Prof. Dr. Tamam Bakchoul: CAVE-Untersucher: Zustand COVID-19 Patienten - thromboembolische Ereignisse - gezieltere Antikoagulation

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Antikörper gegen Blutplättchen fördern Thrombosen bei COVID-19 Infektionen

Bereits zu Beginn der Coronavirus-Pandemie wurde bei Patienten mit einer COVID-19 Infektion eine verstärkte Aktivierung der Blutgerinnung festgestellt. 

• Gerinnungsuntersuchungen am Universitätsklinikum Tübingen zeigen nun, dass Blutplättchen von schwer erkrankten COVID-19 Patienten in einem pro-thrombotischen Zustand versetzt sind, der vermutlich eine der Ursachen darstellt, warum gerade mit SARS-CoV-2 infizierte Patienten so häufig thromboembolische Ereignisse haben.

Die Ergebnisse der Arbeitsgruppe um Professor Dr. Tamam Bakchoul, Ärztlicher Direktor des Zentrums für Klinische Transfusionsmedizin gemeinnützige GmbH (ZKT) in Tübingen und Prof. Dr. Peter Rosenberger, Ärztlicher Direktor der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, wurden aktuell in der renommierten Fachzeitschrift „Blood“ veröffentlicht und liefern wertvolle Hinweise für die Verbesserung der Gerinnungstherapie (antikoagulatorischen Therapie) bei COVID-19 Patienten.

• Die verstärkte Aktivierung der Blutplättchen lässt sich nicht durch Standardtherapieverfahren wie die Einnahme von Aspirin hemmen. 

• Bei näherer Betrachtung zeigten die Blutplättchen Zeichen von Apoptose (Zelltod) und gerinnungsfördernden Oberflächenveränderungen. 

Die Bindung von Abwehrstoffen (Antikörpern) an die Blutplättchen löst den gerinnungsfördernden Zustand aus. 

„Dies ist einer der zentralen zellulären Vorgänge, so genannt der Pathomechanismen, bei einem durch SARS-CoV-2 verursachten Organversagen“, betont Prof. Dr. Peter Rosenberger. 

Nun ist es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erstmalig gelungen, einen über Antikörper vermittelten Weg zu identifizieren, der diesen pro-thrombotischen Signalweg bei SARS-CoV-2 infizierten Intensivpatienten verursacht. 

Hierbei binden Antikörper direkt an die Blutplättchen und lösen in den Blutplättchen komplexe Veränderungen aus. 

Zum einen stirbt ein geringer Anteil an Blutplättchen ab, ein anderer Teil verändert seine Oberfläche so, dass sie Thrombosen weiter fördern. 

Auch wenn die Aktivierungswege in dieser Arbeit aufgeklärt wurden, bleibt weiterhin unklar, wogegen genau sich diese Antikörper richten. 

„Mit unseren Erkenntnissen erhoffen wir uns, neue therapeutische Optionen bei der Prävention von thromboembolischen Ereignissen besonders bei den intensivpflichtigen Patienten aufzuzeigen“, bestätigt Prof. Dr. Tamam Bakchoul. 

In einem zweiten Schritt sollen nun die Pathomechanismen weiter aufgeklärt werden: 

„Durch eine gezieltere Antikoagulation hoffen wir darauf aufbauend, das thromboembolische Risiko von SARS-CoV-2 infizierten Patienten auf der Intensivstation senken zu können“, bestätigt die Erstautorin Dr. Karina Althaus.

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Originalpublikation:

DOI: https://doi.org/10.1182/blood.2020008762
Antibody-induced procoagulant platelets in severe COVID-19 infection
Karina Althaus, Irene Marini, Jan Zlamal, Lisann Pelzl, Anurag Singh, Helene Häberle, Martin Mehrländer, Stefanie Hammer, Harald Schulze, Michael Bitzer, Nisar Malek, Dominik Rath, Hans Bösmüller, Bernhard Nieswandt, Meinrad Gawaz, Tamam Bakchoul, Peter Rosenberger

Dr. Florian I. Schmidt + Dr. Paul-Albert König: Donald Trump und sein Immunsystem und seine Antikörper

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Neue vielversprechende Antikörper gegen SARS-CoV-2

Ein internationales Forscherteam unter Federführung der Universität Bonn hat neuartige Antikörper-Fragmente gegen das SARS-Coronavirus-2 gefunden und weiterentwickelt. 

Diese „Nanobodies“ sind viel kleiner als klassische Antikörper. 

Sie dringen daher besser ins Gewebe ein und lassen sich leichter in größeren Mengen herstellen. 

Die Wissenschaftler am Universitätsklinikum Bonn haben die Nanobodies zudem zu potenziell besonders wirksamen Molekülen kombiniert, die gleichzeitig verschiedene Angriffspunkte des Virus attackieren. 

Der Ansatz könnte verhindern, dass sich der Erreger durch Mutationen dem Wirkstoff entzieht. 

Die Studie ist im Fachjournal Science erschienen.

Mit Zellkultur im Labor: Dr. Paul-Albert König (links) von der Core Facility Nanobodies und Dr. Florian I. Schmidt vom Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn. Volker Lannert © Volker Lannert/Uni Bonn

Antikörper sind eine wichtige Waffe des Immunsystems zur Abwehr von Infektionen. 

• Sie heften sich an Oberflächen-Strukturen eines Bakteriums oder Virus und verhindern so seine Vermehrung. 

Eine Strategie im Kampf gegen Krankheiten ist es daher, in großen Mengen wirksame Antikörper herzustellen und den Erkrankten zu spritzen. 

Der scheidende US-Präsident Donald Trump verdankt dieser Methode möglicherweise seine schnelle Genesung. 

Die Antikörper, mit denen er behandelt wurde, haben allerdings eine komplexe Struktur, gelangen nicht sehr tief ins Gewebe und können möglicherweise ungewollte Komplikationen hervorrufen. 

Antikörper zu produzieren, ist zudem schwierig und zeitaufwändig. 

Für den breitflächigen Einsatz taugen sie deshalb wohl nicht.

Massenproduktion in Hefen oder Bakterien

„Wir setzen dagegen auf eine andere Gruppe von Molekülen, die Nanobodies“, erklärt Dr. Florian Schmidt, der am Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn eine Emmy-Noether-Gruppe zu diesem vielversprechenden neuen Forschungsgebiet leitet. „Dabei handelt es sich um Antikörper-Fragmente, die so simpel aufgebaut sind, dass man sie von Bakterien oder Hefen produzieren lassen kann, was mit geringeren Kosten verbunden ist.“

Allerdings bildet das Immunsystem fast unendlich viele verschiedene Antikörper, und sie alle erkennen unterschiedliche Zielstrukturen. 

• Nur ganz wenige von ihnen sind also zum Beispiel dazu in der Lage, das SARS-Coronavirus-2 außer Gefecht zu setzen. 

Diese Antikörper zu finden, ähnelt der Suche nach einem einzelnen Sandkorn an Deutschlands Ostsee-Küste. „Wir haben dazu zunächst ein Oberflächenprotein des Coronavirus in ein Alpaka und ein Lama injiziert“, erläutert Schmidt. „Ihr Immunsystem produziert dann vor allem solche Antikörper, die sich gegen dieses Virus richten. 

Lamas und Alpakas bieten zudem den Vorteil, dass sie neben komplexen normalen Antikörpern auch eine einfachere Variante herstellen, die als Basis für Nanobodies dienen kann.“

Einige Wochen danach entnahmen die Wissenschaftler den Tieren eine Blutprobe. 

Daraus gewannen sie die genetische Information aller Antikörper, die diese gerade produzierten. 

Diese „Bibliothek“ enthielt immer noch Millionen verschiedene Baupläne. 

Mit einem aufwändigen Verfahren sortierten sie diejenigen davon heraus, die eine wichtige Struktur auf der Oberfläche des Corona-Virus erkennen, das Spike-Protein. 

„Insgesamt erhielten wir so Dutzende Nanobodies, die wir dann weiter untersuchten“, erklärt Dr. Paul-Albert König, Leiter der Core Facility Nanobodies an der Medizinischen Fakultät der Universität Bonn und Erstautor der Studie. 

Zellkulturgefäße mit angefärbten Zellen, in denen sich Virusreplikationen durch die vom Virus verursachten Löcher im Zellrasen (Plaques) quantifizieren lassen. Volker Lannert © Volker Lannert/Uni Bonn

Vier von mehreren Millionen

Vier Moleküle erwiesen sich in Zellkulturen tatsächlich als effektiv gegen den Erreger. 

„Durch Röntgenstruktur- und Elektronenmikroskopie-Analysen konnten wir zudem zeigen, auf welche Weise sie mit dem Spike-Protein des Virus interagieren“, erklärt König. Diese Arbeiten erfolgten in den Arbeitsgruppen um Martin Hällberg (Karolinska Institutet, Schweden) und Nicholas Wu sowie Ian Wilson (Scripps Research Institute, USA). Das Spike-Protein ist entscheidend für die Infektion: Es wirkt wie eine Art Klettband, mit dem sich der Erreger an die angegriffene Zelle heftet. Danach ändert das Klettband aber seine Struktur: Es wirft den Bestandteil ab, der für die Anheftung wichtig ist, und sorgt dafür, dass die Hülle des Virus mit der Zelle fusioniert. „Auch die Nanobodies scheinen diese Strukturänderung auszulösen, bevor das Virus auf seine Zielzelle trifft – ein unerwarteter und neuartiger Wirkmechanismus“, sagt König. „Die Änderung ist vermutlich irreversibel; das Virus kann also nicht mehr an seine Zielzellen binden und sie infizieren.“

Darüber hinaus nutzen die Wissenschaftler einen weiteren großen Vorteil von Nanobodies gegenüber Antikörpern: Durch ihren einfachen Aufbau lassen sie sich leicht zu Molekülen kombinieren, die mehrere hundert Mal effektiver sein können. „Wir haben zwei Nanobodies fusioniert, die sich gegen unterschiedliche Teile des Spike-Proteins richten“, erklärt König. „Diese Variante war in Zellkulturen hochwirksam. Zudem konnten wir nachweisen, dass so die Wahrscheinlichkeit drastisch sinkt, dass das Virus durch eine Mutation resistent gegen den Wirkstoff wird.“ Mittelfristig könnten sich die Moleküle zu einer neuen vielversprechenden Therapieoption entwickeln, sind die Forscher überzeugt.

Das Unternehmen Dioscure Therapeutics, eine Ausgründung der Universität Bonn, soll die Nanobodies in klinischen Studien testen. Der Erfolg des Projektes basiere vor allem auf der exzellenten Zusammenarbeit der beteiligten Arbeitsgruppen an der Universität sowie mit den nationalen und internationalen Kooperationspartnern, betont Florian Schmidt, der auch Mitglied im Exzellenzcluster Immunosensation2 der Universität Bonn ist.

Förderung:

An der Studie waren Institutionen aus Deutschland, Schweden und den USA beteiligt. Finanziell unterstützt wurde sie in Deutschland durch die Medizinische Fakultät der Universität Bonn, die Deutsche Forschungsgemeinschaft, den Klaus Tschira Boost Funds, das Bundesministerium für Bildung und Forschung, die Baden-Württemberg Stiftung und die MWK Baden-Württemberg. In den USA förderten die Bill and Melinda Gates Foundation, das U.S. Department of Energy, das National Institutes of Health (NIH), das National Institute of General Medical Sciences (NIGMS) sowie das National Cancer Institute (NCI) das Projekt, in Schweden das Swedish Research Council sowie die Knut and Alice Wallenberg Foundation.

Die Gründer des Unternehmens Dioscure wurden vom Transfercenter enaCom der Universität Bonn unterstützt, das mit seinen Angeboten die Vermittlung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft fördert. Die PROvendis GmbH verhandelt als IP-Dienstleister der Universität Bonn den Verwertungsvertrag zwischen Hochschule und Gründung.

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Dr. Florian I. Schmidt
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Originalpublikation:

Paul-Albert König, Hrishikesh Das, Hejun Liu, Beate M. Kümmerer, Florian N. Gohr, Lea-Marie Jenster, Yonas M. Tesfamariam, Lisa D.J. Schiffelers, Miki Uchima, Jennifer D. Wuerth, Karl Gatterdam, Natalia Ruetalo, Maria H. Christensen, Caroline I. Fandrey, Sabine Normann, Steffen Pritzl, Jan M. P. Tödtmann, Leo Hanke, Jannik Boos, Meng Yuan, Xueyong Zhu, Jonathan Leo Schmid-Burgk, Hiroki Kato, Michael Schindler, Ian A. Wilson, Matthias Geyer, Kerstin U. Ludwig, B. Martin Hällberg, Nicholas C. Wu und Florian I. Schmidt: Structure-guided multivalent nanobodies block SARS-CoV-2 infection and suppress mutational escape. Science; DOI: 10.1126/science.abe6230

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.abe6230 Original publication in Science

Prof. Dr. Rainhild Schäfers: Klinisch tätige geburtshilfliche Fachpersonen - Umfrage in 20 Minuten

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Umfrage: Wie entscheiden geburtshilfliche Fachpersonen?

Derzeit findet an der Hochschule für Gesundheit (hsg Bochum) unter der Betreuung von Dr. Rainhild Schäfers, Professorin im Studienbereich Hebammenwissenschaft der hsg Bochum, und Nina Peterwerth, wissenschaftliche Mitarbeiterin des Studienbereichs, eine Befragung zur Entscheidungsfindung geburtshilflicher Fachpersonen statt. 

Das Ziel ist es zu untersuchen, welche Entscheidungen klinisch tätige geburtshilfliche Fachpersonen in bestimmten Situationen treffen und wie solche Situationen eingeschätzt werden.

Für die anonyme Online-Befragung werden daher Hebammen, Beleghebammen, Gynäkolog*innen oder Belegärzt*innen gesucht, die aktuell oder in den zurückliegenden zwei Jahren im Kreißsaal in der klinischen Geburtshilfe arbeiten oder gearbeitet haben und deren Berufsqualifikationsabschluss bereits ein Jahr zurückliegt.

„Wir freuen uns über eine rege Teilnahmebereitschaft, um mit den gesammelten Daten detaillierte Informationen zur Einschätzung von bestimmten geburtshilflichen Situationen und der Entscheidungsfindung geburtshilflicher Fachpersonen während der Betreuung von Gebärenden zu erlangen“, so Nina Peterwerth. 

Diese Erkenntnisse sollen auch einen Beitrag dazu leisten, die Versorgungsqualität von Gebärenden und ihren Neugeborenen zu verbessern.

Zur Seite der Befragung gelangen Interessierte über den Link zur Umfrageseite:

 https://ww2.unipark.de/uc/Entscheidungsfindung/Geburtshilfe. 

Eine Teilnahme ist bis zum 21. Februar 2021 möglich.

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Nina Peterwerth, M.Sc. (Studienbetreuung)
Wissenschaftliche Mitarbeiterin im Studienbereich Hebammenwissenschaft
nina.peterwerth@hs-gesundheit.de
T +49 234 777 27 666 oder

Prof. Dr. Rainhild Schäfers (Projektleitung)
Professorin im Studienbereich Hebeammenwissenschaft
rainhild.schaefers@hs-gesundheit.de
T +49 234 777 27 658

Dr. Christiane Krüger Hochschule für Gesundheit

Gesundheitscampus 6-8
44801 Bochum
Deutschland
Nordrhein-Westfalen

E-Mail-Adresse: presse@hs-gesundheit.de

Dr. Christiane Krüger
Telefon: 0234 / 77727 - 124
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Prof. Dr. Carolyn King: Das immunologische Gedächtnis: Immunzellen, Antikörpern und Signalstoffen,

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: In der Lunge entdeckte Immunzellen verbessern Abwehr gegen Viren

• Ein Forschungsteam der Universität Basel hat in der Lunge ansässige Immunzellen entdeckt, die lange nach einer überstandenen Grippe fortbestehen. 

In Versuchen mit Mäusen zeigte sich, dass diese Helferzellen die Immunantwort gegen eine erneute Infektion mit einem anderen Grippevirus-Stamm verbessern. 

• Die Entdeckung könnte Ansätze für länger wirksame Impfungen gegen sich schnell verändernde Viren liefern.

Schon zu Beginn der Coronapandemie kam die Frage auf, wie lange die Immunität nach einer überstandenen SARS-CoV-2-Infektion anhält. 

Die gleiche Frage stellt sich im Zuge der Covid-19-Impfung. 

Eine entscheidende Rolle dafür spielt das immunologische Gedächtnis – ein Zusammenspiel von Immunzellen, Antikörpern und Signalstoffen, das es dem Körper erlaubt, bereits bekannte Erreger besonders effizient zu bekämpfen.

• Forschende um Prof. Dr. Carolyn King vom Departement Biomedizin der Universität Basel haben nun eine Gruppe von Immunzellen in der Lunge identifiziert, die zentral für die Abwehr wiederholter Infektionen mit Grippeviren ist. 
• Gleiches dürfte für erneute Infektionen mit anderen Erregern von Atemwegserkrankungen gelten.

In Versuchen mit Mäusen charakterisierten die Forschenden eine Gruppe von sogenannten T-Gedächtniszellen im Lungengewebe, die nach einer überstandenen Grippe lange dort verbleiben. Von diesen sogenannten «T resident helper cells» (etwa «im Gewebe ansässige T-Helferzellen») berichtet das Team im Fachjournal «Science Immunology».

Reservoir im Gewebe

«Es ist noch relativ wenig bekannt über T-Gedächtniszellen, die im Gewebe verbleiben», erklärte Nivedya Swarnalekha, Co-Erstautorin der Studie. Bisherige Studien fokussierten insbesondere auf die Gedächtniszellen im Blut und Lymphgewebe. 

«Es ergibt jedoch Sinn, dass der Körper ein Reservoir dieser Zellen in dem Gewebe anlegt, das von der Infektion betroffen war und wo gleiche oder ähnliche Erreger wieder eindringen könnten.»

Die Forschenden beschreiben in ihrer Studie zwei Typen von T-Helferzellen in der Lunge. 

Der eine Typ schüttet im Falle einer erneuten Infektion Signalstoffe aus, um anderen Immunzellen «tödlichere Waffen» im Kampf gegen den Erreger zu verleihen. 

Der andere Typ, den man bis dato nur im Lymphgewebe, aber noch nicht im Lungengewebe charakterisiert hatte, unterstützt antikörperproduzierende Immunzellen (B-Zellen) und bildet mit diesen im Gewebe eng benachbarte Teams.

In weiteren Experimenten konnten die Forschenden beweisen, dass die Anwesenheit dieser Zellen in unmittelbarer Nähe zu den antikörperproduzierenden B-Zellen zu einer effizienteren Immunantwort führte, wenn es einen geringfügig anderen Grippevirus abzuwehren galt.

Ansatz für langfristig wirksamen Impfschutz

«Diese T-Helferzellen könnten ein interessanter Ansatzpunkt für länger wirksame Grippeimpfungen sein», sagte David Schreiner, ebenfalls Co-Erstautor der Studie. 

Denkbar sei beispielsweise, Impfstoffe mit Wirkstoffen zu ergänzen, die die Bildung dieser ins Gewebe einwandernden T-Helferzellen unterstützen. 

Dafür bräuchte es entsprechende weitere Forschung und Entwicklung.

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Prof. Dr. Carolyn King, Universität Basel, Departement Biomedizin, Tel. +41 61 265 38 74, E-Mail: carolyn.king@unibas.com  

Dr.. Angelika Jacobs Universität Basel

Petersgraben 35, Postfach
4001 Basel
Schweiz
Basel-Stadt

E-Mail-Adresse: kommunikation@unibas.ch

Dr. Angelika Jacobs
Telefon: +41 61 207 63 04
E-Mail-Adresse: angelika.jacobs@unibas.ch

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Originalpublikation:

Nivedya Swarnalekha, David Schreiner, Ludivine C Litzler, Saadia Iftikhar, Daniel Kirchmeier, Marco Künzli, Young Min Son, Jie Sun, Etori Aguiar Moreira, Carolyn G King
T resident helper cells promote humoral responses in the lung
Science Immunology (2021), doi: 10.1126/sciimmunol.abb6808

 

Prof. Heiko Lickert: 20 Hormontypen - 6 Meter Depithelgewebe im Darm

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Stammzellen im Darm: Neue Erkenntnisse könnten Weg für die Behandlung zahlreicher Krankheiten ebnen

Der Darm ist einer der wichtigsten Akteure im menschlichen Stoffwechsel. 

Zahlreiche Volkskrankheiten wie Fettleibigkeit, Diabetes, Kolitis und Darmkrebs stehen mit einer gestörten Funktion des Darms in Verbindung. 

Forschende verfolgen deshalb den Ansatz, Dysfunktionen des Darms beispielsweise durch die Bildung spezifischer Darmzellen aus Stammzellen entgegenzuwirken. 

Für Krankheiten wie Diabetes könnte dies eine vielversprechende regenerative Therapie sein. 

Dafür benötigt die Wissenschaft jedoch ein tiefes Verständnis darüber, wie sich Stammzellen im Darm weiterentwickeln, welche Zellhierarchien vorherrschen und welche Signale die Formierung bestimmter Zelltypen regulieren. 

 

 Querschnitt des Darms einer Reportermauslinie. Die Aktivierung des Wnt/PCP-Signalweges (in Grün) in Darmstammzellen lenkt deren weitere Entwicklung in Richtung der Paneth- und enteroendokrinen Zelllinien. Helmholtz Zentrum München

Heiko Lickert und seine Forschungsgruppe haben sich dieser Herausforderung gestellt. Lickert ist Direktor des Instituts für Diabetes- und Regenerationsforschung am Helmholtz Zentrum München, Professor für Betazellbiologie an der Technischen Universität München (TUM) und Mitglied des Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD). Im Folgenden sprechen er und Erstautorin Anika Böttcher über ihre neueste Forschungsarbeit zu den grundlegenden Mechanismen der Funktionsweise von Darmstammzellen, die in Nature Cell Biology veröffentlicht wurde.

Warum ist gerade der Darm so wichtig für die Gesundheitsforschung?

Heiko Lickert:  

Der Darm ist zugleich das Verdauungssystem als auch das größte Hormonsystem im Menschen. 

Er ist für die Regulierung des Energiehaushaltes und des Blutzuckerspiegels verantwortlich. 

Die Funktionen des Darms führen spezialisierte Zellen aus.  

Diese bilden sich aus Darmstammzellen und erneuern sich alle drei bis vier Tage im Menschen. 

• Sogenannte enteroendokrine Zellen produzieren mehr als 20 verschiedene Hormontypen, die Signale an das Gehirn und die Bauchspeicheldrüse senden, um zum Beispiel den Appetit, die Nahrungsaufnahme, die Entleerung des Magens und die Insulinausschüttung von den Betazellen der Bauchspeicheldrüse zu regulieren. 

Eine weitere wichtige Funktion wird von sogenannten Paneth-Zellen ausgeführt, die antimikrobielle Stoffe erzeugen und so Krankheitserreger abwehren. Es überrascht daher nicht, dass eine Dysfunktion des Darms mit vielen verschiedenen Krankheiten, die Millionen Menschen weltweit betreffen, in Verbindung steht – von chronischen Entzündungen und Darmkrebs bis hin zu Diabetes.

Was waren die wichtigsten Erkenntnisse aus Ihrer jüngsten Forschung an Darmstammzellen?

Anika Böttcher: Wir haben jetzt ein besseres Verständnis darüber, wie genau sich Darmstammzellen kontinuierlich erneuern und spezialisierte Zelltypen ausbilden. Wir haben das mit einer noch nie dagewesenen Auflösung auf Einzelzellebene beobachtet. So sind wir nun in der Lage, für jede Darmzelle potenzielle Vorläuferpopulationen zu bestimmen. Wir konnten zeigen, dass Darmstammzellen für jede Abstammungslinie unipotente Vorläuferzellen bilden. Darüber hinaus – und das ist besonders wichtig – haben wir einen neuen Signalweg der Stammzellnische des Darms identifiziert (im Fachjargon: Wnt/planar cell polarity pathway). Dieser reguliert die Selbsterneuerung von Darmstammzellen und deren Entwicklungsentscheidungen.  

• Diese Entdeckung ist deshalb so wichtig, da wir wissen, dass sich Darmstammzellen unbegrenzt erneuern können und damit die Darmfunktion und die Gewebebarriere aufrechterhalten. Wir sprechen hier von 6 Metern Epithelgewebe und mehr als 100 Millionen Zellen, die jeden Tag im Menschen neu entstehen!  

Außerdem können sich diese Zellen in jeden Zelltyp ausbilden. 

Das Risiko, dass ein Fehler in dem Selbsterneuerungs- oder Zelldifferenzierungsprozess zu einer chronischen Erkrankung führt, ist daher recht hoch.

Um es etwas technischer auszudrücken: Wir haben es geschafft, einen detaillierten Stammbaum (engl. lineage tree) für alle Zelltypen des Darms zu beschreiben und haben einen neuen Signalweg identifiziert, der die Entwicklungsentscheidungen der Stammzellen reguliert. Für diesen Durchbruch haben wir verschiedene Reportermauslinien genutzt, die seltene Darmzelltypen markieren und eine Zeitauflösung der Differenzierungsprozesse ermöglichen, mit genomweiten und gezielten Einzelzell-Genexpressionsanalysen kombiniert. So konnten wir die Entwicklungsentscheidungen von Stammzellen im Darm entschlüsseln. Zusammen mit Fabian Theis und seiner Gruppe am Institut für Computational Biology am Helmholtz München und der TUM haben wir 60.000 Darmzellen charakterisiert. Um diesen Datensatz zu analysieren, setzten wir neu entwickelte Techniken des maschinellen Lernens ein und konnten damit automatisiert Verzweigungslinien und Schlüsselfaktoren im Bereich der Genexpression identifizieren. Unsere Erkenntnisse sind für viele Krankheitsbilder anwendbar: Krebs, Entzündungen und Kolitis ebenso wie für Fettleibigkeit und Diabetes.

Wie schafft es dieses neue Wissen nun in die Anwendung?

Heiko Lickert: Unsere Studie stellt bisherige Paradigmen in Frage, indem wir unser Wissen über die Selbsterneuerung von Darmstammzellen, ihre Heterogenität und die Bildung der verschiedenen Zelltypen des Darms aus Stammzellen erweitert haben. Dieses neue Grundlagenwissen können wir nutzen, um besser zu verstehen, wie sich die Selbsterneuerung und Differenzierung von Darmstammzellen bei chronischen Erkrankungen verändert. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse könnten uns wiederum dabei helfen, gezielte Therapien für diese Krankheiten zu entwickeln. So könnten wir Wege finden, um die Vorläufer der Zelltypen im Darm gezielt anzusprechen – zum Beispiel um die Formierung spezifischer Zellen wiederherzustellen, die aufgrund von Krankheit gestört wurde, oder um Darmkrebsstammzellen zu identifizieren und gezielt auszuschalten. Bei uns am Institut werden wir die neuen Erkenntnisse für die Diabetesforschung nutzen.

Helmholtz Zentrum München
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Forschungszentrum die Mission, personalisierte medizinische Lösungen zur Prävention und Therapie umweltbedingter Krankheiten für eine gesündere Gesellschaft in einer sich schnell verändernden Welt zu entwickeln. Es erforscht das Entstehen von Volkskrankheiten im Kontext von Umweltfaktoren, Lebensstil und individueller genetischer Disposition. Besonderen Fokus legt das Zentrum auf die Erforschung des Diabetes mellitus, Allergien und chronischer Lungenerkrankungen. 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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Prof. Heiko Lickert
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Institut für Diabetes- und Regenerationsforschung
E-Mail: heiko.lickert@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:

Böttcher et al., 2021: Non-canonical Wnt/PCP signalling regulates intestinal stem cell lineage priming towards enteroendocrine and Paneth cell fates. Nature Cell Biology, DOI: 10.1038/s41556-020-00617-2

 

Prof. Dr. Erin Schuman: Soziale Distanzierung und Selbstisolation und Dein Gehirn:

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit:  Was soziale Distanzierung mit dem Gehirn macht

Wissenschaftler entdecken ein Neuropeptid, das die soziale Umgebung von Fischen widerspiegelt

Haben Sie sich in letzter Zeit gefragt, wie sich soziale Distanzierung und Selbstisolation auf Ihr Gehirn auswirken können? Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Erin Schuman vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung entdeckte ein Hirnmolekül, das als „Thermometer" für die Anwesenheit anderer in der Umgebung eines Tieres fungiert. Zebrafische "spüren" die Anwesenheit von Artgenossen über spezifische mechanische Reize und Wasserbewegungen – dies aktiviert das Gehirnhormon.

Unterschiedliche soziale Bedingungen können zu langanhaltenden Veränderungen im Verhalten von Tieren führen. So kann beispielsweise soziale Isolation verheerende Auswirkungen auf Menschen und Tiere, einschließlich Zebrafische, haben. Bislang weiß man nur wenig über die Gehirnsysteme, die die soziale Umwelt wahrnehmen. Um zu untersuchen, ob neuronale Gene auf dramatische Veränderungen in der sozialen Umgebung reagieren, hielten der Doktorand Lukas Anneser und seine Kollegen Zebrafische in Isolation oder zusammen mit anderen Fischen über verschiedene Entwicklungszeiträume hinweg. Die Wissenschaftler verwendeten RNA-Sequenzierung, um die Expressionsniveaus von Tausenden neuronaler Gene zu messen. Ihre Ergebnisse wurden heute in dem Fachjournal Nature veröffentlicht.

Erfassung der Dichte von Artgenossen

„Wir fanden eine Handvoll Gene, deren Expression bei Fischen, die in sozialer Isolation aufgezogen wurden, konsequent verändert waren. Eines davon kodiert das Nebenschilddrüsenhormon 2 (Pth2), ein relativ unbekanntes Peptid im Gehirn. Überraschenderweise spiegelte die Expression von pth2 nicht nur die Anwesenheit anderer Zebrafische, sondern auch deren Populationsdichte wieder. Als Zebrafische isoliert wurden, verschwand pth2 im Gehirn, aber das Expressionsniveau stieg - wie ein Thermometerstand - an, wenn sich andere Fische in demselben Becken befanden", erklärt Anneser.

Begeistert von dieser Entdeckung testeten die Wissenschaftler, ob sich die Auswirkungen der Isolation umkehren ließen, indem sie die zuvor isolierten Fische in ein soziales Umfeld brachten. „Nach nur 30 Minuten Anwesenheit von Artgenossen kam es zu einer signifikanten Erholung der pth2-Werte. Nach 12 Stunden im Becken mit den Artgenossen waren die pth2-Werte nicht mehr von denen zu unterscheiden, die wir bei sozial aufgezogenen Tieren beobachteten", sagt Anneser. „Diese deutliche und schnelle Regulation war unerwartet und deutet auf eine starke Verbindung zwischen der Genexpression und dem sozialen Umfeld hin", so Anneser.

Welche sensorische Modalität nutzen die Tiere also, um Artgenossen zu erkennen und so Veränderungen in der Genexpression zu bewirken? 

„Wir konnten demonstrieren, dass die sensorische Modalität, die die pth2-Expression steuert, nicht das Sehen, Schmecken oder Riechen war, sondern die Wahrnehmung mechanischer Reize - Zebrafische ‚fühlten' tatsächlich die Schwimmbewegungen der sie umgebenden Artgenossen", erklärt Schuman.

Wahrnehmung von Wasserbewegungen

Fische nehmen Bewegungen in ihrer unmittelbaren Umgebung über die Seitenlinie, ein besonderes Sinnesorgan wahr. Um die Rolle mechanischer Wahrnehmung bei der Steuerung der pth2-Expression zu testen, entfernte das Team die mechanosensitiven Zellen innerhalb der Seitenlinie des Fisches. Bei zuvor isolierten Tieren verhinderte die Entfernung dieser Zellen den Anstieg des Neurohormons, das zuvor zuverlässig durch die Anwesenheit anderer Fische induziert werden konnte.

So wie wir Menschen berührungsempfindlich sind, scheinen Zebrafische besonders auf die Schwimmbewegungen anderer Fische zu reagieren. 

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Wasserbewegungen, die durch das Schwimmverhalten von Artgenossen im Becken verursacht werden, Veränderungen der pth2-Expression induzieren. „Zebrafisch-Larven schwimmen auf eine besondere Weise, wobei sich schnelle Flossenschläge und kurze Gleitphasen abwechseln. Wir ahmten die resultierenden Wasserbewegungen nach, indem wir einen Motor darauf programmierten, Fischbewegungen zu simulieren. Interessanterweise führten die künstlichen Bewegungen bei zuvor isolierten Fischen zu einer Erhöhung des pth2-Expressionslevels, fast genauso wie bei echten Artgenossen", erklärt Anneser.

• „Unsere Daten geben Hinweise auf eine überraschende Rolle für das relativ unerforschte Neuropeptid Pth2 - es erfasst die Populationsdichte des sozialen Umfeldes eines Tieres und reagiert auf Veränderungen dieser Umgebung. 

Es ist klar, dass die Anwesenheit von Artgenossen dramatische Auswirkungen auf den Zugang eines Tieres zu Ressourcen und letztlich auf sein Überleben haben kann. 

Daher ist es wahrscheinlich, dass dieses Neurohormon das ‚soziale Gehirn‘ und Verhaltensnetzwerke reguliert", schlussfolgert Schuman.

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Originalpublikation:

Lukas Anneser, Ivan C. Alcantara, Anja Gemmer, Kristina Mirkes, Soojin Ryu, and Erin M. Schuman. The Neuropeptide Pth2 Dynamically Senses Others via Mechanosensation. Nature 2020. Online publication December 2, 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2988-z

 

Prof. Dr. Michael Abou-Dakn: Hebammen, ärztliche Geburtshelfer, Kinderärzte, Anästesthesisten: Die vaginale Geburt am Termin als Einling in Schädellage

Medizin am Abend  Berlin - MaAB-Fazit: Erste S3-Leitlinie zur vaginalen Geburt am Termin erschienen

Die Geburt eines Menschen zählt zweifelsohne zu den Schlüsselmomenten des Lebens. 

Um Gebärende flächendeckend auf hohem Niveau, sprich auf Basis wissenschaftlicher Empfehlungen und möglichst fraubezogen betreuen zu können, wurde von der Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften e. V. (AWMF) nun die erste S3-Leitlinie zu diesem Thema im deutschsprachigen Raum veröffentlicht.

Die Geburt eines Menschen zählt zweifelsohne zu den Schlüsselmomenten des Lebens. 

In den meisten Fällen handelt es sich um vaginale Geburten am Termin. 

Per Definition schließt das den Zeitraum 37+0 Schwangerschaftswochen (SSW) bis 41+6 SSW ein. 

In der Regel erfolgt die Betreuung im Team aus Hebammen und ärztlichen GeburtshelferInnen. 

Zudem kann es im Einzelfall notwendig werden, dass KinderärztInnen und AnästhesistInnen hinzugezogen werden, um dieses besondere Ereignis im Sinne einer guten Geburtshilfe gemeinsam sicher zu gestalten.

Um Gebärende flächendeckend auf hohem Niveau, sprich auf Basis wissenschaftlicher Empfehlungen und möglichst fraubezogen betreuen zu können, wurde von der Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften e. V. (AWMF) nun die erste S3-Leitlinie zu diesem Thema im deutschsprachigen Raum veröffentlicht. Entstanden ist die Handlungsempfehlung unter der Federführung der Deutschen Gesellschaft für Gynäkologie und Geburtshilfe e. V. (DGGG) und der Deutschen Gesellschaft für Hebammenwissenschaft (DGHWi) unter Beteiligung zahlreicher weiterer Fachgesellschaften. 

Die Empfehlungen gelten für Gebärende und deren Kinder, die am Termin als Einling aus Schädellage geboren werden.

„Erstmalig wurde hier eine Leitlinie auf der höchsten Entwicklungsstufe von Hebammen und ÄrztInnen initiiert und gemeinsam mit der Bundeselterninitiative Mother Hood e. V. entwickelt. Ein wichtiger Schritt, von dem hoffentlich viele Mütter und Neugeborene profitieren werden.“
Prof.in Dr.in Rainhild Schäfers, DGHWi-Leitlinienkoordinatorin

„Ziel der vorliegenden Leitlinie ist die Zusammenfassung des aktuellen Wissens über die vaginale Geburt am Termin“, betonen die DGHWi-Vorsitzende Elke Mattern und der DGGG-Präsident Prof. Dr. Anton J. Scharl gemeinsam. 

Der Fokus liegt auf der Beschreibung der physiologischen Geburtsphasen mit Abgrenzung zu problematischen Entwicklungen. Erläutert werden zudem vorliegende Gründe für oder gegen Eingriffe in den natürlichen Geburtsverlauf. Das Papier bietet aus Sicht der AutorInnen zudem die Chance, die Zusammenarbeit der beteiligten Berufsgruppen – zum Wohl von Mutter und Kind – weiter zu fördern.

„Die Leitlinie ist das Ergebnis verfügbarer Evidenz und eines langen Konsensprozesses. Unter dem Strich bietet das komprimierte Wissen den beteiligten Berufsgruppen in der Geburtshilfe eine gute Orientierung für ihr berufliches Handeln.“
Prof. Dr. Michael Abou-Dakn, DGGG-Leitlinienkoordinator

In einzelnen Kapiteln widmen sich die AutorInnen insbesondere der Betreuung in den einzelnen Phasen der Geburt sowie der Überwachung, Vorbeugung und Therapie von Geburtsverletzungen, dem Schmerzmanagement und der Qualitätssicherung.  

• Vor dem Hintergrund stetigen Personalmangels betonen die AutorInnen, dass Gebärende ab der aktiven Eröffnungsphase eine Eins-zu-eins-Betreuung durch eine Hebamme erhalten sollten und insbesondere in der aktiven Austrittsphase – also dem Höhepunkt der Geburt – nicht vom geburtshilflichen Personal im Kreißsaal allein gelassen werden sollen.  

• Unmittelbar nach der Geburt, so lautet eine weitere Empfehlung, sollten alle pflegerischen und diagnostischen Maßnahmen oder medizinischen Eingriffe auf ein Mindestmaß reduziert werden. 

Gerade diese Zeit ist für das gegenseitige Kennenlernen – in der Fachsprache Bonding genannt – besonders wichtig. Hierzu zählt vor allem auch der Haut-zu-Haut-Kontakt. 

• Die Nabelschnur sollte nicht früher als eine Minute nach der Geburt abgeklemmt werden, sofern diese nicht verletzt ist und das Neugeborene keine Hinweise für eine anormale Stresssituation zeigt. 

• Um den Beginn des Stillens zu fördern, sollten Mütter das Neugeborene so früh wie möglich anlegen – idealerweise in der ersten Stunde des Lebens.

Ausführlich präsentiert werden die Ergebnisse der insgesamt 258 Seiten umfassenden Handlungsempfehlung voraussichtlich auf den anstehenden Tagungen der Arbeitsgemeinschaft für Geburtshilfe und Pränatalmedizin in der DGGG e.V. (AGG) und des Deutschen Hebammenverbands (DHV).

Diese Leitlinie wurde vom Bundesministerium für Gesundheit finanziell unterstützt und von der Deutschen Gesellschaft für Gynäkologie und Geburtshilfe e. V. (DGGG) im Rahmen des Leitlinienprogramms gefördert. Kosten, die im Rahmen der redaktionellen Überarbeitung entstanden sind, wurden von der Deutschen Gesellschaft für Hebammenwissenschaft (DGHWi) übernommen.

Leitlinien sind für ÄrztInnen rechtlich nicht bindend und haben daher weder haftungsbegründende noch haftungsbefreiende Wirkung.

Die Kurz- und Langversion der Leitlinie sowie den Leitlinienreport finden Sie auf der Seite der AWMF:  

https://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/015-083.html

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Die Deutsche Gesellschaft für Gynäkologie und Geburtshilfe e. V. (DGGG) ist eine der großen wissenschaftlichen Fachgesellschaften in Deutschland. Sie hat sich der Stärkung der Fachgebiete der Frauenheilkunde und Geburtshilfe verschrieben und fördert das gesamte Fach und seine Subdisziplinen, um die Einheit des Faches Frauenheilkunde und Geburtshilfe weiter zu entwickeln. Als medizinische Fachgesellschaft engagiert sich die DGGG fortwährend für die Gesundheit von Frauen und vertritt die gesundheitlichen Bedürfnisse der Frau auch in diversen politischen Gremien.

Die Deutsche Gesellschaft für Hebammenwissenschaft e. V. (DGHWi) ist die einzige wissenschaftliche Fachgesellschaft für Hebammen in Deutschland, der Schweiz und Österreich. Sie fördert hebammenwissenschaftliche Forschung, Lehre und Praxis, die sowohl der Entwicklung des Faches Hebammenwesen, als auch einer bedarfsgerechten und evidenzbasierten Versorgung von Frauen und ihren Familien in der Lebensphase von Schwangerschaft, Geburt, Wochenbett und Stillzeit dienen.

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Prof. Dr. Uta Benner: Die Palliativversorgung gehörloser Menschen in Krankenhäusern

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit:Gehörlose Menschen auf dem letzten Weg begleiten

Hochschule Landshut will zusammen mit dem Krankenhaus Achdorf die Palliativversorgung gehörloser Menschen verbessern

• In der Welt der Hörenden sind Gehörlose fast immer auf sich gestellt und bestreiten ihren Alltag häufig gesellschaftlich isoliert. 

• Die Isolation erstreckt sich auch auf Krankenhäuser, sind dies doch nach wie vor Orte, die in der Regel nicht an die besonderen Bedürfnisse gehörloser Menschen angepasst sind. 

• Bei einer unheilbaren schweren Krankheit bleibt dennoch oft nur noch der Weg der palliativen Betreuung – einer schmerz- und symptomlindernden, aber nicht mehr lebensverlängernden Versorgung des Patienten. 

Dieser letzte Lebensabschnitt bleibt ein Weg der Isolation: 

Die wenigsten Fachkräfte für Gesundheits- und Krankenpflege beherrschen die Gebärdensprache oder sind geschult im Umgang mit gehörlosen Menschen. 

Prof. Dr. Uta Benner (Professorin im Studiengang Gebärdendolmetschen und Studiendekanin der Fakultät Interdisziplinäre Studien) und Wolfgang Sandtner (Oberarzt und ärztlicher Leiter der Palliativstation am Krankenhaus Achdorf) freuen sich auf Projekt. Hochschule Landshut

An dieser Stelle gerät die Palliativmedizin heute definitiv noch an ihre Grenzen. 

Erfahrungsgemäß spielt aber gerade in dieser existenziell bedrohlichen Lebensphase neben der medizinischen Versorgung die Kommunikation und die seelisch-emotionale Unterstützung bei unheilbar kranken Menschen eine große Rolle. 

Mit dem Ziel, die grundlegende Palliativversorgung gehörloser Menschen zu verbessern, startet nun an der Hochschule Landshut das Forschungsprojekt Deaf Pal – Kommunikation in der Palliativversorgung gehörloser Menschen unter Leitung von Prof. Dr. Uta Benner, in enger Zusammenarbeit mit Oberarzt Wolfgang Sandtner, ärztlicher Leiter der Palliativstation am Krankenhaus Landshut-Achdorf. Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst finanziert dieses Projekt mit 250.000 Euro.

Inklusion leben und praktizieren

„Mit Deaf Pal machen wir einen großen Schritt, um die Situation gehörloser Menschen weiter zu verbessern und die Sensibilität für das Thema Inklusion in der Gesellschaft zu erhöhen“, so Benner. In mehreren Etappen erarbeitet ein Team der Hochschule Landshut zusammen mit dem Krankenhaus Landshut-Achdorf Konzepte für eine barriereärmere Palliativversorgung. Dazu gehören Lösungsansätze für die allgemeine Aufklärungsarbeit bei gehörlosen Menschen und deren Angehörigen, Vorschläge für eine angepasste technische Infrastruktur und die Schulung des medizinischen Personals.

 „Konkret streben wir an, Materialien für gehörlose Menschen und Versorgende im Krankenhaus zu erarbeiten sowie ein Schulungsmodul (primär für medizinisches Fach- und Pflegepersonal) zu entwickeln“, erläutert Benner die ersten Ideen.

Anspruch auf körperliche und geistige Gesundheit

Gesellschaftspolitisch ist dieses Projekt brandaktuell. 

Jeder Mensch hat ein Anrecht auf „das für ihn erreichbare Höchstmaß an körperlicher und geistiger Gesundheit", so heißt es im UN Sozialpakt, dem internationalen Pakt über wirtschaftliche, soziale und kulturelle Rechte. Und auch der Freistaat Bayern bekennt sich mit seinen Programmen „Bayern barrierefrei“ und „Inklusion in Bayern“ ganz klar zu diesem wichtigen Thema. Aber gerade im Bereich Medizin sind die Hürden für Randgruppen, wie z.B. die Gehörlosen, nochmals höher. 

Es startet bei der telefonischen Vereinbarung von Terminen oder dem mündlichen Aufruf im Wartezimmer und geht bis hin zum Arzt-Patientengespräch oder eben der palliativen Versorgung. 

Für gehörlose Menschen sind diese Herausforderungen ohne Gebärdensprachdolmetscherinnen oder Gebärdensprachdolmetscher sowie Angehörige kaum zu meistern. 

„Und genau hier knüpft unser Projekt Deaf Pal an. 

Wir wollen miteinander daran arbeiten, dass im Bereich der Palliativmedizin auch Gehörlose auf ihrem letzten Lebensweg Beachtung finden und wir die Lebenssituation in diesem Stadium verbessern“, so der Wunsch von Sandtner.

Projekt mit Praxisbezug

Beste Voraussetzungen, um dieses Projekt durchzuführen, hat hierbei die Hochschule Landshut.  

Sie ist eine von sieben Hochschulen und Universitäten in ganz Deutschland, die den Studiengang Gebärdendolmetschen anbieten und dabei der einzige Studienstandort in Süddeutschland. 

 „Mit Herrn Sandtner, der ärztlichen Leitung der Palliativstation des Krankenhaus Landshut-Achdorf haben wir noch dazu einen optimalen Partner gefunden, da er sich bereits seit 2013 mit dem Thema Inklusion auf Palliativstationen beschäftigt. Wir sind überzeugt, dass wir mit unseren gemeinsamen Ideen und Konzepten das Leben von gehörlosen Menschen in der palliativen Betreuung deutlich verbessern werden“, freut sich Benner.

Über das Projekt

Das Projekt Deaf Pal - Kommunikation in der Palliativversorgung gehörloser Menschen läuft von Januar 2021 bis Dezember 2023. Projektleiterin an der Hochschule Landshut ist Prof. Dr. Uta Benner, Professorin im Studiengang Gebärdensprachdolmetschen und Studiendekanin der Fakultät Interdisziplinäre Studien. Teil des Forschungsteams sind außerdem Prof. Dr. Sabine Fries, gehörlose Expertin auf dem Gebiet der Deaf Studies, und Prof. Dr. Clemens Dannenbeck, Experte für Inklusionsforschung, Diversity und Disability Studies. Projektpartner ist die Palliativstation des LAKUMED Krankenhaus Landshut-Achdorf unter Leitung von Oberarzt Wolfgang Sandtner.

Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst finanziert dieses Projekt mit 250.000 Euro im Rahmen der Programmsäule Strukturimpuls Forschungseinstieg der 6. Förderrunde des Programms zur Förderung der angewandten Forschung und Entwicklung an Hochschulen für angewandte Wissenschaften/Fachhochschulen.

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Prof. Dr. Frauke Zipp: Die Gabe des mRNA Impstoffes + Technik der MRNA Vakzinierung + die Zielantigene + sehr definierte (Virus) Antigene

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Stellungnahme des KKNMS zur Methode der mRNA Vakzinierung

Neue Technik der mRNA Vakzinierung, die gegenwärtig so erfolgreich als COVID Impfung eingesetzt wird, ist nicht ohne weiteres auf Erkrankungen wie die Multiple Sklerose übertragbar

In einer bemerkenswerten Studie ist es gelungen, die Entstehung von experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis bei Mäusen durch einen entzündungshemmenden Impfstoff zu unterdrücken (Krienke et al., Science 2020). 

• Bei bereits erkrankten Tieren konnte der Krankheitsverlauf durch die Gabe des mRNA Impfstoffes abgemildert bzw. rückgängig gemacht werden. 

Die Ergebnisse von Christina Krienke und Kollegen, unter der Studienleitung von Prof. Sahin, dem Mitbegründer von Biontech, wecken Hoffnungen bei MS-Betroffenen. 

Die Resonanz in den Medien ist hoch, es wird teilweise von der Möglichkeit gesprochen hier eine Impfung gegen die Multiple Sklerose generieren zu können.

Die Technik der mRNA Vakzinierung wird derzeit intensiv diskutiert. 

Zumal sie erstmals erfolgreich als Strategie zur Entwicklung eines Impfstoffes gegen das SARS-COV2 Virus etabliert wurde. 

Mit Datum vom 08.01.2021 sind gegenwärtig zwei Impfstoffe zugelassen, die beide das gleiche Prinzip verwenden. 

Das Kompetenznetzwerk hatte in einer Stellungnahme vom 18.12.2020 hierzu informiert und Empfehlungen für MS Patienten herausgegeben. 

Nun wurde die mRNA Vakzinierung im Tierexperiment und an einem Modell, welches Aspekte der MS nachstellt, verwendet. 

Die Studie ist höchstwertig und wissenschaftlich von größter Bedeutung und dokumentiert erneut auch das Potential der mRNA Vakzinierungsstrategie insgesamt. 

Allerdings: 

Was in Mäusen mit experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis als Impfstrategie funktioniert, ist als Strategie für eine Autoimmunerkrankung beim Menschen nicht so einfach zu übersetzen. 

Hauptproblem beim Menschen – im Gegensatz zum Tiermodell – ist, dass die Zielantigene bei der MS nicht bekannt sind.  

Über Jahrzehnte haben Wissenschaftler bereits versucht, die für Multiple Sklerose relevanten Antigene zu identifizieren, dies gelang jedoch nicht. 

Ganz im Gegenteil: 

In den 90er Jahren haben Antigen-spezifische Therapieansätze bei der Übertragung aus Laborbedingungen auf den Menschen sogar teilweise unerwartet zu einer Verstärkung der Entzündung im Gehirn geführt, indem Immunantworten gegen das ZNS sogar befördert und nicht unterdrückt wurden. 

Die MS gilt heute als komplexe Störung immunregulatorischer Netzwerke. 

• Nach der Gabe einer Selektion von Antigenen zur Therapie einer Autoimmunerkrankung, kann es sogar zu einer fehlgesteuerten Aktivierung von Abwehrzellen kommen. 

• Denn im Verlauf der Erkrankung gibt es offensichtlich sehr viele Antigene sowie HLA Moleküle, welche den T Zellen helfen anhand der zellulären Oberflächenstruktur kranke von gesunden Zellen zu unterscheiden, und diese sind individuell unterschiedlich. 

• Weiterhin beruht das Phänomen der Verstärkung der Entzündung wohl auf speziellen Bindungsstärken der gegen den eigenen Körper gerichteten Immunabwehr. 

Somit ist es nicht verwunderlich, dass bislang kein Antigen-spezifischer Therapieansatz in der Multiplen Sklerose (und auch nicht bei anderen Autoimmunerkrankungen) erfolgreich war. 

• Eine Autoimmunkrankheit wie die Multiple Sklerose ist im Kontext der entwickelten Impfung damit nicht gleichzusetzen mit einer Infektion, die ja eine sehr gerichtete Antwort auf sehr definierte (Virus)Antigene darstellt. 

Die Strategie eine „Impfung gegen MS“ zu entwickeln ist zwar charmant und wissenschaftlich ein hochwertvolles Ziel. 

CAVE-Untersucher: Es fehlt aber beim Menschen nicht die richtige Labortechnik, sondern die Biologie der Entzündungsprozesse bei der MS ist ganz anders zu bewerten als bei einer Infektion.

Quellen
[1] Krienke et al., Science 371, 145–153 (2021)

Autorinnen und Autoren:
Prof. Dr. Frauke Zipp, Klinik für Neurologie, Johannes Gutenberg-Universität, Mainz
Prof. Dr. Heinz Wiendl, Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie, Universitätsklinikum Münster
Prof. Dr. Ralf Gold, Neurologische Klinik der Ruhr-Universität Bochum
Prof. Dr. Ralf Linker, Neurologische Klinik des Universitätsklinikums Erlangen
Prof. Dr. Martin Kerschensteiner, Institut für Klinische Neuroimmunologie der LMU München

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Originalpublikation:

Krienke et al., Science 371, 145–153 (2021)

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Prof. Dr. Frank Bengel: PET-Scan Herz-Infarkt-Patienten mit überschießender Entzündungsreaktion (Myokardinfarkt)

Medizin am Abend Berlin -MaAB-Fazit: Neue Möglichkeit zur Diagnose und Heilung von Herzschwäche nach Infarkt

MHH-Studie untersucht Entzündungsreaktion mit schwach-radioaktiver Spürsubstanz

Jedes Jahr erleiden in Deutschland etwa 220.000 Menschen einen Herzinfarkt (Myokardinfarkt). 

Er entsteht, wenn sich ein Blutgefäß des Herzmuskels verschließt. 

Das Herz erhält dann nicht mehr genügend Sauerstoff und ein Teil des Herzmuskels stirbt ab. 

Spezialisierte weiße Blutkörperchen (Leukozyten) des Immunsystems lösen daraufhin eine Entzündungsreaktion im Herzmuskel aus, bei der das beschädigte Gewebe abgebaut wird und setzen so den Heilungsprozess in Gang. 

Ist die Entzündungsreaktion zu stark, steigt für die Patientinnen und Patienten jedoch das Risiko einer chronischen Herzschwäche (Herzinsuffizienz). 

Ein Forschungsteam um Professor Dr. Frank Bengel, Direktor der Klinik für Nuklearmedizin der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), hat jetzt eine Möglichkeit gefunden, mit Hilfe einer hochauflösenden, molekularen Bildgebungstechnik die Reparatur des Herzens nach einem Infarkt nicht nur genau zu verfolgen, sondern auch zu verbessern. 

Die Studie unter der Leitung von James Thackeray, PhD in Zusammenarbeit mit der MHH-Klinik für Kardiologie ist in der renommierten Fachzeitschrift European Heart Journal veröffentlicht.

Mit sogenannten Radiotracern ist das Forschungsteam den genauen Abläufen nach einem Herzinfarkt auf die Spur gekommen.  

Die winzigen Spürsubstanzen sind für kurze Zeit schwach radioaktiv und lassen sich durch hochauflösende Positronen-Emissions-Tomografie (PET) sichtbar machen. 

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten dabei bestimmte Proteine in der Oberflächenmembran von Herzmuskelzellen im Blick. 

Diese Rezeptoren mit Namen CXCR4 sind die Bindungsstellen für kleine Signalproteine (Chemokine), die bei den Leukozyten eine Wanderbewegung auslösen. 

„In unseren Untersuchungen konnten wir zeigen, dass der Chemokin-Rezeptor CXCR4 nach einem Infarkt im Herzmuskel zeitweise hochreguliert sein kann“, erklärt Annika Hess, PhD, Erstautorin der Studie. „Dadurch erhöht sich das Risiko für einen schlechten Krankheitsverlauf und die Entwicklung einer Herzinsuffizienz.“

Therapie in Untersuchung an Mäusen und Menschen erprobt

Für die Studie haben die Wissenschaftler einen speziellen, in Kooperation mit der Technischen Universität München entwickelten Radiotracer hergestellt. In den Körper injiziert, heftet sich dieser dann gezielt an die CXCR4-Bindungsstelle der weißen Blutkörperchen im Herzmuskel. Mittels PET-Scanner lässt sich die Entzündungsreaktion im Herzen ohne zusätzlichen Eingriff direkt darstellen. Ein weiterer Vorteil der nicht-invasiven Bildgebung: Das Tracer-Verfahren beeinflusst die Reaktion im Körper nicht und verfälscht damit auch nicht das Messergebnis. In einem weiteren Versuch konnte das Forschungsteam zudem nachweisen, wie sich die Heilung des Infarkts verbessern und das Risiko für eine Herzinsuffizienz senken lässt. „Wir haben ein Medikament eingesetzt, das an die gleiche Stelle der bindet wie der Tracer und so den CXCR4-Rezeptor blockiert“, sagt Professor Bengel. Die Therapie haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen der Studie im Mausmodell untersucht. Dabei stellten sie fest, dass offenbar auch der Zeitpunkt der Medikamentengabe eine wichtige Rolle spielt: Am dritten Tag nach dem Infarkt eingesetzt — und damit genau zum Zeitpunkt des stärksten Signals in der Bildgebung — war die Wirkung des CXCR4-Blockers für den weiteren Krankheitsverlauf am besten.

In der Studie konnte zudem gezeigt werden, dass die Bildgebung auch am Patienten funktioniert. 

„Wir hoffen, mit dem PET-Scan Infarkt-Patienten mit überschießender Entzündungsreaktion entdecken zu können, die gezielt von CXCR4-Blockern oder anderen entzündungshemmenden Medikamenten profitieren“, sagt der Klinikdirektor. 

Diese Fragen müssen nun in klinischen Studien geklärt werden. 

Dann könnte die Standardtherapie des Herzinfarktes in Zukunft individuell ergänzt werden.

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Originalpublikation:

Die Originalarbeit „Molecular imaging-guided repair after acute myocardial infarction by targeting the chemokine receptor CXCR4” finden Sie unter: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32901270/.