Nanotech-Schwämme gegen Vergiftungen
Mäuse-Versuch zeigt, dass Entwicklung Toxine effektiv neutralisiert
 
Nanoschwamm: Konzeptdarstellung des Toxin-Köders (Foto Zhang Research Lab)

San Diego (pte015/15.04.2013/11:55) – Ingenieure an der University of California in San Diego (UCSD) http://ucsd.edu haben einen Nanoschwamm entwickelt, der im Blutkreislauf viele gefährliche Gifte effizient neutralisieren kann. Denn er zieht sogenannte porenbildende Toxine an, die Zellwände zerstören. Diese kommen beispielsweise in Bienen- und Schlangengiften vor, werden aber auch von multiresistenten Keimen freigesetzt. Die Nanotech-Schwämme funktionieren, weil sie mit der Membran roter Blutkörperchen umhüllt sind. Im Versuch an Mäusen konnten die Schwämme die Sterblichkeitsrate bei einer eigentlich tödlichen Dosis um bis zu 89 Prozent senken.

Falsche Blutkörperchen

Ein wichtiger Vorteil der aktuell in Nature Nanotechnology vorgestellten Entwicklung ist die vielseitige Einsetzbarkeit. "Statt spezielle Behandlungen für einzelne Gifte zu schaffen, entwickeln wir eine Plattform, die Toxine neutralisieren kann, welche von einem breiten Spektrum an Pathogenen stammen, darunter MRSA und andere antibiotikaresistente Bakterien", erklärt Liangfang Zhang, Nanotechniker an der UCSD Jacobs School of Engineering. Möglich machen das etwa 85 Nanometer große Schwämme aus einem biokompatiblen Polymer, die mit Stücken der Zellwand von roten Blutkörperchen überzogen werden.

Genau diese Hülle ist es, dank der die Entwicklung funktioniert. Denn einerseits vermeiden die falschen Blutkörperchen so die Aufmerksamkeit des körpereigenen Immunsystems und andererseits fungieren sie dadurch als Köder für viele porenbildende Toxine. Denn da die Nanoschwämme rund 3.000 Mal kleiner sind als echte rote Blutkörperchen, reicht schon eine relativ kleine Dosis, damit mehr Schwämme als eigentliche Blutkörperchen im Blutkreislauf sind. Toxine, die normalerweise die Zellmembran roter Blutkörperchen angreifen, schlucken also leicht den Köder und werden so unschädlich gemacht.

Effektiv bei Mäusen

Wie effektiv die Nanoschwämme Gifte binden, haben die Forscher an Mäusen getestet, die eine eigentlich tödliche Dosis des MRSA-Toxins Alpha-Hämolysin abbekommen haben. Waren die Tiere vorab mit Nanoschwämmen geimpft, haben 89 Prozent überlebt, bei Injektion der Köder erst nach der Vergiftung lag die Überlebensquote immerhin noch bei 44 Prozent. Im Experiment hat sich ferner gezeigt, dass die Leber sowohl die Nanoschwämme als auch die aufgenommen Toxine mit der Zeit harmlos abbaut.

Prinzipiell setzen die Forscher große Hoffnungen in ihre Entwicklung. Eine der ersten Anwendungen, die dem Team vorschwebt, ist eine Behandlung, um die Heftigkeit von MRSA-Infektionen zu mindern. Bis die Nanoschwämme wirklich beim Menschen zur Anwendung kommen können, dürfte es aber noch eine Weile dauern. Einer der nächsten Schritte ist den Forschern zufolge, erst einmal klinische Studien zu betreiben.

Kopenhagen (pts010/29.05.2016/13:05) –

Aufregen, Mitfiebern, Mitleiden – das sind die großen Emotionen beim
Fußball-Schauen. Ob sie sich auch auf das Risiko auswirken, einen
Schlaganfall zu erleiden, war schon wiederholt Gegenstand
wissenschaftlicher Untersuchungen. An Spieltagen ereignen sich nicht
wesentlich mehr Schlaganfälle als an spielfreien Tagen. Zu diesem
Schluss kommt eine portugiesische Studie, die heute beim 2. Kongress der
European Academy of Neurology (EAN) in Kopenhagen vorgestellt wurde.

Manche frühere Studien legten nahe, dass der Stress bei
entscheidenden Matches zu Herzinfarkten oder Schlaganfällen bei
passionierten Fußball-Fans führen können. Nun hat eine Forschergruppe
aus Lissabon anhand von Daten zwischen 2012 und 2015 überprüft, wie hoch
das Risiko ist, vor Fußballbegeisterung buchstäblich vom Schlag
getroffen zu werden. Untersucht wurden Krankenhausstatistiken rund um
entscheidende Matches der drei besten portugiesischen Klubs.

Wie sich zeigte, passierten zwar 72 Schlaganfälle an
und nach Spieltagen und 52 während fußballfreier Vergleichszeiträume.
Studienautor Dr. Miguel Viana Baptista (Campus Hospital Egas Moniz,
Lissabon, Portugal) gibt trotzdem Entwarnung: "Die absolute Zahl der
Schlaganfälle während der Zeit der Fußballspiele war zwar höher, aber
kein überdurchschnittlicher Ausreißer. Unsere Daten liefern somit keine
signifikanten Hinweise, dass Fußballbegeisterung mit einem erhöhten
Schlaganfallsrisiko korrelieren."

Quelle: EAN 2016 Abstract Borbinha C et al: Football: passion, indifference or vascular risk?

Reisen: Mittel gegen Durchfall in Sicht (Foto: Rainer Sturm, pixelio.de)

Boston (pte013/09.03.2018/10:30) –

Wissenschaftler der Boston University School of Medicine https://www.bumc.bu.edu/busm haben mit Histatin-5 ein Protein im Speichel identifiziert, das den
Körper vor Reisedurchfall schützt. Die im "Journal of Infectious
Diseases" veröffentlichten Forschungsergebnisse könnten zur Entwicklung
neuer präventive Therapien für eine Erkrankung beitragen, die gerade bei
Kindern oder anderen gefährdeten Bevölkerungsgruppen bei endemischem
Auftreten zu einer lebensgefährlichen Dehydrierung führen kann.

Gefährliche Unannehmlichkeit

Für viele Menschen ist der Reisedurchfall nicht mehr
als eine Unannehmlichkeit, doch für Kinder und andere Risikogruppen ist
er durchaus bedrohlich. Bei mehr als einer Mrd. Erkrankungen pro Jahr
können hunderttausende Tode auf diese durch das enterotoxische
Escherichia coli (ETEC) verursachte bakterielle Erkrankung zurückgeführt
werden. Das Bakterium setzt sich dabei im Dünndarm mittels armähnlicher
Strukturen sogenannter Pili fest. Die Forscher haben nun getestet,
welche Auswirkungen das Vorhandensein oder Fehlen von Histatin-5 eben
darauf hat.

Die Forscher setzten im Labor hergestellte menschliche
Dünndärme in Miniaturgröße dem Bakterium ETEC aus. Unter dem Mikroskop
wurde sichtbar, dass sich bei Vorhandensein des Proteins deutlich
weniger Bakterien im Gewebe festsetzen konnten. Laut der
korrespondierenden Autorin Esther Bullitt zeigte sich, dass Histatin-5
im Speichel zu einer Versteifung der Pili von ETEC führt und dies
verhindert, dass sich das Bakterium im Dünndarm festsetzen kann. Damit
kann es dann auch zu keiner Erkrankung kommen.

Speichel als Infektionsschutz

Vor dieser Studie war es nicht bekannt, dass der
Speichel eine so große Rolle beim Schutz des Körpers vor Infektionen des
Darms spielen könnte. Diese erste Abwehr im Mund erklärt laut dem
Forscherteam jedoch wahrscheinlich, warum eine so große Menge an diesen
Bakterien notwendig ist, um beim Menschen eine Infektion hervorzurufen.
Histatin-5 könnte als lösliches Pulver hergestellt und in Zukunft so zur
Prävention von Reisedurchfall eingesetzt werden.

Diese Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass
andere Proteine im Speichel enthalten sein könnten, die gegen eine ganze
Reihe anderer Krankheiten wie infektiöse Gastritis,
Lebensmittelvergiftung oder sogar Lungenentzündung schützen. "Wir
glauben, dass unsere Daten das erste Beispiel für ein neues Paradigma
bei der angeborenen Immunität darstellen und zwar der Beiträge von
Bestandteilen des Speichels zur Verhinderung von Infektionen."

I. Befund
Digitalisierung und Datafizierung revolutionieren die Infrastruktur unserer Gesellschaft. Sie erneuern und verändern die technologischen Grundlagen unserer Kommunikations- und Arbeitswelt. Entsprechend tiefgreifend wandeln sich auch unser Wirtschafts-, Gesundheits- und Bildungssystem – und damit unsere Vorstellungen von Entwicklung, Fortschritt, Wohlstand und Sicherheit.
Treiber dieser Transformation ist die KI-basierte Automatisierung und Robotisierung vieler Arbeitsabläufe. Ein neuer Typus maschineller Handlungsfähigkeit („machine agency“) erweitert das Spektrum kognitiver und praktischer Handlungsmöglichkeiten des Menschen um posthumane maschinelle Formen. Zahlreicher werden auch die Felder von Mensch-Computer-Interaktion sowie die Hybrid-Formen von technisch ergänzten menschlichen Lebensformen (Human Enhancement, Cyborgs).
Denkt man die Grundlinien dieses Clusters von Entwicklungen konsequent weiter, ergeben sich eine ökonomische Prognose, eine ethische Herausforderung und ein gesellschaftlicher Entscheidungsbedarf.
• Die ökonomische Prognose lautet: Wer über die leistungsfähigste künstliche Intelligenz verfügt, gewinnt die Märkte
der Zukunft und bestimmt deren makrosoziale Dynamik.
• Die Herausforderung an die Ethik unter den Bedingungen der Digitalisierung ergibt sich aus der These: Wir haben nicht, brauchen aber eine möglichst breit konsentierte Strategie zur demokratischen Gestaltung einer pluralistischen vernetzten Gesellschaft. Wir müssen klären, wie wir auf der Basis unserer gemeinsamen Werte unseren Lebensstil und -standard, sowie unseren sozialen Zusammenhalt (Solidarität) im digitalen Zeitalter kompetent, innovationsoffen und nachhaltig
sichern können.
• Der damit skizzierte gesellschaftliche Entscheidungsbedarf betrifft die grundlegenden Weichenstellungen, die in der öffentlichen Debatte sowie in Politik und Recht nötig sind, um den Wandel zur Digitalen Gesellschaft im Interesse des Gemeinwohls zu steuern. Soll dieser Wandel glücken, müssen vier Leitziele erreicht werden: Chancennutzung, Risikominimierung, Menschenrechtsschutz und Nachhaltigkeit bei der Weiterentwicklung Algorithmen- bzw. KI-basierter Systeme.
Der Standort Deutschland muss fit werden für diese Herausforderungen. Diese Aufgabe geht alle an. Sie betrifft die ganze deutsche Demokratie. Alle gesellschaftlichen Akteure stehen in der Verantwortung und sind um ihren Beitrag gebeten. Wir brauchen ein breit konsens-fähiges neues Zielbild für die Gesellschaft im Digitalen Wandel.
Über den besten Weg in die gemeinsame Digitale Zukunft müssen wir uns jetzt verständigen. Die Fortschreibung demokratischer Selbstbestimmung der Bürger*innen im Digital Age gelingt nur mit der Kreativität einer aktiven, gut informierten und klug vernetzten bürgerlichen Öffentlichkeit. Nur was man gemeinsam versteht, kann man gemeinsam diskutieren, verantworten und gestalten.
Zuvörderst brauchen wir dazu gesellschaftsweit wissenschaftlich fundierte Klarheit über wirkliche Chancen, reale Risiken und effiziente Steuerungsmöglichkeiten der digitalen Transformation. Wir müssen die Menschen befähigen, die Chancen und Herausforderungen der Digitalisierung selbständig zu erkennen und zum Fortschritt der Humanität zu meistern. Diese „Aufklärung“ zur Mündigkeit („Enablement“) der smart vernetzten digitalen Gesellschaft („Gesellschaft 5.0“1) kann man kurz „Aufklärung 5.0“ nennen: eine demokratische Offensive für rationale Wissens- und Lerngrundlagen im Umgang mit KI, auf denen zukunftsgestaltende Entscheidungen verantwortlich getroffen und fortlaufend optimiert werden können.
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Als Beitrag zu dieser gesellschaftlichen Aufklärungs- und Orientierungsaufgabe legt die Charta digitale Vernetzung e. V. dieses Impulspapier vor.
Es bietet hierfür eine umsichtige Navigationshilfe, zeigt nicht alternative (oder gar konträre) Ziele an, sondern bringt Transparenz in das komplexe Netzwerk der wichtigen
Ideen und Dynamiken im digitalen Wandel. Mit diesem Kompass kommen die Koordinaten in den Blick, die den Erfolgskurs zwischen Risiken und Chancen des Ausbaus der digitalen Wirtschaft und Gesellschaft bestimmen. Der Kompass ersetzt nicht, sondern fordert, stimuliert und orientiert den gesellschaftlichen Willen zur verantwortlichen Selbststeuerung im Umgang mit KI. Ohne solche informierte Willensbildung und ohne smarten Kompass in der Mitte der Gesellschaft gibt es keine genügend starke demokratische Option zur Governance des Digitalen Wandels. Vielmehr bliebe das Entscheidungsfeld auf problematische Weise dem zufälligen Kräftespiel konkurrierender Interessen und Werte überlassen.
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Wiesbaden – Auch im hohen Alter gefährdet Bluthochdruck Gesundheit und Leben der Betroffenen. Eine Behandlung kann selbst bei über 80-Jährigen Schlaganfall oder Herzerkrankung vorbeugen. Die Deutsche Gesellschaft für Innere Medizin (DGIM) fordert deshalb, diese wachsende Gruppe von Menschen nicht von der medikamentösen Therapie auszunehmen. Über die angemessene Behandlung einer Hypertonie bei alten Menschen diskutieren Experten im Rahmen des 115. Internistenkongresses vom 18. bis 22. April 2009 in Wiesbaden.

Im Alter steigt bei vielen Menschen der obere Wert des Blutdrucks – der „systolische“. Der untere, „diastolische“ Blutdruckwert bleibt dagegen konstant oder sinkt sogar. Ursache ist die im Alter abnehmende Elastizität der Hauptschlagader. Sie kann die nach jedem Herzschlag auftretenden Druckspitzen nicht mehr abfangen. „Bis Anfang der 90er Jahre galt dies als eine unvermeidbare Alterserscheinung“, erläutert Kongressvorsitzender Professor Dr. med. Rainer Kolloch, Bielefeld, „ein systolischer Blutdruck von 100 plus Lebensalter galt als normal.“ Heute wisse man, so der Vorsitzende der DGIM, dass diese „isolierte systolische Hypertonie“ eine Gefahr für Gesundheit und Leben älterer Menschen ist.

Mehrere klinische Studien haben belegt, dass eine medikamentöse Behandlung von Vorteil ist: Die Zahl der Schlaganfälle geht um bis zu 30 Prozent zurück, die der Herzinfarkte und verwandter Erkrankungen um 23 Prozent. Auch die Sterblichkeit sinkt. „Die Behandlung der isolierten systolischen Hypertonie kann das Leben der Senioren verlängern“, sagt Professor Dr. med. Rainer Düsing von der Universität Bonn im Vorfeld des Internistenkongresses. Die Leitlinien raten dazu deshalb ab einem oberen Wert von 140 Millimeter Quecksilbersäule (mmHg).

Leider sei es bei älteren Menschen nicht immer leicht, den oberen Blutdruckwert ausreichend zu senken, ohne dass der untere Wert ebenfalls abfällt. Ein diastolischer Druck von 70 mmHg sollte jedoch zumindest bei Patienten mit vorbestehenden Durchblutungsstörungen des Herzens nicht unterschritten werden, warnt Professor Düsing. Denn dies könne die Durchblutung des Herzens weiter verschlechtern und führe schlimmstenfalls zum Herzinfarkt.

Eine im Jahr 2008 veröffentlichte Studie hat gezeigt, dass auch im Alter von mehr als 80 Jahren jeder zweite Patient die Zielwerte erreicht und dadurch tödliche Folgen der Hochdruckkrankheit vermeidet. Das „Hypertension in the Very Elderly Trial“ wurde sogar vorzeitig abgebrochen, weil die Zahl tödlicher Schlaganfälle und der Herzerkrankungen deutlich sank. „Die Studie hat die Bedenken bezüglich der Behandlungsrisiken bei hochbetagten Patienten ausgeräumt“, sagt Professor Düsing. Die Notwendigkeit der Therapie einer Hypertonie bei alten und anderen speziellen Patienten ist Thema des 115. Internistenkongresses in Wiesbaden.