Qualitätszirkel Nieren- und Dialysen

Kardiologie Potsdam

Cardiovascular Prevention Center @Charité

Herzinsuffizienz

Universitätzmedizin Rostock

Universitätsmedizin Greiswald

Alexianer St. Josephs Potsdam

Dialyse-Pflege-Standard

salt

PICS Ambulanz

Dr.Vetter

Woran erkranken wir in Deutschland?

BG Klinken - Post-COVID-Programm

Herz Check

EMA

Dr. Heart

Herzhose

Lauflabor

IKDT

Online Strafanzeigen

medpoint - Fortbildungskalendar

Was hab ich?

Healthtalk

BKV Info

BKG

KHS BB

KHS BB
.

Kardiologie

Urologie Berlin

bbgk

VEmaH

ProBeweis

jkb

zurück ins leben

CRO

Gewebenetzwerk

Anamnese- und Untersuchungsbogen

Diagnostische Pfade

CIRS Bayern

Gender Medizin

idw

Professor Dr. Sabine Eming: Wund-Makrophagen - Zucker-Stoffwechsel

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Abwehr oder Reparatur: Wie Immunzellen bei der Wundheilung kontrolliert werden

Wissenschaftler:innen zeigen erstmals einen kausalen Zusammenhang zwischen der Gewebereparatur, dem mitochondralen Stoffwechsel und der Aktivierung und Funktion von Makrophagen (Fresszellen) / Veröffentlichung in „Cell Metabolism“

  • Ein Kölner Forschungsteam hat entdeckt, dass der Stoffwechsel von Mitochondrien, den Energielieferanten der Zellen, in Makrophagen die Wundheilung maßgeblich koordiniert. 
  • Makrophagen gehören zu den weißen Blutkörperchen und sind auch als Fresszellen bekannt. 

Professorin Dr. Sabine Eming und ihre Mitarbeiter:innen und Kolleg:innen am CECAD Exzellenzcluster für Alternsforschung der Universität zu Köln zeigten, dass Wund-Makrophagen während der Gewebereparatur unterschiedliche Stoffwechselprogramme durchlaufen, die zur Unterstützung der aufeinander folgenden Phasen für den Wiederaufbau der Haut nach einer Verletzung erforderlich sind. 

Der Artikel „Mitochondrial metabolism coordinates stage-specific repair processes in macrophages during wound healing“ wurde jetzt in Cell Metabolism veröffentlicht.

Im menschlichen Körper können Makrophagen verschiedene Aktivierungszustände annehmen. 

  • Als pro-entzündliche Makrophagen in der frühen Phase der Wundheilung töten sie Bakterien oder Viren ab und leiten eine schützende Abwehrantwort ein. 
  • Reparative Makrophagen der späten Wundheilung unterstützen die Auflösung der Entzündung, damit sich das Gewebe aufbauen und das Gleichgewicht wieder hergestellt werden kann. 

Eine ungelöste Frage in der Makrophagenbiologie ist, welche Signale für den Übergang von entzündlichen hin zu reparativen Makrophagen nötig sind. 

In der neuen Studie haben Eming, leitende Oberärztin der Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Venerologie sowie Forschungsgruppenleiterin am CECAD und am Zentrum für Molekulare Medizin Köln (CMMC), und ihr Team einen funktionellen Zusammenhang zwischen der Gewebereparatur, dem Zellstoffwechsel sowie der Aktivierung und Funktion von Gewebe-reparativen Makrophagen nachgewiesen. 

Die Veränderungen im mitochondrialen Stoffwechsel sind der entscheidende Kontrollmechanismus für die unterschiedlichen Funktionen von Makrophagen während der frühen und späten Wundheilung.


Im Tiermodell haben die Wissenschaftler:innen den Stoffwechsel von Makrophagen im frühen und späten Wundheilungszustand untersucht. 

Sie fanden heraus, dass der Zucker-Stoffwechsel in der frühen Phase nicht ausreicht, um eine produktive Reparatur zu gewährleisten. 

Mit Hilfe von Einzelzellsequenzierung entdeckte das Team, dass eine Subpopulation von Makrophagen im Frühstadium reaktive Sauerstoffradikale verstoffwechselt, die in den Mitochondrien als Nebenprodukt der Zellatmung entstehen. 

  • Eming und das Team konnten erstmalig zeigen, dass der Nutzen der reaktionsfreudigen Sauerstoff-enthaltenden Moleküle in den frühen Wund-Makrophagen essenziell ist, um das Wachstum von Blutgefäßen – und damit eine rechtzeitige Heilung – zu sichern. 

Im Gegensatz dazu nutzen die Makrophagen für ihre anti-entzündlichen und reparativen Funktionen in der späten Phase der Wundheilung eine andere Art des mitochondrialen Stroffwechsels, der über bestimmte Rezeptoren (IL-4Ra) vermittelt wird.


„Auf der Grundlage unserer Ergebnisse wird es sehr interessant sein zu verstehen, ob gestörter mitochondrialer Stress in Zellen des Immunsystems zu fehlgeleiteten Entzündungsreaktionen in der Haut und pathologischen Wundheilungszuständen beiträgt“, sagt Eming. 

„Es wird zudem spannend sein zu sehen, ob ein pharmakologisches Eingreifen in die mitochondriale Stressreaktionen einen therapeutischen Nutzen darstellt und die Reparatur von verletztem Gewebe erleichtert.“

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt







 

 

 

Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.


Professor Dr. Sabine Eming
+49 221 478 3196
sabine.eming@uni-koeln.de
Presse und Kommunikation:
Dr. Anna Euteneuer
+49 221 478 84043
anna.euteneuer@uni-koeln.de
Veröffentlichung:
https://www.cell.com/cell-metabolism/pdf/S1550-4131(21)00482-4.pdf

 Albertus-Magnus-Platz 1
50923 Köln
Deutschland
Nordrhein-Westfalen 

Gabriele Meseg-Rutzen
Telefon: 0221/470-5601
Fax: 0221/470-5190
E-Mail-Adresse: meseg-rutzen@uni-koeln.de

 

Prof. Dr. Sven Möbius-Winkler: Die Temperaturmessungen im Gefäß - Herzkatheterlabor

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Hauptarbeitsplatz Katheterlabor

Der Kardiologe Sven Möbius-Winkler übernimmt die in der Klinik für Innere Medizin I des Universitätsklinikums Jena neu eingerichtete Professur für Invasive Kardiale Funktionsdiagnostik. 

Der Kardiologe Sven Möbius-Winkler übernimmt die in der Klinik für Innere Medizin I des Universitätsklinikums Jena neu eingerichtete Professur für Invasive Kardiale Funktionsdiagnostik. Der Kardiologe Sven Möbius-Winkler übernimmt die in der Klinik für Innere Medizin I des Universitätsklinikums Jena neu eingerichtete Professur für Invasive Kardiale Funktionsdiagnostik. Michael Szabó/UKJ 

  • Bei Belastung auftretendes Engegefühl oder Schmerzen in der Brust – das sind die klassischen Anzeichen für eine koronare Herzerkrankung, die jeden vierten Mann über 75 betrifft. 

Ursache sind Ablagerungen und Verengungen in den Herzkranzgefäßen. 

Behandelt wird die Erkrankung mit Medikamenten, durch eine Erweiterung der Engstellen bei einem Herzkathetereingriff oder eine Bypassoperation. 

Zur Diagnose und eben auch zur Therapie erfolgt eine Untersuchung im Herzkatheterlabor, bei der ein dünner Schlauch über eine große Körperader unter Röntgenkontrolle bis ins Herz vorgeschoben wird. 

Das ist das tägliche Geschäft von Prof. Dr. Sven Möbius-Winkler, der als leitender Oberarzt und stellvertretender Direktor in der Klinik für Innere Medizin I am Universitätsklinikum Jena arbeitet. Seit Dezember hat der 50-jährige Kardiologe die neu eingerichtete Professur für Invasive Kardiale Funktionsdiagnostik an der Friedrich-Schiller-Universität Jena inne.

„Um beispielsweise zu entscheiden, ob eine Engstelle im Herzkranzgefäß für die Beschwerden verantwortlich ist, können wir im Herzkatheter die Gefäßfunktion vor Ort untersuchen“, schildert Sven Möbius-Winkler die Möglichkeiten der modernen Kardiologie. Dazu zählen bildgebende Verfahren wie die Untersuchung der Gefäße mittels winziger Ultraschallsonden von innen oder die optische Kohärenz-Tomografie, mit der sich der Umfang und die Beschaffenheit von Ablagerungen im Gefäß beurteilen lassen. 

  • Sonden können die Blutdruckverhältnisse erfassen, und Temperaturmessungen im Gefäß geben Auskunft über Entzündungsprozesse. 

Die Funktion kleinerer Gefäße wird über indirekte Parameter erfasst, zum Beispiel in der Reaktion auf eine durch Medikamente simulierte Belastungssituation. 

„Wir arbeiten an der Weiterentwicklung dieser diagnostischen Methoden, um die jeweils optimale Behandlung zu realisieren.“

Diese erfolgt oftmals auch im Katheterlabor – durch das Aufdehnen von Engstellen mittels Ballon oder das Einsetzen von Gefäßstützen, die die weitere Verengung verhindert sollen. Auch wenn Strukturen im Herz wie z.B. Herzklappen so verändert sind, dass ihre Funktion massiv eingeschränkt ist, kann die Behandlung oft minimalinvasiv mit einem Kathetereingriff durchgeführt werden. Diese Therapien sind ein weiterer Arbeitsschwerpunkt von Sven Möbius-Winkler. Im Rahmen dessen leitet er die multizentrische Clearance-Studie für Patienten mit Vorhofflimmern. 

Diese müssen zur Schlaganfall-Prävention Gerinnungshemmer nehmen, was jedoch die Gefahr für Blutungen erhöht. 

Prof. Möbius-Winkler:

 „Wir testen, ob solchen Patienten, die schon eine Hirnblutung erlitten haben, nicht durch eine Art Siebverschluss im Vorhofohr – dort entstehen oft die Gerinnsel, die dann einen Schlaganfall verursachen können – besser geholfen werden kann und die Gefahr der erneuten Blutung damit reduziert werden kann.“ In einer weiteren klinischen Studie in Kooperation mit der UKJ-Radiologie vergleicht der Kardiologe die Aussagekraft der invasiven Herzfunktionsdiagnostik bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung mit nichtinvasiven Verfahren.

Nach dem Medizinstudium in Leipzig absolvierte Sven Möbius-Winkler am Herzzentrum Leipzig die Facharztausbildung in der Inneren Medizin und zum Kardiologen. In seiner Dissertation verglich er bei Patienten mit stabiler koronarer Herzerkrankung die Wirkung von körperlichem Ausdauertraining und Stentimplantation. 2012 übernahm er als Chefarzt die Kardiologie am Klinikum in Weißenfels und habilitierte sich im Jahr darauf an der Universität Leipzig mit dem Thema "Körperliche Aktivität als Grundpfeiler kardiovaskulärer Gesundheit." Seit 2016 arbeitet er am Universitätsklinikum Jena und konnte hier schon umfassende Erfahrungen als Lehrender im Jenaer neigungsorientierten Medizinstudium sammeln. 

Neben Vorlesungen im Kardioblock und in der Notfallmedizin bietet er Falldemonstrationen in der Linie Klinik-Orientierte Medizin an - im Katheterlabor.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt









 

 

 

Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Prof. Dr. Sven Möbius-Winkler
Klinik für Innere Medizin I, Universitätsklinikum Jena
sven.moebius-winkler@med.uni-jena.de
Telefon: +49 3641 9-324503

Dr. Uta von der Gönna Universitätsklinikum Jena

Kastanienstraße 1
07747 Jena
Deutschland
Thüringen

Telefon: 03641/ 9391108
Fax: 03641/ 9391102
E-Mail-Adresse: pr-dekanat@med.uni-jena.de


 

Professor Dr. Albert Osterhaus: PCR Test SARS-CoV-2- bei Ihren Katzen und Hunden

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Hauskatzen können sich mit SARS-CoV-2 infizieren

  • Rund vier Prozent aller Hauskatzen in Europa haben eine Infektion mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 durchgemacht. 
  • Erkrankte Katzen können das Virus ausscheiden, aber es gibt keine Hinweise darauf, dass sie Menschen anstecken und zur Ausbreitung des neuen Coronavirus beitragen.

Hauskatzen können sich mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 infizieren. Rund vier Prozent aller Hauskatzen haben sich während der ersten Infektionswelle im Frühjahr bis in den Sommer 2020 angesteckt, wahrscheinlich bei ihren Besitzerinnen und Besitzern. Diesen Befund veröffentlichten deutsche und niederländische Forschende unter der Leitung von Professor Dr. Albert Osterhaus, Stiftung Tierärztlichen Hochschule Hannover (TiHo), im Dezember im Journal „Emerging Infectious Diseases“ der amerikanischen Centers for Disease Control. In ihrer Studie erprobten sie einen Labortest, der in allen tierärztlichen Labors eingesetzt werden kann.

In deutschen Haushalten leben etwa 15,7 Millionen Katzen. 

Können auch sie sich mit dem SARS-CoV-2 anstecken? 

Werden sie krank? 

Und tragen sie zum Infektionsgeschehen bei?

 „Bisher gab es einzelne Studien zur Transmission unter Laborbedingungen und anekdotische Beobachtungen infizierter Katzen aus verschiedenen Ländern“, sagt Albert Osterhaus, Research Center for Emerging Infections and Zoonoses an der TiHo. „Unsere Studie bietet einen guten Überblick über Europa.“ Für die Studie analysierten er und sein Team insgesamt 2.160 Blutproben von Katzen aus Deutschland, dem Vereinigten Königreich, Italien und Spanien – genug aus jedem Land, um eine realistische Einschätzung der Verbreitung des Virus zu erlauben, wie die Autoren und Autorinnen feststellen.

Die Blutproben der Tiere stammten aus einem diagnostischen Labor, an das sie aus verschiedenen Gründen unabhängig von Corona geschickt worden waren. Um die Antikörper nachzuweisen, die nach durchgemachter SARS-CoV-2-Infektion im Blut vorkommen, nutzten die Forschenden zwei verschiedene Methoden. 

  • Der etablierte Virus-Neutralisationstest kann nur in Laboren der biologischen Sicherheitsstufe 3 durchgeführt werden. 

Osterhaus’ Labor verglich die Ergebnisse des Neutralisationstests mit einer Nachweismethode, bei der nur der Hauptteil des Spikeproteins des Virus eingesetzt wird. 

„Jedes veterinärmedizinische Labor kann diese Tests durchführen“, erklärt der Leiter der Studie. Und er erwies sich als ähnlich empfindlich und spezifisch wie der aufwendigere Neutralisationstest.

Insgesamt fanden die TiHo-Forschenden in 4,4 Prozent aller Blutproben SARS-CoV-2 spezifische Antikörper; dabei war der Anteil der positiv getesteten Katzen in Spanien mit 6,4 Prozent am höchsten und in Großbritannien mit 3,3 Prozent am niedrigsten. 4,2 Prozent der Proben aus Deutschland enthielten SARS-CoV-2 spezifische Antikörper. „Das ist erstmal eine Zahl“, sagt Virologe Osterhaus. „Nicht viel, nicht wenig.“  

Er geht davon aus, dass die Katzen sich ausschließlich bei Menschen angesteckt haben:  

„In dieser frühen Phase der Pandemie waren Menschen die einzig denkbare Infektionsquelle.“  

Und obwohl erkrankte Katzen das Virus ausscheiden, gebe es bisher keine Hinweise darauf, dass sie Menschen anstecken und zur Ausbreitung des neuen Coronavirus beitragen.  

„Wir müssen trotzdem wachsam sein“, mahnt er. 

Bei Nerzen habe man gesehen, wie sich das Coronavirus explosionsartig ausbreitet, wenn die Bedingungen dafür günstig sind. 

„Unsere Hauskatzen leben natürlich nicht in engen Käfigen wie Zuchtnerze“, sagt Osterhaus. 

„Aber viele Katzenhalter pflegen einen sehr engen und vertrauten Umgang mit ihren Tieren.“ 

Das sei vermutlich auch einer der Gründe für die vergleichsweise niedrigere Zahl infizierter Hunde, die andere wissenschaftliche Studien beschreiben.

„Wir hätten unsere Ergebnisse gern mit dem Infektionsstatus der Tierbesitzer korreliert“, sagt Osterhaus, „um abschätzen zu können, wie hoch das Risiko ist, dass im Haushalt lebende Katzen sich bei infizierten Menschen mit SARS-CoV-2 anstecken. 

Diese Daten standen uns leider nicht zur Verfügung.“ TiHo-Virologin Claudia Schulz, Erstautorin des Artikels, weiter:

„Vergleiche mit Ergebnissen aus wissenschaftlichen Feldstudien zu SARS-CoV-2 spezifischen Antikörpern beim Menschen, beispielsweise aus Spanien, deuten jedoch auf einen Zusammenhang mit dem Prozentsatz SARS-CoV-2 Antikörper-positiver Katzen hin.“

Der von ihnen beschriebene Labortest eigne sich für breite Screeninguntersuchungen von Katzen, schreibt das Autorenteam aus Hannover, Delft und Utrecht. 

Das eröffnet die Möglichkeit, sich jederzeit einen Überblick über die Verbreitung der Infektion unter Katzen zu verschaffen. 

Und obwohl die Tiere in der Regel keine oder sehr milde Symptome zeigen, rät Osterhaus Tierärztinnen und Tierärzten dazu, Katzen im Zweifelsfalls per PCR-Test auf eine SARS-CoV-2-Infektion zu untersuchen. 

„Tierhalter, die selbst oder deren Katzen erkrankt sind, sollten zudem im Umgang mit ihnen die gleichen Hygiene- und Abstandsregeln einhalten, wie wir es unter Menschen inzwischen kennen“, sagt er.

Die Originalpublikation
SARS-CoV-2–Specific Antibodies in Domestic Cats during First COVID-19 Wave, Europe
Claudia Schulz, Byron Martina, Monica Mirolo, Elisabeth Müller, Ruth Klein, Holger Volk, Herman Egberink, Mariana Gonzalez-Hernandez, Franziska Kaiser, Maren von Köckritz-Blickwede, and Albert Osterhaus
Emerging Infectious Diseases, DORÌ: https://doi.org/10.3201/eid2712.211252

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt






 

 


Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Professor Dr. Albert Osterhaus
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses
Tel.: +49 511 953-6140
albert.osterhaus@tiho-hannover.de

Sonja von Brethorst Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover

Bünteweg 2
30559 Hannover
Postfach 71 11 80
30545 Hannover
Deutschland
Niedersachsen

Telefon: 0511 / 953-8002
Fax: 0511 / 953-82-8002
E-Mail-Adresse: sonja.von.brethorst@tiho-hannover.de
Originalpublikation:

https://doi.org/10.3201/eid2712.211252


Dr. Sofia Forslund: Diabetesmedikament Metformin: „Wirt-Mikrobiom Faktoren in Herz-Kreislauferkrankungen“

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Herz und Darm sind unzertrennlich

Ein Herz-Kreislauf-Leiden beeinflusst das Leben im Darm. 

Umgekehrt gilt das Gleiche: 

Die Keime des Darms wirken sich auf den Verlauf der Krankheit aus. 

Welche Chancen und Risiken das bietet und welche Rollen Arzneien dabei spielen, berichtet ein Team um die MDC-Forscherin Sofia Forslund in „Nature“. 

 Medikamente können die Darmmikroben auf unterschiedliche Weise beeinflussen.

 Medikamente können die Darmmikroben auf unterschiedliche Weise beeinflussen. Isabel Romero Calvo EMBL

Vor ein paar Jahren machte Dr. Sofia Forslund eine unerwartete Entdeckung. 

Gemeinsam mit dem damaligen Team um Professor Peer Bork vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg stellte die schwedische Bioinformatikerin fest, dass das Diabetesmedikament Metformin das Mikrobiom, also die Gesamtheit aller im Darm lebenden Keime, verändert.  

  • Wie Forslund herausfand, war der Einfluss dieses sehr oft verordneten Arzneimittels auf die Darmflora sogar stärker als der Diabetes selbst. 

Der Effekt galt als so überraschend, dass die Wissenschaftlerin ihre Arbeit in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlichen konnte.

Bessere Therapien sind das Ziel

„Unsere jetzt publizierte Studie baut auf dieser Entdeckung auf“, sagt Forslund, die seit dem Jahr 2018 am Berliner Max-Delbrück-Centrum für Dr. Sofia Forslund Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) die Arbeitsgruppe „Wirt-Mikrobiom Faktoren in Herz-Kreislauferkrankungen“ leitet. 

„Wir wollten herausfinden, wie sich kardiometabolische Erkrankungen und das Mikrobiom gegenseitig beeinflussen, welche Rolle die verordneten Medikamente und auch Antibiotika dabei spielen und wie sich die beobachteten Effekte künftig womöglich nutzen lassen, um die jetzigen Behandlungsmöglichkeiten zu verfeinern und zu verbessern.“ Denn viele erwünschte, aber auch unerwünschte Wirkungen von Medikamenten würden im Körper ganz offenbar indirekt erzielt, und zwar über die Veränderung des Mikrobioms, sagt die Wissenschaftlerin.

Forslund ist die Erstautorin der erneut in „Nature“ publizierten Arbeit. Daneben waren auch diesmal das Heidelberger Team des Mikrobiom-Forschers und Letztautors der Studie Peer Bork sowie weitere Gruppen aus mehreren europäischen Ländern, insbesondere aus Deutschland, Frankreich und Dänemark, beteiligt. Finanziert wurde das im Jahr 2012 gestartete Forschungsprojekt mit dem Namen MetaCardis (Metagenomics in Cardiometabolic Diseases), an dem unter anderem klinische Mediziner*innen, Bioinformatiker*innen und Systembiolog*innen mitgewirkt haben, von der Europäischen Union. Zu den kardiometabolischen Erkrankungen zählen zum Beispiel Herz-Kreislauf-Leiden wie die weit verbreitete koronare Herzerkrankung und Typ-2-Diabetes.

Unerwartete Effekte auf das Leben im Darm


Sofia Forslund und das MetaCardis-Team analysierten die Daten von 2.173 europäischen Patient*innen mit einer kardiometabolischen Erkrankung mithilfe verschiedener, zum Teil neu entwickelter statistischer Methoden. Damit konnten die Forscher*innen die Auswirkungen von Arzneimitteln und Krankheiten getrennt voneinander betrachten. „So haben wir herausgefunden, dass Medikamente die Signaturen von Krankheiten maskieren und potenzielle Biomarker oder therapeutische Ziele verbergen können“, sagt Peer Bork. „Eines der wichtigsten Ergebnisse unserer Arbeit ist die Erkenntnis, dass Medikamente – sowohl Antibiotika als auch Nicht-Antibiotika – die molekularen Merkmale des Mikrobioms und des Wirts in einem ähnlichen Ausmaß verändern, wie es die Krankheit und der Lebensstil, etwa die Ernährung und der Faktor Rauchen, zusammen tun“, erklärt Sofia Forslund. Das Ausmaß der beobachteten Veränderungen sei zudem abhängig von der Höhe der Medikamentendosis gewesen.

„Wir wissen, dass das Mikrobiom den Gesundheitszustand eines Patienten widerspiegeln und eine Reihe von Biomarkern zur Beurteilung des Schweregrads von Krankheiten liefern kann. 

Es wird jedoch oft übersehen, dass die zur Behandlung einer Krankheit eingesetzten Medikamente auch den Zustand des Mikrobioms beeinflussen“, fügt Rima Chakaroun hinzu, eine der Hauptautor*innen der Studie und Wissenschaftlerin am Universitätsklinikum Leipzig. Dr. Chakaroun ist derzeit Postdoktorandin am Wallenberg-Labor der Universität Göteborg. „Darüber hinaus haben wir herausgefunden, dass gleichzeitig eingenommene Medikamente sich in ihrer Wirkung auf das Mikrobiom gegenseitig verstärken können“, sagt Forslund. 

Manche Arzneien haben dabei einen durchaus positiven Effekt. So konnten die Wissenschaftler*innen beispielsweise zeigen, dass die gleichzeitige Gabe von Betablockern und Diuretika, die beide gegen Bluthochdruck eingesetzt werden, im Darm mit einer steigenden Zahl von Bakterien der Gattung Roseburia assoziiert ist. 

  • Diese Keime wirken im Körper antientzündlich, indem sie Ballaststoffe abbauen und daraus kurzkettige Fettsäuren herstellen, die vor entzündlichen Prozessen schützen. 
  • „Solch unerwartete Effekte von Medikamenten könnten sich künftig medizinisch nutzen lassen“, sagt Forslund.


Antibiotika zerstören die Mikroben-Vielfalt

  • Einmal mehr haben die Forscher*innen zudem zeigen können, dass insbesondere wiederholte Gaben von Antibiotika die Vielfalt der Mikroben im Darm nachhaltig zerstören. 

„Und ganz offenbar wirkt sich der Untergang der Darmkeime auch negativ auf die Entstehung und den Verlauf kardiometabolischer Erkrankungen aus“, sagt Forslund. 

  • Antibiotika sollten daher nach Möglichkeit immer nur dann verordnet werden, wenn es aus medizinischer Sicht unumgänglich sei. 

Auch sei es wichtig, Möglichkeiten zu erforschen, um die zerstörerischen Wirkungen der Antibiotika abzumildern. Diese beschränken sich nicht auf Herz-Kreislauferkrankungen. „Abgesehen von kardiometabolischen Erkrankungen verschlimmert der Verlust der Darmkeime viele andere chronische Krankheiten und schwächt die Wirksamkeit ihrer Behandlung ab“, sagt Co-Autor Professor Stanislav Dusko Ehrlich von MetaGenoPolis, einer Forschungseinheit für Mikrobiomanalyse am INRAE, dem französischen Forschungsinstitut für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt. Stanislav Dusko gehört zu den Forschenden, die 2013 in „Nature“ aufgedeckt haben, dass die Menschen in den Industrieländern ihre mikrobielle Vielfalt im Darm einbüßen.

„Außerdem muss man bei der Konzeption von Biomarker-Studien vorsichtig sein“, sagt Forslund. „Wenn ein bestimmtes biologisches Merkmal, das sich für die Diagnose oder Prognose einer Erkrankung eignen soll, nicht wegen der Krankheit, sondern nur aufgrund der Behandlung existiert, ist es womöglich kein guter Biomarker.“ Hier müsse man gut zwischen den einzelnen Effekten unterscheiden. Dazu seien weitere computergestützte Analysen erforderlich. „Die entsprechende Software entwickeln wir am MDC permanent weiter“, sagt Forslund.

Folgestudien sollen die Ergebnisse validieren

„Wichtig sind nun Folgeuntersuchungen, die unsere Erkenntnisse über den Einfluss von Medikamenten auf das Mikrobiom überprüfen“, sagt Forslund. Um wirklich kausale und nicht nur zufällige Zusammenhänge zu erkennen, seien unter anderem Studien hilfreich, bei denen einzelne Probandengruppen über einen längeren Zeitraum hinweg beobachtet würden. Ein Beispiel dafür ist die BeLOVE-Studie (Berlin Longterm Observation of Vascular Events, auf Deutsch: Berliner Langzeitbeobachtung vaskulärer Ereignisse), die derzeit Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin, des Berlin Institutes of Health (BIH) und des MDC, darunter auch Sofia Forslund, gemeinsam durchführen. Dafür sollen insgesamt 10.000 Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen rekrutiert werden.

Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)

Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft gehört zu den international führenden biomedizinischen Forschungszentren. Nobelpreisträger Max Delbrück, geboren in Berlin, war ein Begründer der Molekularbiologie. An den MDC-Standorten in Berlin-Buch und Mitte analysieren Forscher*innen aus rund 60 Ländern das System Mensch – die Grundlagen des Lebens von seinen kleinsten Bausteinen bis zu organübergreifenden Mechanismen. Wenn man versteht, was das dynamische Gleichgewicht in der Zelle, einem Organ oder im ganzen Körper steuert oder stört, kann man Krankheiten vorbeugen, sie früh diagnostizieren und mit passgenauen Therapien stoppen. Die Erkenntnisse der Grundlagenforschung sollen rasch Patient*innen zugutekommen. Das MDC fördert daher Ausgründungen und kooperiert in Netzwerken. Besonders eng sind die Partnerschaften mit der Charité – Universitätsmedizin Berlin im gemeinsamen Experimental and Clinical Research Center (ECRC ) und dem Berlin Institute of Health (BIH) in der Charité sowie dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK). Am MDC arbeiten 1600 Menschen. Finanziert wird das 1992 gegründete MDC zu 90 Prozent vom Bund und zu 10 Prozent vom Land Berlin. 

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt

 





 

 

Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Dr. Sofia Forslund
Leiterin der AG Wirt-Mikrobiom-Faktoren in Herz-Kreislauferkrankungen
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC)
sofia.forslund@mdc-berlin.de

Jana Ehrhardt-Joswig  

Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Robert-Rössle-Str. 10
13125 Berlin
Deutschland
Berlin

E-Mail-Adresse: jana.ehrhardt-joswig@mdc-berlin.de
Originalpublikation:

Sofia K. Forslund (2021): Combinatorial, additive and dose-dependent drug microbiome associations, in: Nature, DOI: 10.1038/s41586-021-04177-9


Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://mdc-berlin.de - Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)

https://www.mdc-berlin.de/de/forslund - AG Forslund, Wirt-Mikrobiom Faktoren in Herz-Kreislauferkrankungen


Prof. Dr. Malgorzata Wygrecka: „Hyperkoagulation“ im Blut von Corona-Infizierten + Die Aktivierung des Gerinnungsfaktors Faktor XII/XIIa

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Gefahr durch „dickes Blut“: Corona-Gerinnsel besonders dicht und stabil

Internationales Forschungsteam unter der Leitung der JLU findet neue Ursachen für das Thromboserisiko bei COVID-19

  • Eine Infektion mit Sars-CoV2 kann nicht nur aufgrund einer schweren Lungenentzündung mit akutem Lungenversagen tödlich verlaufen. 

Die Erkrankung ist auch in hohem Maße mit einer gesteigerten Gerinnselbildung und damit einhergehenden thromboembolischen Komplikationen verbunden, was oft mit dem Tod der Patientinnen und Patienten endet. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzLink: PICS - Nachsorge Intensivstation  

  • Dies äußert sich unter anderem durch die Entwicklung einer Lungenembolie, eines Schlaganfalls oder eines Herzinfarkts bis hin zum Multiorganversagen in Verbindung mit einem COVID-19 Krankheitsbild. 

Die intensivmedizinische Behandlung wird dann nicht nur wegen der Ursprungsinfektion, sondern zusätzlich wegen der Thrombose nötig.

Der Zusammenhang zwischen Sars-CoV2-Infektion und Thrombosen sowie Embolien ist signifikant: 

Venöse Thromoboembolien – einschließlich tiefe Beinvenenthrombosen und Lungenembolien – treten bei bis zu jeder dritten Sars-CoV2-infizierten Person in der Intensivstation auf, selbst wenn eine prophylaktische Antikoagulation angewandt wurde. 

Eine Infektion mit dem Coronavirus führt aus medizinischer Sicht nicht nur zu einer generalisierten Entzündung im Körper, sondern auch zu einer Überreaktion weiterer Abwehrmechanismen, darunter auch das Blutgerinnungssystem. 

So wurde schon zu Beginn der Pandemie aus klinischen Studien berichtet, dass erhöhte Spiegel des Gerinnungsproteins Fibrinogen und weiterer spezifischer Thrombose-Biomarker im Blut der Infizierten nachweisbar waren, was auf eine gesteigerte Aktivierung der Blutgerinnung hinwies.

An dieser Stelle setzte ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) an: In einer in der Zeitschrift „BLOOD Advances“ veröffentlichten Studie untersuchten die Medizinerinnen und Mediziner die Gerinnungsparameter, die Struktur der gebildeten Fibrin-Thromben und die Gerinnbarkeit im Blutplasma bei COVID-19 und Influenza. 

  • Die mikroskopischen und funktionellen Untersuchungen zeigen, dass „Coronathromben“ viel effektiver gebildet wurden und ein dichteres und stabileres Gerinnsel-Netzwerk aufwiesen als solche von Influenza-Patientinnen oder -Patienten oder der gesunden Kontrollgruppe.

Das Team um Prof. Malgorzata Wygrecka (Center for Infection and Genomics of the Lung, Fachbereich Medizin der JLU) und Prof. em. Klaus T. Preissner (Senior Scientist am Kerckhoff-Herzforschungs-Institut, Fachbereich Medizin der JLU) rückte den Gerinnungsfaktor XII ins Zentrum der weiteren Untersuchungen: „Wir beobachten in Corona-Patientenplasmen, dass der dort aktivierte Gerinnungsfaktor die Blutgerinnung zusätzlich anheizen und so zur gesteigerten Gerinnselbildung beitragen kann“, erläutert Prof. Wygrecka. 

  • Hinzu kam, dass die Thromben aus den Corona-Patientenplasmen sehr resistent gegenüber einer Auflösung (Fibrinolyse) waren, da die Betroffenen auch erhöhte Spiegel von Fibrinolyse-Inhibitoren in ihrem Blut aufwiesen. 
  • Dies spricht dafür, dass „Coronathromben“ eine längere Lebenszeit haben können und damit zu thromboembolischen Komplikationen in den betroffenen Personen beitragen können. 

Zudem fanden sich im Lungengewebe von verstorbenen Corona-Patientinnen und -Patienten massive Thrombus-Ablagerungen in Gefäßen und Lungenbläschen, an die Faktor XII/XIIa gebunden war, was die bisherigen Ergebnisse unterstützt.

Die Untersuchungen des aus Gießen koordinierten Forscherteams, das schon seit Jahren zusammenarbeitet und in mehreren Forschungsverbünden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird, lassen den Schluss zu, dass die bereits bekannte „Hyperkoagulation“ im Blut von Corona-Infizierten sich vor allem auf die Aktivierung des Gerinnungsfaktors XII und die beschriebenen Folgereaktionen zurückführen lässt. 

Das Team empfiehlt den medizinischen Fachgesellschaften, den Faktor XII/XIIa als einen Kausalfaktor für Thrombose in ihren Leitlinien zur Thrombose-Prophylaxe und -Therapie von Corona-Patientinnen und Patienten aufzunehmen.

„Da die Möglichkeit besteht, Faktor XIIa durch bereits erforschte spezifische Inhibitoren zu hemmen, könnte so eine wirksame antithrombotische Therapie bei Corona-Patienten erfolgen, ohne dass deren physiologische Hämostase und Wundheilung beeinträchtigt ist“, erklärt Prof. Preissner. Inwieweit sich diese Schlussfolgerungen aus der wissenschaftlichen Arbeit auch klinisch umsetzen lassen, soll in naher Zukunft durch weitere Studien überprüft werden.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt








 

 

 
Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Prof. Dr. Malgorzata Wygrecka
Center for Infection and Genomics of the Lung (CIGL)
Telefon: 0641 99-36460
E-Mail: malgorzata.wygrecka@innere.med.uni-giessen.de

Prof. em. Dr. Klaus T. Preissner
Senior Scientist am Kerckhoff-Herzforschungs-Institut
Tel.: 06032-99-42242
E-Mail: klaus.t.preissner@biochemie.med.uni-giessen.de

Lisa Dittrich Justus-Liebig-Universität Gießen

Ludwigstraße 23
35390 Gießen
Deutschland
Hessen

Telefon: 0641 99-12048
Fax: 0641 99-12049
E-Mail-Adresse: lisa.dittrich@admin.uni-giessen.de
Originalpublikation:

Wygrecka M, Birnhuber A, Seeliger B, Michalick L, Pak O, Schultz AS, Schramm F, Zacharias M, Gorkiewicz G, David S, Welte T, Schmidt JJ, Weissmann N, Schermuly RT, Barreto G, Schaefer L, Markart P, Brack MC, Hippenstiel S, Kurth F, Sander L, Witzenrath M, Kuebler W, Kwapiszewska G, Preissner KT. Altered fibrin clot structure and dysregulated fibrinolysis contribute to thrombosis risk in severe COVID-19. Blood Adv. 2021 Dec 3
DOI: 10.1182/bloodadvances.2021004816. Epub ahead of print.


Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34861681/


Prof. Dr. Petra Kleinbongard: Koronare Mikroembolisationen - Verengung der Herzkranzgefäße -

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Multiple kleine Infarkte durch Verschlüsse der kleinen Herzkranzgefäße

Wenn sich atherosklerotische Plaques in die Herzkranzgefäße entleeren – spontan oder durch einen Katheter-Eingriff – verstopfen sie leicht kleine Herzkranzgefäße, sie lösen sogenannte koronaren Mikroembolisationen aus. 

Diese Gefäßverschlüsse verursachen Mikroinfarkte, die wiederum mit ausgeprägten Entzündungsreaktionen in der Umgebung einhergehen und die Kontraktionskraft des Herzens vermindern. 

Koronare Mikroembolisationen gelten nach neusten Erkenntnissen auch als eine typische Komplikation während einer COVID-19-Erkrankung, insbesondere bei Patienten mit einer vorbestehenden Fehlfunktion des Endothels, der Innenauskleidung der Blutgefäße.

Prof. Dr. Petra Kleinbongard und Prof. Dr. Dr. hc. Gerd Heusch beleuchten in der jüngsten Ausgabe des renommierten Journals „Nature Reviews Cardiology“ alle wichtigen wissenschaftlichen und klinischen Forschungsergebnisse zur koronaren Mikroembolisation und stellen sowohl Arbeitstechniken als auch klinische Untersuchungs- und Behandlungsmethoden vor.

  • In ihrem Review zeigen sie, wie atherosklerotische Plaques außer dem Plaquematerial verschiedene lösliche Substanzen freisetzen, die eine Verengung der Herzkranzgefäße verursachen und dort die Gerinnungsneigung des Blutes verstärken. 

Sie zeigen, dass ein Einsatz von interventionellen Schutzvorrichtungen bei Patienten mit einer hohen atherothrombotischen Plaquebelastung empfehlenswert ist, aber beim routinemäßigen Einsatz kaum Vorteil bringt. 

Für entsprechend vorbelastete Patienten stellen sie eine Reihe von Medikamenten vor, die die Plaques stabilisieren können, wie beispielsweise Statine und antientzündliche Wirkstoffe, die die koronare Mikroembolisation wirksam verhindern, und arbeiten heraus, wie eine Behandlung mit Thrombozytenhemmern, gefäßerweiternden Medikamenten und Interleukinantagonisten die Beeinträchtigung der Durchblutung in den kleinen Herzkranzgefäßen verringern kann.


Originalpublikation:

https://www.nature.com/articles/s41569-021-00632-2

 
A fresh look at coronary microembolization

Medizin am Abend Berlin Direkt
 






Über Google: Medizin am Abend Berlin 
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Dr. Milena Hänisch Universitätsklinikum Essen

Hufelandstraße 55
45147 Essen
Postfach
45122 Essen
Deutschland
Nordrhein-Westfalen

Telefon: 0201-723-1615
E-Mail-Adresse: milena.haenisch@uk-essen.de

Professor Dr. Frank Lammert: Profi-CT für Patienten mit Lungenerkrankungen - Kardiologie, Pulmologie, Onkologie

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Bessere Bilder, weniger Strahlen: MHH nimmt hochmodernes CT-Gerät in Betrieb

Weltweite Innovation: Quantenzählender Computertomograph

Der Computertomograph (CT) ist das Arbeitstier der Radiologen. 

Denn die meisten radiologischen Untersuchungen mit Schnittbildaufnahmen, beispielsweise nach Unfällen oder zur Diagnose von Erkrankungen, werden mit CT-Geräten gemacht. 

Bei der Weiterentwicklung der Technik gibt es vor allem zwei Ziele: Bessere Aufnahmen und eine niedrigere Strahlendosis für die Patientinnen und Patienten. Mit dem neuen quantenzählenden Computertomographen NAETOM Alpha ist dabei ein riesiger Schritt gelungen. Zurzeit gehen weltweit die ersten 20 Exemplare in Betrieb – einer davon im Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH). Professor Dr. Frank Lammert, MHH-Vizepräsident für das Ressort Krankenversorgung ist sich sicher: „Der quantenzählende CT wird die Patientenversorgung über viele Jahre positiv beeinflussen.“

Oberärztin Professorin Dr. Kristina Imeen Ringe, Leiterin des Bereichs Computertomografie, gemeinsam mit Professor Wacker und Professor Lammert an dem neuen CT-Gerät.

Oberärztin Professorin Dr. Kristina Imeen Ringe, Leiterin des Bereichs Computertomografie, gemeinsam mit Professor Wacker und Professor Lammert an dem neuen CT-Gerät. Copyright: „Karin Kaiser / MHH“


Grundlegend neue Technologie

In Deutschland werden jedes Jahr rund 12 Millionen CT-Scans durchgeführt. 

Herkömmliche CT-Detektoren wandeln die Röntgenstrahlung zunächst in sichtbares Licht um, das in einem weiteren Schritt in elektrischen Strom transformiert wird. Mit dieser Energie wird dann ein digitales Bild erzeugt. Bei dem Zwischenschritt, der Umwandlung von Licht in Strom, gehen allerdings wichtige Informationen verloren. So kommt es zu verringerten Bildkontrasten und verringerter Bildschärfe. Der neue quantenzählende Computertomograph der Firma Siemens Healthineers arbeitet mit einer grundlegend anderen Technologie. Er verwandelt die Röntgenphotonen, also die Lichtquanten, direkt in elektrische Signale. Der Zwischenschritt entfällt. Der neue Röntgendetektor ist in der Lage, die einzelnen Quanten in jedem Pixel zu zählen. Daher auch der Name „quantenzählender Computertomograph“. „Durch die direkte Transformation in elektrischen Strom bleibt die Energieinformation erhalten. Die Bilder sind schärfer und kontrastreicher und liefern neue aufschlussreiche Informationen“, erklärt Professor Dr. Frank Wacker, Direktor des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie. „Wir gewinnen so einen viel differenzierteren Eindruck und können genau erkennen, ob beispielsweise Kontrastmittel, Weichteile oder Knochen abgebildet werden.“

Die Aufnahmen des neuen CT-Geräts sind etwa doppelt so scharf wie die Bilder herkömmlicher Computertomographen. Das erleichtert überall dort, wo feinste Strukturen wie beispielsweise Gefäße, die Lunge oder winzige Knochen zu beurteilen sind, die Diagnose. Aufgrund der wesentlich besseren Bildqualität können bestimmte CT-Untersuchungen, die bisher invasiv erfolgen mussten, zukünftig rein äußerlich erfolgen. Gleichzeitig wird für die neue Technologie bis zu 40 Prozent weniger Röntgenstrahlung benötigt. Professor Wacker sieht darin einen sehr großen Vorteil gegenüber den herkömmlichen Geräten. Denn die CT verursacht in der Bevölkerung den höchsten Anteil an medizinischer Strahlenexposition, deshalb ist eine Reduktion hier besonders wichtig.

Kleinste Veränderungen und feinste Strukturen sind erkennbar

Der NAETOM Alpha geht zurzeit in insgesamt acht deutschen Kliniken in Betrieb. 

Im Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie ist das neue Gerät seit etwa drei Wochen im Einsatz. Für die neue Technologie wurde ein herkömmlicher Computertomograph, 15 Jahre alt, ausgemustert. Der Ersatz des alten Geräts durch das neue Modell wurde mit Mitteln des Landes Niedersachsen ermöglicht. Mit dem neuen quantenzählenden Computertomographen wurden bereits mehr als 100 Patientinnen und Patienten untersucht. Außerdem wird er im radiologischen Institut für Forschungszwecke eingesetzt.

Eine Patientengruppe, die von den neuen Möglichkeiten an der MHH extrem profitiert, sind Menschen mit Lungenerkrankungen. 

„Auf den Aufnahmen des neuen CT sind beispielsweise die feinen Ausläufe von Lungentumoren viel besser zu erkennen. 

So können wir den Chirurgen und Onkologen genauere Angaben zur Ausbreitung des Tumors machen“, erläutert Professor Wacker. 

Ein weiteres Beispiel ist die Lungenfibrose, eine Verhärtung und Vernarbung des Lungengewebes. 

„Durch die neue Bildqualität ist eine viel bessere Therapieüberwachung möglich, weil auf den Aufnahmen auch kleinste Veränderungen zu sehen sind“. 

Davon profitieren sowohl die Patienten der Pulmologie als auch die Forschungsprojekte im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL). 

Kardiologie, Pulmologie, Onkologie – die neue Detektortechnologie wird die radiologische Diagnostik in vielen Bereichen einen riesigen Schritt voranbringen. Professor Wacker: 

„In einigen Jahren wird die quantenzählende Computertechnologie der Standard sein“. 

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt






 

 
Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Professor Dr. Frank Wacker

wacker.frank@mh-hannover.de 

Telefon (0511) 532-3421. 

Carl-Neuberg-Straße 1
30625 Hannover
Postfach Hannover
30623 Hannover
Deutschland
Niedersachsen

Stefan Zorn
Telefon: 0511 / 532-6773
Fax: 0511 / 532-3852
E-Mail-Adresse: zorn.stefan@mh-hannover.de


Prof. Dr. Michael Gotthardt: Herzschwäche: Besonders bei Frauen - Riesenprotein Titin + Elastizität des Herzens

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Neuer Schwung für schwache Herzen

  • Herzinsuffizienz mit erhaltener Pumpfunktion galt bisher als kaum behandelbar. 

Einem MDC-Team um Professor Michael Gotthardt gelang es nun erstmals, die Herzfunktion mit Hilfe einer synthetischen Nukleinsäure zu verbessern. 

Die Forschenden berichten darüber im Fachjournal „Science Translational Medicine“.

1)	Victor Badillo Lisakowski (li.) und Dr. Michael Radke (re.) aus der AG „Neuromuskuläre und kardiovaskuläre Zellbiologie“ von Professor Michael Gotthardt. 1) Victor Badillo Lisakowski (li.) und Dr. Michael Radke (re.) aus der AG „Neuromuskuläre und kardiovaskuläre Zellbiologie“ von Professor Michael Gotthardt. M. Gotthardt MDC

Patient*innen mit Herzinsuffizienz sind oft kurzatmig und schnell erschöpft. 

Sie leiden häufig unter Wassereinlagerungen, Herzrasen und Schwindel. 

  • Auslöser der Erkrankung können die Kombination von erhöhtem Blutdruck, Diabetes und Nierenerkrankungen sein oder akute Ereignisse wie Infarkte oder Infektionen. 

Mit zunehmendem Lebensalter summieren sich die Auslöser, sodass vor allem ältere Menschen von Herzschwäche betroffen sind, insbesondere Frauen.

Auch wenn die Symptome sich gleichen, sind die Ursachen unterschiedlich. 

  • Bei einer Form der Erkrankung ist die Pumpfunktion des Organs beeinträchtigt. 

Sie lässt sich aber medikamentös verbessern. 

  • Bei der anderen hingegen pumpt das Herz zwar ausreichend stark – doch die Herzkammern füllen sich nicht mehr richtig, weil die Ventrikelwände versteift oder verdickt sind. 

Für diese Form der Herzschwäche gibt es noch immer keine effektive Therapie. 

Ein Team um Professor Michael Gotthardt vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) hat nun zusammen mit Forschenden der Universität Heidelberg und einem Team des in Kalifornien ansässigen Unternehmens Ionis Pharmaceuticals einen Wirkstoff entwickelt, um Herzinsuffizienz mit erhaltener Pumpfunktion medikamentös zu behandeln. Im Fachjournal „Science Translational Medicine“ beschreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihren neuen Therapieansatz.

Riesenprotein Titin beeinflusst die Elastizität des Herzens

Die Mechanik des Herzens wird von einem elastischen Riesenprotein namens Titin beeinflusst. 

  • Es wird von der Herzmuskelzelle in unterschiedlichen Varianten (Isoformen) produziert, die sich in ihrer Flexibilität unterscheiden. 
  • Während bei Neugeborenen sehr elastische Titin-Proteine überwiegen, werden später, wenn Wachstums- und Umbauprozesse abgeschlossen sind, zur Steigerung der Pumpleistung steifere Titin-Isoformen gebildet. 
  • Bei Herzschwäche mit erhaltener Pumpfunktion können verdickte Herzwände, Einlagerung von Bindegewebe und steifere Titin-Filamente die Füllung der Herzkammern beeinträchtigen.


Herzmuskelzellen können sich bei Erwachsenen praktisch nicht mehr erneuern. 

  • Das Titin wird jedoch durch die permanente Pumpaktivität des Herzmuskels so stark beansprucht, dass die verschlissenen Proteine alle drei bis vier Tage abgebaut und ersetzt werden müssen. 

„Die mechanischen Eigenschaften der Titine sind nur schwer zu beeinflussen. Aber wir können jetzt in den Prozess eingreifen, der der Proteinsynthese vorausgeht – das alternative Spleißen“, sagt Michael Gotthardt. Alternatives Spleißen ist ein raffinierter Trick der Natur, um auf Basis eines einzelnen Gens eine Vielfalt ähnlicher Proteine zu bilden – so auch die verschiedenen Formen des Titins.  

Kontrolliert wird dieser Prozess durch Spleißfaktoren. 

„Einer davon, der Masterregulator RBM20, ist ein geeignetes Ziel, das wir therapeutisch angehen können“, erklärt Michael Gotthardt.

Antisense-Wirkstoff schaltet RBM20 ab

RBM20 bestimmt die elastischen, kontraktilen und elektrischen Eigenschaften der Herzkammern. 

Dass es tatsächlich der entscheidende Faktor ist, zeigten Vorversuche mit genetisch veränderten Mäusen, die nur halb so viel RBM20 bilden können wie ihre Artgenossen: Bei ihnen bilden sich vermehrt elastischere Titin-Isoformen. Gemeinsam mit dem Team von Ionis Pharmaceuticals suchten die Forschenden nun nach einem Weg, RBM20 zu beeinflussen. „Wir waren überrascht, wie einfach dies möglich ist“, sagt Gotthardt – nämlich mit Antisense-Oligonukleotiden (ASOs). Das sind kurzkettige, einzelsträngige Nukleinsäuren, die synthetisch hergestellt werden. Sie binden spezifisch an der komplementären Sequenz der RNA, dem Bauplan des angepeilten Proteins, und blockieren so dessen Synthese.

Dr. Michael Radke, einer der Erstautoren der Studie, testete die ASOs zunächst erfolgreich bei Mäusen mit steiferen Herzwänden. Anschließend züchtete sein Kollege Victor Badillo Lisakowski aus menschlichen Stammzellen Herzmuskelzellen und ließ daraus künstliches Herzgewebe wachsen. Die winzigen 3D-Strukturen können angeregt werden, gegen einen Widerstand zu kontrahieren und sich zu entspannen. So lässt sich an ihnen die Pumpsituation des Herzens nachbilden. Auch an diesem künstlichen Herzgewebe zeigte sich der Effekt der Behandlung: Die Forschenden konnten nachweisen, dass die ASO-Moleküle tatsächlich in die Zellen eindringen und die gewünschte Reaktion auslösen. „Diese Tests am künstlichen Herzgewebe waren ein wichtiger Schritt, denn die Primärsequenzen für das Titin sind bei Maus und Mensch nicht identisch“, sagt Michael Radke.

Eine wöchentliche Spritze?

Es ist erstmals gelungen, mit Antisense-Oligonukleotiden das alternative Spleißen bei Herzkrankheiten therapeutisch zu beeinflussen. Bei Ionis ist es gelungen, das empfindliche Molekül so stabilisieren, dass es im Mausmodell die quergestreifte Muskulatur erreicht und nicht schon in Blut, Leber oder Niere abgebaut wird. Der Großteil kommt im Herzen an, etwas gelangt auch in den Skelettmuskel. „Im Mausmodell haben wir jedoch gesehen, dass es keinen störenden Effekt hat, wenn auch im Skelettmuskel vermehrt elastische Titine gebildet werden“, betont Michael Radke.

Herzinsuffizienz ist eine chronische Erkrankung, die eine langfristige Behandlung erfordert. „Wir haben unsere Mäuse deshalb auch über einen längeren Zeitraum therapiert und sehen anhaltende Behandlungseffekte“, sagt Michael Gotthardt. An der Therapieform sei noch zu arbeiten. „Schöner als eine wöchentliche Spritze, die viele Patientinnen und Patienten bereits von Insulin oder Heparin kennen, wäre eine orale Form.“

2)	Victor Badillo Lisakowski züchtete aus menschlichen Stammzellen Herzmuskelzellen und ließ daraus künstliches Herzgewebe wachsen.
2) Victor Badillo Lisakowski züchtete aus menschlichen Stammzellen Herzmuskelzellen und ließ daraus künstliches Herzgewebe wachsen. M. Gotthardt MDC

Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC)

Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft gehört zu den international führenden biomedizinischen Forschungszentren. Nobelpreisträger Max Delbrück, geboren in Berlin, war ein Begründer der Molekularbiologie. An den MDC-Standorten in Berlin-Buch und Mitte analysieren Forscher*innen aus rund 60 Ländern das System Mensch – die Grundlagen des Lebens von seinen kleinsten Bausteinen bis zu organübergreifenden Mechanismen. Wenn man versteht, was das dynamische Gleichgewicht in der Zelle, einem Organ oder im ganzen Körper steuert oder stört, kann man Krankheiten vorbeugen, sie früh diagnostizieren und mit passgenauen Therapien stoppen. Die Erkenntnisse der Grundlagenforschung sollen rasch Patient*innen zugutekommen. Das MDC fördert daher Ausgründungen und kooperiert in Netzwerken. Besonders eng sind die Partnerschaften mit der Charité – Universitätsmedizin Berlin im gemeinsamen Experimental and Clinical Research Center (ECRC ) und dem Berlin Institute of Health (BIH) in der Charité sowie dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK). Am MDC arbeiten 1600 Menschen. Finanziert wird das 1992 gegründete MDC zu 90 Prozent vom Bund und zu 10 Prozent vom Land Berlin.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt



 


 

 


 

 

 

 

Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Prof. Michael Gotthardt
AG Neuromuskuläre und kardiovaskuläre Zellbiologie
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC)
+49 30 9406-2245
gotthardt@mdc-berlin.de

Jana Ehrhardt-Joswig  

Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

http://www.mdc-berlin.de/ 

Robert-Rössle-Str. 10
13125 Berlin
Deutschland
Berlin

Jana Ehrhardt-Joswig
E-Mail-Adresse: jana.ehrhardt-joswig@mdc-berlin.de
Originalpublikation:

Michael H. Radke et al. (2021): „Therapeutic inhibition of RBM20 improves diastolic function in a murine heart failure model und human engineered heart tissue“. Science Translational Medicine, DOI: 10.1126/scitranslmed.abe8952

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://www.mdc-berlin.de/de/gotthardt - AG Gotthardt, Neuromuskuläre und kardiovaskuläre Zellbiologie

https://www.mdc-berlin.de/de/news/press/titin-echtzeit-verfolgen - Titin in Echtzeit verfolgen

https://www.mdc-berlin.de/de/news/press/phantastische-muskelproteine-und-wo-sie-... - Phantastische Muskelproteine und wo sie zu finden sind