung verbunden: 

Schwere Verletzungen, Operationen oder chronische Erkrankungen. 

Wenn es nach Dr. Yuval Rinkevich ginge, würden wir anstelle von Narben vielmehr über Regeneration sprechen, also der spurenlosen Wundheilung. 

Damit dies eines Tages Wirklichkeit wird, untersucht Rinkevich mit seinem Team am Helmholtz Zentrum München jeden einzelnen Aspekt der Wundheilung von Säugetieren, beginnend beim Embryo bis hin zum hohen Erwachsenenalter. 

Yuval Rinkevich erklärt, wie er sich eine Welt ohne Narben vorstellt. 


Mikrocarrier (grün und blau), die mit humanen Mesothelzellen (rot) bedeckt sind und in vitro Adhäsionen bilden. Gestresste Mesothelzellen binden sich über Zell-Zell-Kontakte aneinander und verkleben die Mikrocarrier miteinander. Helmholtz Zentrum München
 
Narben gehören zum natürlichen Wundheilunsgprozess des Körpers nach einer Verletzung. 

Warum wollen wir sie vermeiden?
Rinkevich: Das stimmt schon, Narben können Lebensretter sein. Egal, ob wir uns in den Finger schneiden oder eine schwere Verbrennung erleiden – unser Körper muss offene Wunden schnell schließen.  

Nichtdestotrotz ist Narbengewebe deshalb ungünstig, weil es nicht vollständig funktional ist. Je schwerwiegender die Narbe, umso geringer ihre Funktion.

Brandopfer können beispielsweise oftmals ihren Arm oder ihre Finger nicht mehr richtig bewegen, da sie vernarbte Gewebe auf ihrer Haut darin hindert.

Narben im Inneren unseres Körpers, auf Organen, können sogar zum Organversagen führen.

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachLink: Laboruntersuchungen  

Dann hilft nur noch eine Transplantation. Könnten wir dieses Problem lösen, würde das vielen Patientinnen und Patienten sehr helfen. Operationen könnten mit viel geringeren Komplikationen und deutlich schneller durchgeführt werden. Vielleicht wären dann sogar Operationen möglich, die man heute aufgrund der starken Vernarbung noch nicht machen kann.

Neue Narben vermeiden ist das eine. Aber könnte man bestehende Narben auch „rückgängig“ machen? 
 
Rinkevich: Eines Tages wird dies hoffentlich möglich sein! Wenn Narbengewebe mit der umliegenden Haut wieder in Einklang gebracht werden und genauso empfindlich sein könnte, wäre dies ein gewaltiger Schritt. Dann könnten wir Personen mit schwerer Vernarbung dabei helfen, ihren Tastsinn zurückzubekommen. Momentan fokussieren wir uns in unserer Forschungsarbeit darauf, die richtige Balance zwischen schneller Wundschließung und der Regeneration des verletzten Gewebes zu finden.  

Dabei beschäftigen wir uns insbesondere mit Verwachsungen im Bauchraum, soggenannten abdominalen Adhäsionen. Meistens bilden sich diese Verwachsungen, die aus Bändern von faserigem Narbengewebe bestehen, nach einer Operation und können dazu führen, dass Organe im Bauchraum zusammenkleben. Dies schränkt die Bewegungsfreiheit der Organe ein und ist zum Beispiel die Hauptursache für Unfruchtbarkeit bei Frauen und für postoperative Komplikationen.

Operationen im Bauchraum könnten also wesentlich einfacher und schneller durchgeführt werden, wenn es keine Narbenbildung gäbe! Aus den Kliniken hören wir immer wieder von stundenlangen Verzögerungen bei Bauchoperationen nur wegen der Entfernung von Verwachsungen. Eine Lösung würde nicht nur das Leben der Patientinnen und Patienten, sondern auch das der Chirurginnen und Chirurgen deutlich vereinfachen.

Wie könnten wir die Bildung von Narben verhindern?
Rinkevich: Wenn wir erst einmal vollständig verstehen, wie Narben natürlich entstehen, können wir diesen Prozess vielleicht manipulieren und herunterfahren oder ganz blockieren. Hier ist ein Beispiel:

• Wir wissen, dass sich Narben bilden, wenn Fibroblasten, also ein bestimmter Zelltyp des Bindegewebes, zur verletzten Stelle in der Haut wandern. 

• Wenn wir jung sind, haben diese Fibroblasten eine regenerative Funktion. 

So heilen Wunden viel besser.

Wenn wir jedoch älter werden, bilden Fibroblasten mehr Narben. 

Bereits vor zwei Jahren ist es uns gelungen, Fibroblasten von sehr jungen Mäusen in die Wunden älterer Mäuse zu transplantieren.

Das Ergebnis:

deutlich weniger Narbenbildung.

Wenn wir dies auf den Menschen übertragen könnten, wäre das ein Durchbruch für die regenerative Medizin – nicht nur bei der Narbenbildung, sondern auch bei chronischen Erkrankungen wie der Lungenfibrose.

Je mehr wir über Narbenbildung lernen, desto besser.

Vor kurzem haben wir den anatomischen Ursprung der Fibroblasten, nämlich die Faszie, entdeckt. Dieses Wissen eröffnet uns neue Möglichkeiten und wird uns enorm dabei helfen, unser Ziel zu erreichen.

Helmholtz Zentrum München
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Forschungszentrum die Mission, personalisierte medizinische Lösungen zur Prävention und Therapie von umweltbedingten Krankheiten für eine gesündere Gesellschaft in einer sich schnell verändernden Welt zu entwickeln. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.500 Mitarbeitende und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands mit mehr als 40.000 Mitarbeitenden in 19 Forschungszentren.

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Dr. Yuval Rinkevich
Helmholtz Zentrum München
Institut für Lungenbiologie
Comprehensive Pneumology Center
Email: yuval.rinkevich@helmholtz-muenchen.de

Verena Schulz
Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
Ingolstädter Landstr.1
85764 Neuherberg
Deutschland
Bayern
Telefon: 089-3187-43902
E-Mail-Adresse: verena.schulz@helmholtz-muenchen.de

Originalpublikation:

Fischer et al., 2020: Post-surgical adhesions are triggered by calcium-dependent membrane bridges between mesothelial surfaces. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-020-16893-3
Correa-Gallegos et al., 2019: Fascia is a repository of mobile scar tissue. Nature, DOI: 10.1038/s41586-019-1794-y

 

Priv.-Doz. Dr. Thomas Datzmann

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Neuer OP-Manager am UKU

Priv.-Doz. Dr. Thomas Datzmann, MBA leitet das OP-Management am Universitätsklinikum Ulm 


 Priv.-Doz. Dr. Thomas Datzmann, MBA leitet seit 1. Juli das OP-Management am Universitätsklinikum Ulm
 
Die Stabsstelle Zentrales OP-Management am Universitätsklinikum Ulm ist seit 1. Juli unter neuer Leitung. Priv.-Doz. Dr. med. Thomas Datzmann hat die Position von Professor Oliver Adolph übernommen, der in die Geschäftsführung der Oberschwabenklinik gewechselt ist. PD Dr. Thomas Datzmann ist mit dem Universitätsklinikum bestens vertraut: Als Anästhesist und Intensivmediziner ist er seit 2008 am Universitätsklinikum Ulm tätig, dabei zuletzt klinisch im Bereich der Kardioanästhesie und Intensivmedizin. Danach hatte er zuletzt über drei Jahre die Leitung der Stabsstelle Unternehmensentwicklung beim Leitenden Ärztlichen Direktor inne und bearbeitete strategische Aufgaben des Uniklinikums.

„Beim OP-Manager laufen alle Entscheidungen zur Organisation, Planung und dem Ablauf des OP-Programms zusammen. Er trägt in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den operativen Kliniken und der Anästhesiologie die Verantwortung dafür, einen reibungslosen OP-Betrieb sicherzustellen und die vorhandenen Ressourcen optimal für die Versorgung der Patientinnen und Patienten des Universitätsklinikums einzusetzen“, erklärt der Vorstandsvorsitzende und Leitende Ärztliche Direktor, Professor Udo X. Kaisers.

„Mit Herrn PD Dr. Datzmann konnten wir für diese zentrale Aufgabe einen erfahrenen Arzt und umsichtigen Organisator gewinnen, der bereits in verschiedenen Positionen am Universitätsklinikum seine hohe Leistungsfähigkeit und Kompetenz gezeigt hat. Wir wünschen Herrn PD Dr. Datzmann und dem gesamten Team des OPM einen guten gemeinsamen Start“. Als wichtige Schnittstelle koordiniert das OP-Management die Zusammenarbeit mit anderen Abteilungen und Funktionsbereichen. „Das Aufgabengebiet der Stabstelle OP-Management geht deutlich über den reinen OP-Betrieb hinaus“, so PD Dr. Datzmann. Neben der OP-Koordination sind ihm auch die gesamten pflegerischen Bereiche der Anästhesie- und OP-Pflege einschließlich der PACU (post anesthesia care unit/verlängerte Aufwacheinheit) zugeordnet. Das Belegungsmanagement sowie die Chirurgische Hochschulambulanz am Universitätsklinikum gehören außerdem in seinen Verantwortungsbereich. Die Stabsstelle ist zudem verantwortlich für die Aufbereitungseinheit für Medizinprodukte/zentrale Sterilgutversorgungsabteilung (AEMP/ZSVA), die im 24-Stunden-Service für die Sicherstellung der hochmodernden und empfindlichen OP-Instrumente und Sterilgüter sorgt. 

Insgesamt sind dem OP-Management über 250 Mitarbeiter*innen zugeordnet. Der Zentral-OP im Zentrum für Chirurgie am Oberen Eselsberg verfügt über 15 Operationssäle, einen Hybrid-OP, zwei ambulante Operationssäle und einen Aufwachraum mit zehn Patientenplätzen. Am Michelsberg stehen darüber hinaus für die dort ansässigen Kliniken 17 Operationssäle zur Verfügung.

Wie viele andere Bereiche in der Uniklinik Ulm stellt die Covid-Pandemie auch das OP-Management vor neue Anforderungen. „Die größte Herausforderung in der nächsten Zeit ist es für uns alle, die Balance zu halten: Zwischen der notwendigen schnellen Reaktionsfähigkeit auf potentiell steigende Covid-Fallzahlen und den dafür erforderlichen Behandlungskapazitäten auf der einen und der Aufrechterhaltung und einer regulären Versorgung außerhalb der Covid-bezogenen Bedarfe anderseits“, so PD Dr. Datzmann. Überdies müssen aktuell getrennte Bereiche für Covid-Infizierte Patient*innen, negativ getestete Patient*innen und Covid-Verdachtsfälle zur Verfügung stehen. „Neben dem OP-Bereich muss diese Unterteilung auch bei der Belegung der verschiedenen OP-Säle, Stationen und Ambulanzen berücksichtigt werden“, erklärt PD Dr. Datzmann. Denn bis zu einem negativen Testergebnis müssen alle Patienten zur stationären Aufnahme wie Verdachtsfälle behandelt werden, dies dient dem Schutz aller.

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Deutschland
Baden-Württemberg

Monika Huth
Telefon: 0731 500-43057
E-Mail-Adresse: monika.huth@uniklinik-ulm.de

Blutplättchen/Thrombozyten: Entstehung

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Bayreuther Physiker entdecken Mechanismus zur Entstehung von Blutplättchen

• Ein gesunder Mensch produziert rund 100 Milliarden Blutplättchen pro Tag, mehr als eine Million Blutplättchen pro Sekunde. 

Wie der Organismus diese enorme Leistung bewältigt, haben jetzt Physiker der Universität Bayreuth mit Hilfe von Computersimulationen herausgefunden. 

Ein bisher unentdeckter Mechanismus gewährleistet die Entstehung einer konstant hohen Zahl von Blutplättchen. 

In der Zeitschrift „PNAS“ stellen die Wissenschaftler ihre neuen Erkenntnisse vor. 


Aus einer langgestreckten fingerförmigen Zelle (blau) bilden sich im Blutfluss einzelne Tröpfchen. Jedes Tröpfchen entwickelt sich zu einem Blutplättchen.
Grafik: UBT / Christian Bächer.

• Blutplättchen, auch Thrombozyten genannt, sind lebenswichtige Zellen mit einem Durchmesser zwischen 0,0015 und 0,003 Millimetern. 

Sie haben die Aufgabe, Verletzungen der Blutgefäße möglichst schnell wieder abzudichten. Ständig patrouillieren sie durch die Blutbahn, um sofort auf undichte Stellen reagieren zu können. Damit die hierfür erforderliche hohe Zahl von Blutplättchen jederzeit zur Verfügung steht, reichen die biologischen Fähigkeiten des Organismus alleine nicht aus. Er benötigt die Unterstützung durch einen besonders effizienten physikalischen Mechanismus. Diesen Mechanismus hat jetzt ein Bayreuther Forschungsteam um Prof. Dr. Stephan Gekle zusammen mit Partnern am Universitätsklinikum Würzburg entdeckt und wissenschaftlich beschrieben.

• Die Blutplättchen entstehen in den Blutgefäßen aus speziellen Zellen, die im Knochenmark lokalisiert sind und von dort dünne fingerartige Strukturen in die Blutbahn ausstrecken. 

Danach verhält es sich ähnlich wie bei einem Wasserhahn: 

• So wie ein dünner Wasserstrahl durch die Oberflächenspannung in einzelne Tröpfchen zerfällt, so zerbrechen die fingerartigen Strukturen in einzelne Tröpfchen. 

Aus jedem dieser Tröpfchen entsteht dann ein neues Blutplättchen. 

„Mit Computersimulationen ist es möglich, diese Prozesse detailgenau nachzuvollziehen und sichtbar zu machen. Diese Grundlagenforschung hat für die Medizin einen praktischen Nutzwert – insbesondere wenn es um die Optimierung von Bioreaktoren geht, die heute für die künstliche Herstellung von Thrombozyten verwendet werden“, sagt Gekle, der an der Universität Bayreuth eine Lichtenberg-Professur für die Simulation und Modellierung von Biofluiden innehat.

Das Interesse für biologisch-medizinische Fragen, verbunden mit großskaligen Computersimulationen, hat in der Bayreuther Physik Tradition. Christian Bächer, Doktorand und Absolvent des Bayreuther Studienprogramms „Biological Physics“ und Erstautor der in PNAS veröffentlichten Studie, ist seit seinem Bachelor-Studium in Bayreuth davon begeistert, wie modernste IT-Technik physikalische und biologische Forschung verknüpft. "Es ist immer wieder faszinierend, wie auf den ersten Blick unglaublich kompliziert scheinende Vorgänge in Lebewesen oft aufgrund einfacher physikalischer Prinzipien verstanden werden können", sagt Bächer.

Forschungsförderung:
Die Forschungsarbeiten an der Universität Bayreuth wurden gefördert durch die VolkswagenStiftung, die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), das Elitenetzwerk Bayern und die Studienstiftung des deutschen Volkes.

Videosequenz zur Entstehung von Blutplättchen:
https://mms.uni-bayreuth.de/Panopto/Pages/Viewer.aspx?id=3e988abe-d998-41c2-938e... 

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Professor Dr. Stephan Gekle
Theoretische Physik VI
Universität Bayreuth
Telefon +49 (0)921 / 55-4462
E-Mail: stephan.gekle@uni-bayreuth.de

Christian Wißler Universität Bayreuth
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
Postfach Bayreuth
95440 Bayreuth
Deutschland
Bayern 
Telefon: 0921 / 55-5356
Fax: 0921 / 55-5325
E-Mail-Adresse: christian.wissler@uni-bayreuth.de

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Originalpublikation:

Christian Bächer, Markus Bender, Stephan Gekle: Flow-accelerated platelet biogenesis is due to an elasto-hydrodynamic instability. PNAS 2020 (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), DOI: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2002985117

 

Neuropeptid Oxytocin und das Sozialverhalten: Autismus-Spektrum-Störung und postraumatische Belastungsstörung

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Positives Sozialverhalten durch zarte Berührungen

Neue Erkenntnisse darüber, wie das Neuropeptid Oxytocin das Sozialverhalten koordiniert liefert eine nun erschienene Publikation in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience. 

Die Ergebnisse eines internationalen Teams aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern können die Basis für neue Therapieansätze bilden. 
 
Von der sanftesten Liebkosung bis zum härtesten Schlag steht die Berührung im Mittelpunkt unserer sensorischen Erfahrung der Welt. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachLink: Kinderrettung 

• Sie prägt die Art und Weise, wie wir die Welt wahrnehmen, insbesondere bei engen Beziehungen mit anderen Menschen. 

 Oxytocin wandelt somatosensorische Signale in soziales Verhalten um
Idee: Yan Tang; Grafik: © Shari Ross

Der Tastsinn ist eine der zentralen Formen der Wahrnehmungserfahrung, obwohl er in der Philosophie, der wissenschaftlichen Forschung und der Psychologie oft der visuellen Wahrnehmung untergeordnet wird.

Während der Evolution entwickelten Wirbeltiere eine Vielzahl komplexer sensorischer Systeme, die einen klaren evolutionären Vorteil darstellten und dazu führten, dass höhere Säugetiere in der Lage waren, zwischen Schmerzen, moderaten und sanften Berührungsformen zu unterscheiden.

Da soziale Berührungen eine Voraussetzung für Intimität und von größter Bedeutung für die Bildung vertrauensbasierter Beziehungen sind, können im gesamten Säugetierreich (Nagetiere, Katzen, Hunde oder Primaten) verschiedene Formen sanfter Berührungen, Pflege und Streicheln beobachtet werden.

• Der Aufbau und die Aufrechterhaltung sozialer Hierarchien werden durch verschiedene Neurotransmitter im Gehirn moduliert. 

In Bezug auf soziale Interaktionen hat während des letzten Jahrzehnts ein bestimmtes Molekül in der Neurowissenschaft für viel Furore gesorgt: das Neuropeptid Oxytocin.

• Oxytocin beeinflusst nicht nur die Geburt und Stillzeit, sondern optimiert direkt das Gehirn, um Emotionen, Geschlechtsverkehr, Paarbindung und elterliches Verhalten zu ermöglichen. 

Wie genau Oxytocin diese prosozialen Verhaltensweisen fördert und was die tatsächliche Freisetzung des Neuropeptids auslöst, blieb jedoch ein Rätsel.

Diese Frage wurde nun durch internationale Zusammenarbeit von Forschungsteams aus Deutschland, Frankreich, Israel, den USA und dem Vereinigten Königreich unter Beteiligung des Zentralinstituts für Seelische Gesundheit (ZI) in Mannheim angegangen. Erstmals gelang es ForscherInnen elektrophysiologische Aufnahmen einzelner Oxytocin-Neuronen in sich frei bewegenden, weiblichen Ratten zu machen.

So konnte nachgewiesen werden, dass Oxytocin-Neuronen speziell bei körperlicher Berührung aktiviert werden. 

Der Artikel, der in der renommierten Fachzeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht wurde, enthüllte, dass eine kleine Gruppe von Oxytocin-Neuronen, sogenannte parvozelluläre Oxytocin-Neuronen, für die Umwandlung von sensorischen Signalen in soziale Interaktionen verantwortlich sind.

Die AutorInnen verwendeten eine Vielzahl neuartiger Techniken und konnten zeigen, dass diese kleine Gruppe von Oxytocinzellen durch sensorische Information angesteuert wird, anschließend das gesamte Oxytocinsystem aktiviert und so schlussendlich die Kommunikation zwischen weiblichen Ratten fördert.

„Diese Ergebnisse liefern grundlegend neue Erkenntnisse darüber, wie das Neuropeptid das Sozialverhalten koordiniert und bilden die Basis für Therapieansätze, bei denen Oxytocin als wirksames Mittel zur Behandlung von psychischen Störungen eingesetzt werden könnte“, sagt Prof. Dr. Valery Grinevich, Leiter der Abteilung Neuropeptidforschung in der Psychiatrie am ZI.

• Eine Kombination aus sensorischer Körperstimulation (zum Beispiel durch Massage) und Oxytocin-Verabreichung in die Nase könnte krankhafte sozial-emotionale Veränderungen beim Menschen synergistisch abschwächen. 

• Auf diese Weise könnte es PatientInnen helfen, die von psychischen Erkrankungen wie der Autismus-Spektrum-Störung und posttraumatischer Belastungsstörung betroffen sind.

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Originalpublikation:

Tang, Y., Benusiglio, D., Lefevre, A. et al. Social touch promotes interfemale communication via activation of parvocellular oxytocin neurons. Nat Neurosci (2020). DOI: 10.1038/s41593-020-0674.

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Originalpublikation:
Tang, Y., Benusiglio, D., Lefevre, A. et al. Social touch promotes interfemale communication via activation of parvocellular oxytocin neurons. Nature Neuroscience (2020).
DOI: 10.1038/s41593-020-0674-y
URL: https://www.nature.com/articles/s41593-020-0674-y  

Mund-Nasen-Bedeckungen und Raumluftreinier mit Filter der Klasse H14

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Analyse: Raumluftreiniger reduzieren Infektionsgefahr

Die weltweite Entwicklung der SARS-CoV-2 Infektion verdeutlicht, dass die Pandemie erst am Anfang steht und nicht aufzuhalten ist. 

• Selbst wenn ein wirksamer und gut verträglicher Impfstoff zur Verfügung stünde, wäre eine umfangreiche Impfung der Weltbevölkerung zur Bekämpfung der Virusausbreitung nicht realisierbar. 

Es ist daher notwendig, technische Lösungen zur Eindämmung der Pandemie zu etablieren. 

Deshalb haben nun Wissenschaftler der Universität der Bundeswehr München Raumluftfilter näher untersucht. 
 
Mund-Nasen-Bedeckungen sind inzwischen allgemein anerkannte technische Hilfsmittel, um die direkte Infektionsgefahr beim Sprechen, Singen, Husten und Niesen zu verringern. 

• Die indirekte Infektion über infektiöse Aerosole, die sich mit der Zeit im Raum anreichern, lässt sich mit Mund-Nasen-Bedeckungen aber nicht verhindern. 

Dafür sind festsitzende partikelfiltrierende Atemschutzmasken erforderlich wie in einer anderen Studie von Prof. Christian J. Kähler, Thomas Fuchs und Dr. Rainer Hain vom Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik gezeigt wurde.

• Alternativ besteht die Möglichkeit, die Aerosolkonzentration im Raum durch Filterung abzuscheiden oder über die Fensterlüftung abzuführen. 

• Raumlufttechnische Anlagen, die Aerosol mit einem Durchmesser kleiner 1 μm zuverlässig abscheiden, sind selten. 

Das freie Lüften mittels Fenster ist oft nicht effizient und spätestens im Winter nicht mehr möglich ohne Energie zu verschwenden und die Gesundheit sowie das Wohlbefinden der Menschen zu gefährden. 

Die Frage ist daher, ob mobile Raumluftreiniger grundsätzlich geeignet sind, einen sinnvollen Beitrag zur Reduzierung der Infektionsgefahr zu leisten.

Um die Frage zu beantworten, wurde von Prof. Kähler und seinen Mitarbeitern ein TROTEC TAC V+ Raumluftreiniger mit einem Volumenstrom von bis zu 1500 m3/h systematisch mit Lasermesstechnik analysiert. Der Raumluftreiniger verfügt über eine Filterkombination, die gewährleistet, dass selbst Aerosol mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,3 μm zu 99,995% aus der Raumluft abgeschieden wird. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aerosolkonzentration in einem Raum mit einer Größe von 80 m2 in sechs Minuten halbiert wird. Im Dauerbetrieb ist die gemessene Verweilzeit des ausgeatmeten Aerosols im Raum sehr kurz, so dass eine Anreicherung der Raumluft mit infektiösen Aerosolen nicht möglich ist. Selbst in einen 22 m langen Flur mit über 40 m2 konnte bei maximalem Volumenstrom eine Halbierung der Aerosolkonzentration innerhalb von rund fünf Minuten realisiert werden.

• Bei großen Räumen, Räumen mit vielen Objekten oder sehr ungünstigen Geometrien sollten ggf. mehrere Raumluftreiniger eingesetzt werden, um alle Bereiche des Raumes zügig zu filtern und die Virenlast überall gering zu halten, damit keine indirekte Infektionsgefahr besteht.

Deutliche Reduzierung der Virenlast
Um eine möglichst effektive Filterung der Raumluft zu ermöglichen, sollte der Raumluftreiniger möglichst an der längsten Raumseite in der Mitte positioniert sein. Ferner sollte der Deckenbereich in Richtung der Ausströmungen möglichst nicht von Objekten unterbrochen werden, da sonst die Ausbreitung der gefilterten Luft gestört wird und sich ungünstige Wirbelströmungen im Raum etablieren können. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen kann der Volumenstrom erhöht werden, um eine angemessene Filterleistung zu gewährleisten.

Ein wesentlicher Vorteil der Raumluftreiniger besteht darin, dass sie dauerhaft für eine geringe Virenlast sorgen, ohne sich um das Öffnen von Fenstern kümmern zu müssen und ohne, dass sie das Wohlbefinden im Raum beeinträchtigen.

Ferner sorgen sie im Gegensatz zur freien Lüftung mit Fenstern auch dafür, dass eine wirkliche Reduzierung der Virenlast erfolgt, was durch geöffnete Fenster oft nicht gewährleistet werden kann.

• Sie bieten auch gegenüber fest in Gebäuden integrierten raumlufttechnischen Anlagen, die ohne oder mit einem geringen Frischluftanteil betrieben werden, den Vorteil, dass die Viren wirklich abgeschieden werden und nicht über Lüftungsschächte im Gebäude verteilt werden. 

• Damit der analysierte Raumluftreiniger zu keiner „Virenschleuder“ wird, kann er so eingestellt werden, dass der H14 Filter täglich für ca. 30 Minuten auf etwa 100°C aufgeheizt wird, um die Viren im Filter zu zerstören und der Entstehung von Biofilmen, Bakterien und Pilzen ohne gesundheitsschädliche chemische Zusatzstoffe oder UV-C Strahlung entgegenzuwirken.

Raumluftreiniger sind Lösung etwa für Schulen und Büros

Als Ergebnis der wissenschaftlichen Untersuchungen steht fest, dass Raumluftreiniger mit großem Volumenstrom und hochwertigen Filtern der Klasse H14 eine sehr sinnvolle technische Lösung sind, um in Schulen, Büros, Geschäften, Wartezimmern, Gemeinde- und Vereinshäusern, Aufenthalts- und Essensräumen etc. die indirekte Infektionsgefahr durch Aerosole stark zu verringern. 

Sie können aber auch in Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen unterstützend eingesetzt werden, in denen Menschen zusammenstehen (Wartebereich) und gemeinsam arbeiten oder in denen aufgrund der Arbeitslast viel Aerosol ausgestoßen wird, etwa Fitnessstudios.

Mund-Nasen-Schutz ist dennoch notwendig
Raumluftreiniger sind somit geeignete Werkzeuge, um dem indirekten Infektionsrisiko durch eine Kontamination im Raum zu begegnen, aber es ist zu beachten, dass sie das direkte Infektionsrisiko, das durch direktes Anhusten oder beim langen Unterhalten über kurze Distanz erfolgen kann, nicht verringern können. Es ist daher auch mit Raumluftfiltern wichtig, auf ausreichend große Abstände zu anderen Personen zu achten und Mund-Nasen-Bedeckungen oder partikelfiltrierende Atemschutzmasken zu tragen, damit neben der indirekten Infektion durch angereicherte Aerosole im Raum auch eine direkte Infektion über kurze Distanzen durch Anhusten oder längere Gespräche sicher vermieden werden kann.


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«Kuschel- oder Liebeshormon» Oxytocin: Cholesterin und Magnesium

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Bauplan des Oxytocin-Rezeptors fördert Entwicklung neuer Autismus-Medikamente

Das «Kuschelhormon» Oxytocin ist an diversen Störungen der psychischen Gesundheit und der Fortpflanzung beteiligt. 

Forscher der Universität Zürich haben nun den exakten dreidimensionalen Aufbau des Oxytocin-Rezeptors bestimmt, an den das Hormon bindet. 

Diese Kenntnis hilft, neue Medikamente zur Behandlung einer Reihe von Krankheiten zu entwickeln. 

 
Struktur des Oxytocin-Rezeptors in der Zellmembran (grau), an das Retosiban (orange) und Cholesterol (grün) gebunden sind. Universität Zürich
 

• Das sogenannte «Kuschel- oder Liebeshormon» Oxytocin stärkt nicht nur die Mutter-Kind-Beziehung und beeinflusst soziale Bedingungen. 

• Es spielt auch eine wichtige Rolle bei verschiedenen psychischen Erkrankungen wie Autismus, Asperger-Syndrom, sozialen Ängsten oder Suchtanfälligkeit. 

• Darüber hinaus löst Oxytocin die Wehen aus, startet den Geburtsvorgang und ist an vielen Aspekten der Fortpflanzung – sowie entsprechenden Störungen – beteiligt. 

Seine vielfältigen Wirkungen löst das Hormon aus, indem es an den Oxytocin-Rezeptor bindet. Substanzen, die spezifisch auf den Oxytocin-Rezeptor zielen, haben daher ein grosses medizinisches Potenzial.

Schwierige Entwicklung neuer Medikamente

Seit seiner Entdeckung vor fast 30 Jahren versuchen Forschende, Medikamente zu entwickeln, die gezielt an den Oxytocin-Rezeptor binden. Die Experimente erwiesen sich jedoch als sehr schwierig. Mit Ausnahme des Hormons selbst ist kaum ein Medikament für den klinischen Einsatz zugelassen, das die Rezeptorfunktion beeinflusst. Ein Team unter der Leitung von Andreas Plückthun, Professor am Biochemischen Institut der Universität Zürich (UZH), hat nun den detaillierten dreidimensionalen Bauplan des Oxytocin-Rezeptors bestimmt. Konkret untersuchten sie, wie der Rezeptor aussieht, wenn Retosiban daran gebunden ist – ein Wirkstoff, der zur Unterdrückung vorzeitiger Wehen entwickelt wurde.

«Die Struktur des Oxytocin-Rezeptors zu ermitteln, war ein äusserst anspruchsvolles Unterfangen. Gelungen ist es nur dank der Kombination der Methoden der gerichteten Evolution und des Protein-Engineering, die von uns entwickelt wurden», sagt Plückthun. «Zu verstehen, wie Retosiban im atomaren Detail mit dem Rezeptor interagiert, dient als Blaupause für die Entwicklung neuer Therapeutika, die dessen Wirkung regulieren», ergänzt der Biochemiker.

Besseres Verständnis der Wirkungsweise

Die Wissenschaftler machten noch eine weitere Entdeckung.

«Damit das von Oxytocin ausgelöste Signal effizient übermittelt werden kann, muss der Oxytocin-Rezeptor mit zwei weiteren Substanzen interagieren: Cholesterin und Magnesium», sagt Doktorand Yann Waltenspühl.

Diese beiden Rezeptor-Regionen waren bisher nicht bekannt. 

«Ihre Identifizierung verbessert das Verständnis, wie der Rezeptor funktioniert, grundlegend», so der Erstautor der Studie.

Raschere Entwicklung neuer Therapeutika für diverse Krankheiten

Die neuen Erkenntnisse könnten auch direkt auf die sehr eng verwandten Vasopressin-Rezeptoren anwendet werden.

Das Hormon Vasopressin steuert den Wassergehalt von Körperflüssigkeiten sowie den Blutdruck. 

Seine Rezeptoren sind daher Angriffspunkte für Arzneimittel zur Behandlung diverser Krankheiten – von Nierenerkrankungen bis hin zu Herzinsuffizienz. 

Wie der Oxytocin-Rezeptor sind auch die Vasopressin-Rezeptoren an Störungen des Autismus-Spektrums beteiligt.

«Unsere Arbeit dürfte daher die Medikamentenentwicklung für ein breites Spektrum an weit verbreiteten und schweren menschlichen Erkrankungen fördern», schliesst Andreas Plückthun.

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Originalpublikation:

Yann Waltenspühl, Jendrik Schöppe, Janosch Ehrenmann, Lutz Kummer, Andreas Plückthun. Crystal structure of the human oxytocin receptor. Science Advances. 15 July 2020. DOI: 10.1126/sciadv.abb5419