Prof. Dr. Peter Berlit: Serotonin - Mangel

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Serotonin-Mangel als mögliche Ursache von Long COVID und anderer postviraler Syndrome

Serotonin-Mangel als mögliche Ursache von Long COVID und anderer postviraler Syndrome

Ursache und Entwicklung langfristiger Auswirkungen einer COVID-19-Infektion sind bisher noch nicht geklärt. 

Eine aktuelle Studie wies bei anhaltenden Beschwerden nach COVID-19 erniedrigte Serotoninspiegel im Blut nach, die zu Störungen neurovegetativer Funktionen führen und somit einige der Kernsymptome von Long/Post COVID erklären könnten. 

Die Studie liefert eine plausible Hypothese, die verschiedene, bisher vermutete Pathomechanismen miteinander verbindet. Sie könnte womöglich auch die Entstehung anderer postviraler Syndrome erklären.

Nach einer COVID-19-Erkrankung können anhaltende Beschwerden auftreten (Long oder Post COVID, auch PASC/„post-acute sequelae of COVID“ genannt). Es handelt sich um ein teils schwerwiegendes postvirales Syndrom, dessen Ursache bislang ungeklärt ist. Häufige klinische Symptome sind Fatigue, kognitive Störungen, Kopfschmerzen, Schlaf- und Angststörungen. Die Schwere der akuten Infektion und psychosoziale Faktoren spielen bei der Entstehung von PASC offensichtlich eine Rolle. Daneben werden vier Hypothesen für die Pathogenese diskutiert: Viruspersistenz, chronische Entzündungsvorgänge, Hyperkoagulabilität und autonome Dysfunktion (d. h. Störungen im vegetativen Nervensystem).

Eine neue Publikation in der renommierten Zeitschrift „Cell“ [1] führte nun klinisch und tierexperimentell diese vier Hypothesen auf einen einzigen neu postulierten Pathomechanismus zurück. Bei Untersuchungen an Mäusen, die mit SARS-CoV-2-infiziert wurden oder bei denen chemisch eine entsprechende Entzündungsreaktion ausgelöst wurde, zeigte die Studiengruppe, dass die SARS-CoV-2-Infektion mit einer erniedrigten Serotoninkonzentration im Blut einhergeht. Anschließend analysierten die Forscherinnen und Forscher Daten von insgesamt 1.540 PASC-Patientinnen und -Patienten aus unterschiedlichen Kohorten und kamen zu dem Ergebnis, dass es auch bei Betroffenen mit PASC zu einer erniedrigten Serotoninkonzentration im Blut kommen kann. Allerdings war der Grad der Serotoninreduktion in den untersuchten Patientenkohorten mit PASC unterschiedlich stark ausgeprägt und bei einigen gar nicht nachweisbar. Insgesamt aber schlussfolgerte das Autorenteam, dass eine akute COVID-19-Erkrankung häufig zu einer Erniedrigung des Serotoninspiegels führt, die bei schweren PASC anhält.

Wie lässt sich der Abfall des Serotonin-Spiegels erklären? 

Offensichtlich kommt es bei der Virusinfektion zur verminderten intestinalen Absorption des Serotonin-Vorläufers Tryptophan, eine essenzielle Aminosäure aus der Nahrung, sowie zu einer Thrombozytenüberaktivierung mit Thrombozytopenie, was die endogenen Serotoninspeicher vermindert, und außerdem zu einem erhöhten MAO-Enzym-vermittelten Serotoninumsatz. Auch konnte gezeigt werden, dass Virus-RNA-induzierte Typ-I-Interferone den Serotoninmangel verstärken, indem sie u.a. die Tryptophanaufnahme im Darm reduzieren.

„Der daraus resultierende periphere Serotoninmangel könnte eine mögliche Erklärung für einige PASC-Symptome sein, denn er beeinträchtigt die Signalübertragung des Vagusnervs und damit die Aktivität des vegetativen Nervensystems sowie auch Funktionen des Hippocampus“, erklärt Prof. Dr. Peter Berlit, Generalsekretär und Pressesprecher der DGN. „Doch die in der Studie beschriebenen Pathomechanismen von PACS müssen nun zunächst in prospektiven Folgestudien mit Kontrollgruppen validiert werden.“

Denn sowohl die Studiengruppe selbst wie auch die Autorin einer in „Science“ [2] veröffentlichten Diskussion verweisen auf Limitationen der Studie: Größter Schwachpunkt sei, dass die Erniedrigung des Serotonin-Spiegels nicht konsistent in allen Kohorten nachgewiesen werden konnte. Und der Serotoninmangel wurde im Tierversuch zwar im Blut, nicht aber im Gehirn der Mäuse gefunden. Auch sei der beschriebene „Link“ zwischen PASC und enteraler Tryptophan-Aufnahme und Thrombopenie nach einer SARS-CoV-2-Infektion letztlich nur eine Hypothese.

„Zunächst liefert die Studie einen neuen möglichen Erklärungsansatz für Long-COVID-Beschwerden, der weiter erforscht werden muss“, so Prof. Berlit. Bestätigen sich die Ergebnisse, könnten sie, so der Experte, auch jenseits von SARS-COV-2 bedeutsam sein: Verringerte Serotoninspiegel seien nicht COVID-19-spezifisch, sondern auch von anderen viralen Erkrankungen bekannt, die ebenfalls postvirale Syndrome auslösen können, wie beispielsweise dem Dengue-Fieber. „Es ist daher wichtig, dass COVID-19 und PASC weiter beforscht werden, auch wenn die Pandemie nun als weitgehend überstanden gilt.“

[1] Wong AC, Devason AS, Umana IC et al. Serotonin reduction in post-acute sequelae of viral infection. Cell. 2023 Oct 9:S0092-8674(23)01034-6. doi: 10.1016/j.cell.2023.09.013. Epub ahead of print. PMID: 37848036.
[2] Offord C. “Low serotonin levels might explain some Long Covid symptoms, study proposes” https://www.science.org/content/article/low-serotonin-levels-might-explain-some-...


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Originalpublikation:

doi: 10.1016/j.cell.2023.09.013

] Wong AC, Devason AS, Umana IC et al. Serotonin reduction in post-acute sequelae of viral infection. Cell. 2023 Oct 9:S0092-8674(23)01034-6. doi: 10.1016/j.cell.2023.09.013. Epub ahead of print. PMID: 37848036.
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Prof. Dr. med. Holger Reinecke: Dr. Lena Makowski: Leitlijnie zur Behandlung von pAVK und kritischer Bein-Ischämie

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Viele Amputationen bei Patienten mit kritischer Ischämie könnten verhindert werden

Die Deutsche Gesellschaft für Angiologie – Gesellschaft für Gefäßmedizin e.V. kritisiert, dass in Deutschland noch immer viele PatientInnen mit einer kritischen Ischämie ohne vorherige, leitliniengerechte Diagnostik und Therapie amputiert werden. 

Hier gilt es zum Wohle der PatientInnen aufzuklären. 

Anteil an diagnostischer Angiographie und Revaskularisation vor einer ischämischen Amputation Deutsche Gesellschaft für Angiologie - Gesellschaft für Gefäßmedizin e. V.

Eine kürzlich im European Journal of Vascular and Endovascular Surgery veröffentlichte Studie von Makowski et al. (1) vom Universitätsklinikum Münster zeigt anhand von ca. 40.000 ischämie-bedingten Amputationen der AOK-Versicherten, dass etwa ein Drittel aller Amputationen auf dem Boden einer peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK) durchgeführt wurden, ohne dass ein vorheriger Revaskularisationsversuch zwecks Bein-Erhalt unternommen wurde. 

Bei 22% der Amputationen erfolgte noch nicht einmal eine Bildgebung (intraarterielle DSA, CT- oder MR-Angiographie), um zu beurteilen, ob eine Revaskularisation möglich und ggf. erfolgreich gewesen wäre. 

Dieselbe Arbeitsgruppe hatte bereits 2015 eine ähnliche Studie anhand der BARMER-Versicherten durchgeführt mit ähnlichen alarmierenden Zahlen (2). 

„Alle nationalen und internationalen Leitlinien zur Behandlung von pAVK und kritischer Bein-Ischämie propagieren eine rasche Diagnostik - und im Falle einer relevanten Ischämie - die Durchführung einer Revaskularisation, sei es endovaskulär oder gefäßchirurgisch“, sagt die Erstautorin der Studie, Dr. Lena Makowski. 

Warum das sehr gut evidenz-basierte und daher in den Leitlinien empfohlene Vorgehen mit adäquater Diagnostik und Revaskularisation vor einer Amputation nicht konsequent in die Praxis umgesetzt wird, kann sich Prof. Dr. med. Holger Reinecke, Direktor der Klinik für Kardiologie I: Koronare Herzkrankheit, Herzinsuffizienz und Angiologie am Universitätsklinikum Münster, nicht erklären. 

„Es ist vorstellbar, dass bei einigen Patienten eine Revaskularisation nicht möglich oder nicht sinnvoll ist. 

Wir wissen aber aus bundesweiten Registern, wie dem CRITISH-Register, dass der Anteil der primär notwendigen Amputierten <5% beträgt. 

Und eine erfolgreiche Revaskularisation kann mittlerweile in Zentren mit hoher gefäßmedizinischer Expertise bei >95% der Betroffenen erreicht werden, wie das RECCORD-Register https://reccord.de/ der Deutschen Gesellschaft für Angiologie zeigt“, sagt Reinecke. 

• Die Studie von Makowski et al. zeigt auch einen weiterhin bestehenden Mangel an sekundär-präventiven Maßnahmen wie die Medikation mit Plättchenhemmern und Statinen. 

• Beide Substanzen senken nachweislich kardiale Ereignisse wie Herzinfarkte und Schlaganfälle aber auch Bein-Ereignisse wie Amputation und wiederholte Eingriffe und sind daher in den Leitlinien mit dem höchsten Empfehlungsgrad versehen. 

In der aktuellen Studie zeigt sich, dass in einem zwei-Jahres-Follow-Up nach ischämisch bedingter Amputation knapp die Hälfte kein Statin und ca. 30% keinen Plättchenhemmer erhielten. 

„Dies zeigt eine dramatische Unterversorgung der pAVK-PatientInnen, welche zum Teil die schlechte Prognose erklären können. 

Hier besteht weiterhin ein dringlicher Aufklärungs- und verbesserungsbedarf“, schlussfolgert Dr. Makowski. 

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Originalpublikation:

(1) Makowski L, Engelbertz C, Köppe J, Dröge P, Ruhnke T, Günster C, et al.; Contemporary Treatment and Outcome of Patients with Ischaemic Lower Limb Amputation: A Focus on Sex Differences. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2023 Jun 22:S1078-5884(23)00463-X. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2023.06.018 Epub ahead of print. PMID: 37355161.
(2) Reinecke H, Unrath M, Freisinger E, Bunzemeier H, Meyborg M, Lüders F, et al. Peripheral arterial disease and critical limb ischaemia: still poor outcomes and lack of guideline adherence. Eur Heart J 2015;36:932–938

Prof. Dr. Dr. Dagmar Führer-Sakel: SNMTP - Therapie bei Schilddrüsenkarzinom

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Individualisierte chirurgische Therapie bei Schilddrüsenkarzinom

Bei Schilddrüsenkarzinomen stellt sich die Frage: 

Muss die ganze Schilddrüse entfernt werden oder reicht es, nur einen Lappen zu entfernen? 

Um diese Frage klar und sicher beantworten zu können, arbeiten Endokrinolog:innen, Chirurg:innen und Patholog:innen eng zusammen. 

An der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen und der Universitätsmedizin Essen haben Forschende aller drei Disziplinen nun gemeinsam ihre Erfahrungen kürzlich im Fachmagazin „Surgery“ veröffentlicht. 

• Sie konnten zeigen, dass bei Patient:innen mit sporadischem medullärem Schilddrüsenkrebs unter bestimmten Voraussetzungen eine Hemithyreoidektomie ausreicht, also die chirurgische Entfernung nur eines Lappens.

„Der entscheidende Faktor scheint das Vorliegen einer Desmoplasie zu sein, also der überschießenden Bildung von faserreichem Bindegewebe, die auch als Marker für Knotenmetastasen interpretiert wird“, erklärt Prof. Dr. Dr. Dagmar Führer-Sakel, Direktorin der Klinik für Endokrinologie am Universitätsklinikum Essen. 

„Liegt keine Desmoplasie vor, ist ein begrenzter chirurgischer Eingriff unseren Daten zufolge genauso erfolgversprechend für die Betroffenen wie eine Totaloperation und vermindert gleichzeitig die Risiken für die Patient:innen“, ergänzt Prof. Dr. Frank Weber, der die Leitung der Endokrinen Chirurgie zum 1. Oktober 2023 von Prof. Dr. Henning Dralle übernommen hat.

„Die Anpassung des Operationsumfangs erlaubt uns, die Risiken der Operation insbesondere der permanenten Nebenschilddrüsenunterfunktion weiter zu reduzieren und kann eine lebenslange Schilddrüsenhormon Substitution verhindern.“

Die Essener Forscher:innen schlagen vor, diese Art von Schilddrüsenkarzinom in der Nomenklatur von anderen Schilddrüsenkarzinomen abzugrenzen.

 „Desmoplasie-negative und knotennegative, nicht metastasierende unifokale Tumoren sollten als sporadische nichtinvasive medulläre Schilddrüsenneoplasie, kurz SNMTP, bezeichnet werden“, so die Autor:innen. 

Durch die namentliche Kennzeichnung dieser Untergruppe wird es den behandelnden Ärzt:innen zukünftig leichter möglich sein, die entsprechende Diagnose zu stellen und die individuelle chirurgische Behandlung einzuleiten.

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Originalpublikation:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37821265/

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Dr. med. Boris Hübenthal: Mehr Lebensqualität durch Integrative Krebstherapie: Studie belegt Wirksamkeit der Misteltherapie bei krebsbedingter Fatigue

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Mehr Lebensqualität durch Integrative Krebstherapie

Eine Krebsdiagnose ist immer ein Schock - auch wenn es inzwischen sehr gute und wirksame Behandlungsmethoden gibt. Beim World Congress of Integrative Oncology (WOCOIO) kamen führende Expertinnen und Experten aus der ganzen Welt zusammen, um sich auszutauschen über neueste Erfahrungen und Studien. Das gemeinsame Ziel ist, die Versorgung von Krebspatient:innen zu verbessern und ihre Lebensqualität zu erhöhen. Viele Betroffene leiden unter starker Müdigkeit, der sogenannten krebsbedingten Fatigue. Eine der vorgestellten Studien zeigte, dass eine Behandlung mit Mistelextrakten eine positive Wirkung auf das Befinden hat. 

Mistelanwendung_Injektion

Mehr Lebensqualität durch Integrative Krebstherapie
Studie belegt Wirksamkeit der Misteltherapie bei krebsbedingter Fatigue

Etwa eine halbe Million Menschen erkranken in Deutschland jährlich neu an Krebs. Das Gute: Die Erkrankung verliert etwas von ihrem Schrecken, da immer mehr Betroffene sehr gut behandelt werden können und das Risiko, an Krebs zu sterben, hierzulande zurückgeht.
Weltweit forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach Verfahren, um krebskranke Menschen zu behandeln und zu begleiten. Beim World Congress of Integrative Oncology(WOCOIO) kamen Ende September 2023 in Ludwigsburg bei Stuttgart rund 250 Ärztinnen und Ärzte aus aller Welt zusammen, um sich auszutauschen. Ideen und Innovationen von weltweit führenden Expertinnen und Experten auf dem Gebiet der Integrativen Onkologie wurden präsentiert. Die Diskussionen auf dem Kongress umfassten sowohl patientenorientierte, hochmoderne klassische onkologische Ansätze als auch evidenzbasierte ergänzende therapeutische Methoden.

Integrativmedizinische Behandlung von Krebs

Patientinnen und Patienten entscheiden sich immer häufiger für eine Behandlung, die neben den konventionellen Verfahren (Chemotherapie, Bestrahlung, Operation) ergänzende Verfahren, wie zum Beispiel naturheilkundliche Elemente, Ernährung oder Hyperthermie, umfasst. Die Integrative Onkologie will die konventionellen Krebsbehandlungskonzepte dabei nicht ersetzen, sondern ergänzen, um Nebenwirkungen der konventionellen Behandlungen zu mildern und die Lebensqualität der Betroffenen zu erhöhen. Viele dieser Möglichkeiten wurden in dem thematisch breit aufgefächerten Kongressprogramm vorgestellt. Unter anderem eine Studie aus Deutschland, die die Wirksamkeit bei krebsbedingter Fatigue untersuchte.

Misteltherapie bei krebsbedingter Fatigue

Krebsbedingte Müdigkeit zählt zu den häufigsten und belastendsten Symptomen von Krebspatientinnen und -patienten. Eine erfolgsversprechende Möglichkeit, diese sogenannte krebsbedingte Fatigue zu behandeln, hat Florian Pelzer von der Universität Witten/Herdecke beim World Congress of Integrative Oncology vorgestellt. Ziel seiner systematischen Überprüfung war es, die Effekte von Mistelextrakten in der Behandlung von krebsbedingter Müdigkeit in einer Metaanalyse darzustellen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Behandlung mit Mistelextrakten eine Wirkung auf krebsbedingte Müdigkeit hat, die vergleichbar ist mit der von körperlicher Aktivität. „Aufgrund der gegenwärtigen Metaanalysen können wir zeigen, dass durch die Gabe von Mistelextrakten Menschen, die an Krebs erkrankt sind, weniger Müdigkeit erleben und ihren Alltag besser bewältigen können“, sagt Florian Pelzer. Die Leitlinie zur Behandlung von krebsbedingter Fatigue empfiehlt Betroffenen Bewegung und Sport, um den Muskelmetabolismus anzuregen. Viele Betroffene sind aber so erschöpft, dass sie sich kaum bewegen können. „Mit der Misteltherapie haben wir eine der ganz wenigen pharmakologischen Möglichkeiten, die den Patientinnen und Patienten gegen ihre tiefe Müdigkeit hilft“, so Florian Pelzer weiter. Die Mistel ist eines der bekanntesten Arzneimittel der Anthroposophischen Medizin. Sie ist sehr gut erforscht und wird in der Integrativen Onkologie häufig eingesetzt.

Integrative Onkologie weltweit eingesetzt

Die European Society for Integrative Oncology (ESIO), unter der Leitung von Dr. med. Boris Hübenthal, brachte mit dem World Congress of Integrative Oncology führende Expertinnen und Experten aus der ganzen Welt zusammen. Sie alle haben es sich zur Aufgabe gemacht, die Versorgung von Krebspatient:innen zu verbessern und ihre Lebensqualität zu erhöhen. „In der Integrativen Onkologie finden wir sinnvolle und wirksame Verfahren, mit den wir Patientinnen und Patienten bestmöglich behandeln können. Daran kommt kein Praktiker mehr vorbei“, sagt Dr. Hübenthal. „Mit dem Kongress wollen wir Ärztinnen und Ärzte zusammenbringen, denn oftmals identifizieren sie sich entweder mit der konventionellen Schulmedizin oder der komplementären Onkologie. Und nur in der Kombination können wir den Betroffenen wirklich helfen“, so Dr. Hübenthal weiter.
Um diesen Austausch weiter zu fördern, ist ein nächster Kongress für 2025 geplant.

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Originalpublikation:

Florian Pelzer, Martin Loef, David D. Martin, Stephan Baumgartner: „Cancer-related fatigue in patients treated with mistletoe extracts: a systematic review and meta-analysis“, 2022: https://link.springer.com/article/10.1007/s00520-022-06921-x

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Michael Kyriakopoulos  Dachverband Anthroposophische Medizin in Deutschland - DAMiD

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Prof. Dr. Daiana Stolz: Chronisch Obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und Kortison

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: COPD und Kortison: Mit Gewebeproben zum Therapie-Erfolg

Neue Diagnostik erlaubt gute Prognose, bei welchen Patient*innen mit Chronisch Obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) Kortison hilft 

Anteil glatter Muskeln in den Bronchien als Indikator

Forschende des Universitätsklinikums Freiburg haben einen neuen Ansatz entwickelt, um den Behandlungserfolg von Patient*innen mit Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung (COPD) mittels inhaliertem Kortison vorherzusagen. 

Die Studie mit dem Titel «HISTORIC» wurde Mitte September auf dem Jahreskongress der European Respiratory Society in Mailand mit über 20.000 Teilnehmenden vorgestellt. 

Die medizinischen Fachzeitschriften New England Journal of Medicine und European Respiratory Journal, bezeichneten die Studie zudem als eine der vier bedeutendsten Publikationen des Jahres 2023 im Bereich der Lungenmedizin.

„Die Resultate dieser Studie markieren eine neue Ära in der individualisierten Behandlung von COPD. 

 Wir können jetzt auf Grundlage der Gewebeprobe präziser entscheiden, welche Therapieform am besten für jede*n Patient*in geeignet ist", sagt Studienleiterin Prof. Dr. Daiana Stolz, Ärztliche Direktorin der Klinik für Pneumologie des Universitätsklinikums Freiburg. COPD gilt weltweit nach koronaren Herzerkrankungen und Schlaganfall als dritthäufigste Todesursache. Schätzungen gehen von knapp drei Millionen Betroffenen in Deutschland aus.

Kortison für COPD-Therapie bislang umstritten

Patient*innen mit Asthma werden üblicherweise mittels inhalierbarem Kortison und bronchienerweiternden Medikamenten behandelt. Im Fall von COPD, einer Erkrankung, die ebenfalls von einer Einengung der Bronchien begleitet wird, erfolgt die Therapie durch bronchienerweiternde Medikamente. Die Frage, welche COPD-Patient*innen genauso wie Asthma-Patient*innen von inhaliertem Kortison profitieren können, ist seit zwei Jahrzehnten ein kontrovers diskutiertes Thema.

„Unsere Ergebnisse bieten für die Klärung dieser Ungewissheit nun einen vielversprechenden Ansatz», sagt Stolz. An der Studie waren 180 COPD-Patient*innen beteiligt, denen mittels einer Lungenspiegelung Gewebeproben aus den Bronchien entnommen wurden. In einem nächsten Schritt wurde der Anteil von glatten Muskelzellen in diesen Proben bestimmt. Ein hoher Anteil von glatten Muskelzellen deutet auf eine Entzündung ähnlich wie beim Asthma hin. Die Patient*innen erhielten ein Jahr lang eine inhalative Therapie, die bronchienerweiternde Medikamente sowie entweder Kortison oder Placebo beinhaltete.

Glatte Muskeln als Anzeichen für Erfolg

• Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass diejenigen COPD-Patient*innen, bei denen ein hoher Anteil von über 20 Prozent an glatten Muskeln in den Gewebeproben festgestellt wurde, von der inhalativen Kortison-Therapie hinsichtlich Lungenfunktion, Beschwerden und Lebensqualität besonderes profitierten. 

• Die kombinierte Behandlung mit zwei Bronchien erweiternden Arzneimitteln und inhalativem Kortison steht für einen Teil der COPD Patient*innen mit einer Reduktion der Exazerbationen und Hospitalisationen in Verbindung. 

Die Patient*innen erleben demnach weniger häufig eine starke Verschlechterung ihres Gesundheitszustandes und haben eine geringere Wahrscheinlichkeit in einem Krankenhaus behandelt werden zu müssen. 

Sogar eine verbesserte Überlebensrate kann erreicht werden. 

Jedoch hat diese Therapie gleichzeitig potenzielle Nebenwirkungen, wie beispielsweise ein erhöhtes Pneumonie-Risiko. 

Aus diesem Grund ist es von besonderer Bedeutung, zeitnah zu identifizieren, welche COPD Patient*innen von dieser Therapie profitieren.

„Die vorliegenden Ergebnisse repräsentieren einen bedeutenden Fortschritt in Richtung personalisierter Medizin im Bereich der COPD-Behandlung. 

Wir sind zuversichtlich, dass diese Erkenntnisse einen positiven Einfluss auf die individuelle Betreuung und Therapie unserer Patient*innen haben werden“, sagt Stolz.

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Originalpublikation:

Originaltitel der Studie: Airway smooth muscle area to predict steroid responsiveness in COPD patients receiving triple therapy (HISTORIC): a randomised, placebo-controlled, double-blind, investigator-initiated trial

DOI: 10.1183/13993003.E6201-2023

Link zur Studie: https://erj.ersjournals.com/content/62/1/2300218

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PD Dr. Veronica Witte: Zwiebeln, Lauch, Artischocken, Weizen, Bananen, Chicoreewurzel

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Wie pflanzliche Ernährung den Darm und das Gehirn beeinflussen kann

• Kann eine pflanzliche Ernährung die Darmbakterien so verändern, dass diese einen Einfluss auf die Gehirnfunktion haben? 

Dieser Frage sind Wissenschaftler:innen der Universitätsmedizin Leipzig, des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften Leipzig und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in einer Studie mit Erwachsenen mit Übergewicht nachgegangen. 

• Die im renommierten Journal „Gut“ publizierten Ergebnisse deuten darauf hin, dass Ballaststoffe sowohl die Zusammensetzung der Darmbakterien als auch die Belohnungssignale im Gehirn und die damit verbundene Essentscheidung positiv verändern können. 

The participants of the study spent two weeks taking a highly dosed prebiotic from the chicore root. Photo: Colourbox

Präbiotika dienen der Ansiedlung nützlicher Bakterien im Darm. 

• Diese unverdaulichen Ballaststoffe kommen in pflanzlichen Lebensmitteln wie Zwiebeln, Lauch, Artischocken, Weizen, Bananen oder auch hochkonzentriert in der Chicoreewurzel vor.

• Sie unterstützen die Darmgesundheit, indem sie das Wachstum und die Aktivität von nützlichen Darmbakterien fördern. 

Forschende haben nun untersucht, ob bestimmte Präbiotika auch die Hirnfunktion beeinflussen können, also die Kommunikation zwischen Darmmikrobiom und Gehirn verbessern.

Die aktuelle Interventionsstudie unter Leitung der Universitätsmedizin Leipzig deutet darauf hin, dass diätetische Präbiotika hochdosiert zu einer Reduktion der belohnungsbezogenen Hirnaktivierung als Reaktion auf hochkalorische Nahrungsmittelreize führen können. 

„Die Ergebnisse lassen auf eine potenzielle Verbindung zwischen Darmgesundheit und Gehirnfunktion schließen, in diesem Fall die Essentscheidung“, sagt PD Dr. Veronica Witte, Co-Autorin der Studie und Wissenschaftlerin der Universitätsmedizin Leipzig.

In der Studie wurden junge Erwachsene mit leichtem Übergewicht und einem omnivoren, westlichen Ernährungsstil ausgewählt. Die 59 Proband:innen nahmen über einen Zeitraum von 14 Tagen jeden Tag 30 Gramm Inulin zu sich, ein Präbiotikum aus der Chicoreewurzel. In der funktionellen MRT-Bildgebung wurden Bilder von Essen gezeigt und die Proband:innen mussten entscheiden, wie sehr sie die gesehenen Mahlzeiten nach dem Experiment verzehren möchten. Im Anschluss erhielten sie ihr am höchsten bewertetes Gericht zum Verzehr.

Die MRT-Untersuchung wurde an vier Zeitpunkten wiederholt, jeweils vor und nach der Präbiotika-Gabe und vor und nach einer Placebo-Phase, in welcher die Teilnehmenden ein Präparat mit derselben Energiedichte erhielten. Im Vergleich zeigte sich eine geringere Aktivierung der belohnungsbezogenen Gehirnbereiche bei der Bewertung hochkalorischer Lebensmittel nach der Ballaststoffeinnahme. Dieser Effekt wurde von einer Veränderung in der Zusammensetzung der Darmbakterien begleitet.

Die Ergebnisse der genutzten fortschrittlichen Neurobildgebung, Next-Generation-Sequenzierung zur Bestimmung der Darm-Bakterien und kombinierten Messmethoden möglicher Stoffwechselwege legen nahe, dass funktionale mikrobielle Veränderungen der veränderten Hirnantwort zugrunde liegen könnten. 

Magen-Darm-Hormone, Glukose/Lipide und entzündliche Marker wurden in Nüchtern-Blutproben der Teilnehmenden analysiert. Darüber hinaus wurden die Darmmikrobiota und deren Stoffwechselprodukte, also die kurzkettigen Fettsäuren, im Stuhl gemessen. Die neuen Ergebnisse sind im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1052, Mechanismen der Adipositas, entstanden.

„Zukünftige Studien sind erforderlich, um zu untersuchen, ob Behandlungen, die das Mikrobiom verändern, neue Wege für weniger invasive Ansätze zur Vorbeugung und Therapie von Adipositas eröffnen könnten. Ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen zwischen Mikrobiom, Darm und Gehirn könnte helfen, neue Strategien zur Förderung gesünderer Essgewohnheiten bei Menschen zu entwickeln“, sagt Dr. Witte. 

In einer Folgestudie wird derzeit untersucht, wie sich eine längerfristige Gabe von hochdosierten Präbiotika über sechs Monate bei Menschen mit Übergewicht und Adipositas auf das Essverhalten, das Gehirn und auch auf das Körpergewicht auswirkt. 

 PD Dr. Veronica Witte. Photo: Antje Gildemeister University of Leipzig

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PD Dr. Veronica Witte
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E-Mail: veronica.witte@medizin.uni-leipzig.de
Tel.: 0341/97-2426

Dr. Evelyn Medawar
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften Leipzig
medawar@cbs.mpg.de

Medizinische Fakultät Anne Grimm Universität Leipzig

Goethestraße 6
04109 Leipzig
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Faculty of Medicine Anne Grimm
Phone: 0341 97 15 790
E-mail address: anne.grimm.medizin.uni-leipzig.de

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Original publication:

Originalpublikation in Gut: "Prebiotic diet changes neural correlates of food decision-making in overweight adults: a randomized controlled within-subject cross-over trial":
https://gut.bmj.com/content/early/2023/10/04/gutjnl-2023-330365 doi.org/10.1136/gutjnl-2023-330365

 

Chronischen Entzündung der Bauchspeicheldrüse versus Bauchspeicheldrüsenkrebs (Pankreaskarzinom - PDAC)

Medizin am Abend  Berlin - MaAB-Fazit: Chronische Entzündung und Krebs der Bauchspeicheldrüse präziser unterscheiden

Heutige Diagnoseverfahren unterscheiden nicht immer sicher zwischen einer chronischen Entzündung der Bauchspeicheldrüse und Bauchspeicheldrüsenkrebs; etwa ein Drittel aller Diagnosen sind nicht eindeutig. 

Wissenschaftler aus dem DKFZ und dem Universitätsklinikum Heidelberg suchten daher nach molekularen Markern, die diese Diagnose präzisieren. 

Unterstützt durch maschinelles Lernen konnten sie ein Muster an DNA-Methylierungen identifizieren, das eine sehr hohe Treffsicherheit bei der Unterscheidung von chronisch entzündeten und bösartig veränderten Gewebeproben erlaubte. 

Vorläufige Ergebnisse deuten außerdem an, dass diese Diagnostik an Blutproben durchgeführt werden könnte.

Krebs der Bauchspeicheldrüse, in der Fachsprache als Pankreaskarzinom oder kurz als PDAC („pancreatic ductal adenocarcinoma“) bezeichnet, hat eine dramatisch schlechte Prognose.  

Die Gründe dafür sind seine meist späte Entdeckung im fortgeschrittenen Stadium, Fehldiagnosen und seine ausgeprägte Resistenz gegen die verfügbaren Therapien.

Zur Diagnose werden in der Regel bildgebende Verfahren eingesetzt. 

• Doch die haben den Nachteil, dass sie Pankreaskrebs nicht immer sicher von einer chronischen Pankreasentzündung unterscheiden können. 

• Die chronische Entzündung gilt als wichtiger Risikofaktor für Pankreaskrebs. 

• Etwa 6 bis 9 Prozent der Patienten, die an chronischer Entzündung der Bauchspeicheldrüse leiden, entwickeln später ein Pankreaskarzinom. 
• Doch Bildgebung und sogar die ultraschallgeführte Feinnadelbiopsie liefern zu häufig auch falsche Diagnosen.

„Für die Betroffenen ist das dramatisch: 

Wird ein bösartiger Tumor fälschlicherweise als chronische Entzündung diagnostiziert, so verlieren sie wertvolle Zeit, um die Erkrankung frühzeitig zu behandeln. Halten die Mediziner jedoch eine Entzündung irrtümlicherweise für ein Karzinom, so muss sich der Patient unnötigerweise einer schweren Operation unterziehen“, sagt Jörg Hoheisel vom DKFZ.

Um diese Situation zu verbessern und mit molekularen Markern zu präziseren Differentialdiagnosen zu kommen, hat Hoheisel nun gemeinsam mit Medizinern von der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg eine großangelegte Untersuchung von Pankreasgewebeproben durchgeführt. Für die Analyse konnte das Team auf 345 Gewebeproben (PDAC, chronisch entzündet und gesund) zugreifen, anschließend wurden die Ergebnisse an einem unabhängigen Satz von 48 weiteren Gewebeproben validiert. Zuvor war das verwendete Material von erfahrenen Pathologen zweimal unabhängig beurteilt worden.

Die Analyse umfasste genomweite Variationen der DNA-Methylierung sowie der mRNA und microRNA-Mengen, außerdem Kombinationen der einzelnen Untersuchungen. Um aus der Datenfülle relevante Unterschiede zwischen bösartigen Tumoren und chronischen Entzündungen herauszufiltern, nutzten die Forscher Methoden des maschinellen Lernens. Andere, gängige Verfahren lieferten keine nützlichen Ergebnisse. Dabei stellte sich heraus, dass Unterschiede in der DNA-Methylierung eine substanziell höhere Genauigkeit mit wesentlich weniger Biomarkern erlaubten als die mRNA- oder microRNA-Daten.

• Die deutlich beste Unterscheidung lieferte eine Signatur von sechs Methylierungspositionen im Gen PRKCB. Damit ließen sich entzündliche und bösartig veränderte Gewebe korrekt erkennen.

Für eine klinische Nutzung wäre es natürlich günstiger, wenn für die Diagnose keine Gewebeentnahme erforderlich wäre, sondern eine Blutprobe ausreichen würde. Solche Blutanalysen, die die geringen Mengen an DNA nachweisen, die frei im Blut zirkulieren, werden auch als „Liquid Biopsy“ bezeichnet. Das Heidelberger Team wandte deshalb die sechs Methylierungsmarker auch auf eine kleine Zahl an Blutproben von Patienten mit chronischer Pankreatitis bzw. Bauchspeicheldrüsenkrebs an, um ihre Anwendbarkeit auch in Blut zu demonstrieren. Wie zuvor im Gewebe konnten über die Methylierungsmarker die Patienten treffsicher diagnostiziert werden.

„Natürlich müssen diese vorläufigen Ergebnisse an einer großen Zahl an Blutproben validiert und in einer Studie unter Klinikbedingungen bestätigt werden, um seinen tatsächlichen Nutzen für die klinische Praxis abschließend zu bewerten“, sagt Studienleiter Jörg Hoheisel. „Sollte sich das Ergebnis dabei bestätigen, könnte es wesentliche Auswirkungen auf die klinische Versorgung und die Prognose der Patienten haben.“

Der Wissenschaftler geht davon aus, dass der für diese Datenanalyse entwickelte Algorithmus auch bei der Suche nach Biomarkern für weitere Erkrankungen hilfreich sein kann.

Yenan Wu, Isabelle Seufert, Fawaz N. Al-Shaheri, Roman Kurilov, Andrea S. Bauer, Mehdi Manoochehri, Evgeny A. Moskalev, Benedikt Brors, Christin Tjaden, Nathalia A. Giese, Thilo Hackert, Markus W. Büchler und Jörg D. Hoheisel:
DNA-methylation signature accurately differentiates pancreatic cancer from chronic pancreatitis in tissue and plasma.
GUT 2023, DOI: 10.1136/gutjnl-2023-330155 

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