Live-Schaltung in die Nervenzelle

Max-Planck-Forscher beobachten erstmals den Proteinabbau direkt in Gehirnzellen

Neurodegenerative
Krankheiten wie Alzheimer, Huntington oder Parkinson beruhen auf
fehlerhaften Proteinen, die miteinander verklumpen,
sich in Nervenzellen des Gehirns ablagern und diese lähmen oder gar zum
Zelltod führen. In gesunden Zellen verhindert das ein als Proteasom
bekannter Enzymkomplex, der alte oder fehlerhafte Proteine abbaut und
recycelt.
Forscher um Wolfgang Baumeister am
Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München konnten nun
erstmals das Proteasom in gesunden Gehirnzellen bei der Arbeit
beobachten
und strukturell charakterisieren. „Als wir die Proteasomen auf unserem
Bildschirm sahen, waren wir uns sofort der großen Bedeutung bewusst“,
erinnert sich Shoh Asano, Erstautor der Studie. Die Ergebnisse wurden
nun im Journal
Science veröffentlicht.

Wissenschaftler
schätzen, dass unser Gehirn aus etwa zehn bis einhundert Milliarden
Nervenzellen besteht. Damit sie möglichst lange ihre
Funktionen im Gehirn wahrnehmen können, müssen sie die Proteine in
ihrem Inneren stets auf Qualität und Funktionalität prüfen und
gegebenenfalls ersetzen. Andernfalls drohen diese zu verklumpen und so
die Zelle zu lähmen oder im schlimmsten Fall zu deren Absterben
zu führen. Erkennt die Zelle ein defektes Protein, markiert sie dieses
zum Abbau. Das so gekennzeichnete Protein wird von einer Art molekularen
Schreddern, sogenannten Proteasomen, erkannt und in seine recylebaren
Einzelteile zerlegt. 

Was bisher
hauptsächlich im Reagenzglas untersucht wurde, konnten Forscher nun
erstmals direkt aus intakten Nervenzellen in einem dreidimensionalen
Computermodell abbilden. Möglich werden die Aufnahmen maßgeblich durch
die sogenannte Elektronenkryotomographie. Dabei wurden die Zellen
zunächst innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde schockgefroren, ihr
Inneres aus mehreren Winkeln aufgenommen und am Computer
dann dreidimensional abgebildet.

„Zum ersten Mal in intakten Zellen“

Durch gezielte
technische Neuerungen gelang den Forschern in der aktuellen Studie eine
bislang unerreichte Qualität in der Bildgebung, die es erlaubt,
einzelne Proteasomen innerhalb der Zellen zu unterscheiden. „Es ist zum
ersten Mal möglich, diesen wichtigen Enzymkomplex innerhalb einer
intakten Zelle qualitativ und quantitativ zu beschreiben“, ordnet Asano
die Ergebnisse ein.

In den folgenden
Experimenten konzentrierten sich die Wissenschaftler nun darauf, die
Aktivität der Proteasomen zu untersuchen. Dazu muss man wissen:
an den Enden eines Proteasoms finden sich spezielle kappenartige
Strukturen, die regulatorischen Partikel (s. Abbildung). Sie binden das
zum Abbau markierte Protein und ändern dabei Ihre Form. Die
Wissenschaftler konnten zwischen diesen verschiedenen Zuständen
der regulatorischen Partikel unterscheiden und so auswerten, welche der
Proteasomen sich momentan bei der Arbeit befanden.

Neue Möglichkeiten für die Zukunft

Das Fazit der
Forscher: befindet sich die Nervenzelle wie im aktuellen Experiment im
Ruhezustand, ist nur eine Minderheit der Proteasomen aktiv.
Konkret zeigten die Ergebnisse, dass nur jedes vierte Proteasom
Proteine schredderte, während die übrigen zum gleichen Zeitpunkt
ungenutzt blieben. Künftig wollen die Wissenschaftler insbesondere die
strukturellen Zustände der Proteasomen unter zellulärem
Stress untersuchen, wie er bei neurodegenerativen Krankheiten auftritt.
„Diese Studie zeigt die neuen Möglichkeiten, Proteinkomplexe in ihrer
Gesamtheit in der Zelle aufzulösen und ihre gegenseitigen funktionellen
Verzahnungen zu studieren“, gibt Wolfgang
Baumeister die Agenda für die Zukunft vor. [HS]

DGIM fördert Systemmedizin – Molekulare Informationen bündeln und für die Behandlung nutzen

Wiesbaden/Mannheim,
– Blut-, Gewebe- oder Urinproben liefern dank hoch technologisierter
biochemischer, genetischer und physikalischer Analysen immer genauere
molekulare Informationen über Krankheiten. Ergänzt um Bilddaten und
klinische Tests ergibt sich daraus systematisch ein individualisiertes
medizinisches Gesamtbild eines Menschen. Ziel dieser „Systemmedizin“ ist
eine passgenaue Behandlung. Damit neue Erkenntnisse bestmöglich
zusammenfließen und Patienten helfen, konkretisiert die Deutsche
Gesellschaft für Innere Medizin e. V. (DGIM) diese Thematik jetzt in
einem Positionspapier zur „Systemmedizin“. Internisten komme dabei eine
wichtige integrative Funktion zu, so die DGIM.

Bioproben
aus Blut, Urin oder Gewebe bilden das Ausgangsmaterial für die Analyse
von Erbgut und die Erforschung von Proteinen oder biochemischen
Signalwegen wie beispielsweise der körpereigenen Abwehr. Sie liefern
molekulare Hinweise auf die Funktion von Organen und Zellen und deren
Kommunikation – etwa einer Krebszelle. Kombiniert mit Befunden aus der
Bildgebung und klinischen Tests ermöglicht dies heute, komplexe
Zusammenhänge von Krankheiten besser zu verstehen. „Mit der
Systemmedizin gewinnen wir ein neues Verständnis der vielen sich
wechselseitig beeinflussenden Faktoren, die letztendlich zu einer
Erkrankung führen“, sagt Professor Dr. med. Dr. h. c. Ulrich R. Fölsch,
Generalsekretär der DGIM aus Kiel. „Damit eröffnen sich Chancen für
Diagnostik und Therapie in der Medizin“. In der Krebsmedizin etwa kommen
diese Methoden bereits zum Einsatz.

Jedoch
stellen diese Entwicklungen die Innere Medizin auch vor neue Aufgaben,
denn die Erkenntnisse entspringen verschiedensten Forschungszweigen.
Zudem fallen große Datenmengen an, die es technisch und rechtlich
angemessen zu handhaben gilt. „Wir müssen deshalb Prozesse und
Strukturen entwickeln, um die unterschiedlichen Technologien und
Fachgebiete sinnvoll zusammenzuführen und sie für die klinische Arbeit
im Sinne einer internistischen Systemmedizin optimal nutzbar zu machen“,
sagt Professor Dr. med. Frank Lammert aus Homburg/Saar. Er sitzt der
DGIM-Kommission „Wissenschaft und Nachwuchsförderung“ vor, die das
Positionspapier vorlegt. Einen gangbaren Weg sieht die Kommission in der
Schaffung fachübergreifender Verbünde, die sämtliche Möglichkeiten
bündeln.

Um
das neue Wissen der Systemmedizin für das Gesundheitswesen verfügbar zu
machen, sei die Verknüpfung von Behandlungsdaten mit der
Versorgungsforschung notwendig – immer unter Wahrung der
Patientenrechte. Die Kommission fordert auch, neue Verfahren in
klinischen Studien zu prüfen, um Fehlentwicklungen zu vermeiden. „Wir
sehen uns hier in einer Vorreiterrolle bei der Generierung, Analyse und
Integration von großen Datenmengen zu Behandlungs- und Forschungszwecken
innerhalb der Medizin“, sagt Professor Dr. med. Nisar Malek aus
Tübingen, der die Stellungnahme zur Systemmedizin konzipiert hat.

Ärzte
und insbesondere Internisten müssen künftig in der Lage sein,
molekulare Informationen zu analysieren, in klinischen Zusammenhängen zu
interpretieren und ihre Patienten entsprechend zu beraten. „Das setzt
jedoch Wissen voraus, das heute nicht im notwendigen Umfang vermittelt
wird“, betont Professor Fölsch. Deshalb sieht das Positionspapier der
DGIM molekularmedizinische Fort- und Weiterbildungsangebote vor. „Wir
stehen vor einem völlig neuen Verständnis von Krankheiten, deren
Prävention und Therapie – dies gilt es entschlossen und gewissenhaft zum
Wohle unserer Patienten zu nutzen“, so Fölsch.

Chronisch erschöpft – wenn auch Ruhe keine Erholung bringt
Stuttgart, Januar 2013 – Patienten mit chronischem Erschöpfungssyndrom stoßen bei Mitmenschen immer wieder auf Misstrauen und Unverständnis. Die Erkrankung ist jedoch real, betont ein Experte für Psychosomatische Medizin in der Fachzeitschrift „DMW Deutsche Medizinische Wochenschrift“ (Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2013). Er stellt dort die aktuellen Konzepte und die neuesten Therapieansätze vor. Die beste Wirkung seien laut Studien für eine Verhaltenstherapie und Physiotherapie belegt. Wichtig sei es auch, frühzeitig psychosoziale Faktoren zu betrachten und keine einseitige Suche nach körperlichen Ursachen zu betreiben, rät die Deutsche Gesellschaft für Psychosomatische Medizin und Ärztliche Psychotherapie (DGPM) anlässlich einer aktuellen Leitlinie.
Das chronische Erschöpfungssyndrom unterscheidet sich von der körperlichen Schwäche und Abgeschlagenheit, die alle Menschen nach körperlicher oder geistiger Arbeit kennen. Denn bei den betroffenen Patienten setzt die Erschöpfung schon nach geringster Belastung ein. Auch in Ruhe sind sie zu konzentrierter geistiger Tätigkeit kaum noch in der Lage, einige werden sogar bettlägerig, berichtet Professor Peter Henningsen, Direktor der Klinik für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie am Klinikum rechts der Isar der TU München.
Kennzeichnend für das chronische Erschöpfungssyndrom ist, dass es nicht lebenslang vorhanden war. Es setzt irgendwann ein, häufig zu einem bestimmten Zeitpunkt, wie bei einem Infekt. Doch anders als nach einer Grippe erholen sich die Patienten nicht wieder. Wenn die Symptome länger als sechs Monate anhalten, ist das Hauptkriterium für ein chronisches Erschöpfungssyndrom erfüllt. Bevor Ärzte die Diagnose stellen, müssen allerdings weitere Beschwerden hinzukommen. Dazu gehören Gedächtnis- und Konzentrationsprobleme, Halsschmerzen, druckempfindliche Lymphknoten, Muskelschmerzen, Gelenkschmerzen, Kopfschmerzen und ein nicht-erholsamer Schlaf. Nur wenn mindestens vier dieser sechs Symptome oder Krankheitszeichen vorliegen, können Ärzte die Diagnose eines chronischen Erschöpfungssyndroms stellen. Das ist relativ selten der Fall. Professor Henningsen schätzt, dass höchstens 0,5 Prozent der Allgemeinbevölkerung an einem chronischen Erschöpfungssyndrom leiden. Frauen sind häufiger betroffen als Männer.
Aufgrund des zeitlich umrissenen Beginns sind viele Patienten überzeugt, dass das chronische Erschöpfungssyndrom durch eine Infektion ausgelöst wird oder wie Rheuma eine immunologische Ursache hat. Tatsächlich finden die Ärzte manchmal Hinweise auf eine körperliche Ursache. Dies kann ein Mangel am Stresshormon Kortison sein oder ein Anstieg von entzündlichen Botenstoffen wie Interleukin-6 im Blut. Nach derzeitigem Kenntnisstand sind dies aber eher Folgen der Erkrankung und nicht Ursache der Erschöpfungserkrankung, berichtet Professor Henningsen von der DGPM.
Damit ist die Frage nach der Ursache des chronischen Erschöpfungssyndroms noch offen. Der Psychosomatik-Experte Professor Henningsen vermutet, dass sexuelle, körperliche oder emotionale Traumatisierungen in der frühen Kindheit ein Auslöser sein können. Er bezieht sich dabei auf eine größere Fall-Kontroll-Studie, in der derartige tiefgehende psychische Verletzungen mit einem 6-fach erhöhten Risiko einhergingen, später an einem chronischen Erschöpfungssyndrom zu erkranken.
Auch wenn die Ärzte die Ursache der Erkrankung noch nicht genau kennen, können sie seit kurzem doch zwei Therapien anbieten. Beide haben sich in einer britischen Studie (PACE-Trial) an 641 Patienten als wirksam erwiesen: Die kognitive Verhaltenstherapie gehört zu den Psychotherapien. Sie versucht, den Patienten die Angst vor der chronischen Erschöpfung zu nehmen und ihre zunehmende Passivität zu überwinden. Bei der gestuften Aktivierungstherapie („graded excercise therapy2, GET) trainieren Physiotherapeuten mit den Patienten, um sie für den Alltag körperlich wieder fit zu machen.
Unter der aktiven Psycho- und Physiotherapie erreichten etwa 30 Prozent der Patienten Normalwerte, ungefähr doppelt so viele wie unter einer alternativen Therapie oder normalen Betreuung. Auch wenn die Therapieeffekte insgesamt „moderat“ seien, rät Professor Henningsen den Patienten zu einem Behandlungsversuch mit kognitiver Verhaltenstherapie und einer gestuften Aktivierung. Der Experte gesteht aber ein, dass dadurch einem Teil der am chronischen Erschöpfungssyndrom erkrankten Menschen derzeit noch nicht zu voller Funktionsfähigkeit verholfen werden könne.
P. Henningsen, A. Martin:
Das chronische Erschöpfungssyndrom.
DMW Deutsche Medizinische Wochenschrift 2013: 138 (1/2): S. 33-38

Bluthochdruck und Sauna

Experten bescheinigen gesundheitlichen Nutzen – wenn die Bedingungen stimmen

Heidelberg,
Februar 2016 – Viele Menschen, die an Bluthochdruck leiden, sind
verunsichert, ob sie in die Sauna gehen dürfen. Ein Experte der
Deutschen Hochdruckliga e.V. DHL® erklärt, welche Auswirkungen Saunieren
auf den Körper hat und was Bluthochdruck-Patienten dabei beachten
sollten.

Saunieren
genießt einen guten Ruf: Von regelmäßigen Saunagängen sollen
Wohlbefinden und Gesundheit profitieren. Das Immunsystem sei bereits
nach wenigen Monaten gestärkt und Saunagänger daher selten erkältet.
Diesen positiven Effekten steht die weit verbreitete Meinung entgegen,
dass Saunieren zu einem Kollaps aufgrund einer zu starken
Blutdrucksenkung führen könne. Verursacht werde diese durch die
Erweiterung der Blutgefäße durch die anhaltende Hitzeeinwirkung. „Hier
sollte jedoch zwischen den akuten Auswirkungen eines Saunagangs und
denen in der Ruhephase sowie der Langzeitwirkung regelmäßiger Saunagänge
unterschieden werden“, betont Professor Dr. med. Reinhard Ketelhut,
Sportwissenschaftler und Sportmediziner am Medical Center Berlin.

Was passiert beim Saunieren?

Der
Saunagang ist zunächst eine Belastung für das Herz-Kreislauf-System.
Haut- und Körpertemperaturen können bis auf 40 Grad Celsius ansteigen.
Es kommt zu einer vermehrten Ausschüttung von Stresshormonen, wodurch
sich auch die Herzfrequenz kontinuierlich beschleunigt. Nach 15 Minuten
Saunieren entspricht die Herzfrequenz Werten wie bei einer Belastung von
90 Watt auf dem Fahrradergometer – also etwa der Anstrengung, wenn man
mit einer Tasche in der Hand zum Bus rennt. „Unsere Untersuchungen haben
gezeigt, dass der obere, systolische Blutwert, mit der zunehmenden
Aufenthaltsdauer in der Sauna zunimmt“, so Professor Ketelhut. „Der
untere, diastolische Blutwert, steigt zu Beginn des Saunierens deutlich
an, und bleibt dann währenddessen konstant erhöht.“ Es komme also nicht
zu einem Abfall des diastolischen Wertes. „Die Blutdrucksenkung tritt
erst in der Ruhephase ein“, erklärt der Experte. Dann halte sie noch
lange an. Wer einen gut eingestellten Bluthochdruck habe, müsse nicht
auf das Saunavergnügen verzichten. „Der Blutdruck entspricht ungefähr
dem bei einer Belastung von 70 Watt auf einem Fahrradergometer“,
erläutert Professor Ketelhut.

Saunieren mit Bluthochdruck – so geht`s

„Wer
sich lange nicht mehr körperlich belastet oder Sport getrieben hat,
sollte ebenso wie Patienten mit Vorerkrankungen vor dem ersten
Saunabesuch seinen Arzt hinzuziehen“, rät Professor Ketelhut. Dieser
solle ein Belastungs-EKG durchführen, um einen Sauerstoffmangel am
Herzen auszuschließen. „Ein Kriterium hierfür ist eine beschwerdefreie
Belastbarkeit von mindestens 1 Watt/kg Körpergewicht.“ Wer hohen
Blutdruck habe, für den gelte: Der Blutdruck soll nicht nur in Ruhe,
sondern auch unter Belastung gut eingestellt sein. „Bei 20 bis
50-jährigen Frauen und Männern sollte er bei 100 Watt einen Wert von
200/100 mmHg nicht überschreiten“, betont der Experte. Dann stehe dem
Saunavergnügen nichts im Wege. Wer mit gut eingestelltem Bluthochdruck
regelmäßig saunieren wolle, sollte aber noch weitere Dinge beachten. Zum
einen sollten Einsteiger langsam beginnen und sich langsam steigern. In
der typischen finnischen Sauna herrschen Temperaturen von 80 bis zu 100
Grad Celsius bei nahezu null Prozent Luftfeuchtigkeit. Für den Anfang
sind Bio- oder Dampfsaunen mit 45 und 60 Grad Celsius bei höherer
Luftfeuchtigkeit ratsam. Auch die Verweildauer sollte zu Beginn nur etwa
drei bis fünf Minuten betragen und bei guter Verträglichkeit langsam
gesteigert werden. Zum anderen sollten Patienten mit Bluthochdruck eine
radikale Abkühlung nach dem Saunagang im Eisbecken oder der kalten
Dusche vermeiden. „Dies könnte eine Engstellung der Gefäße und dadurch
einen stärkeren Blutdruckanstieg verursachen“, erklärt Professor
Ketelhut. Diese Veränderungen könnten bei Menschen mit
Herzkranzgefäß-Erkrankungen Herzbeschwerden hervorrufen. Ratsam sei ein
langsames, kontrolliertes und stressfreies Abkühlen an der Luft oder
durch lauwarmes Wasser sowie eine Ruhepause von mindestens 30 Minuten
nach jedem Saunagang.

Langfristiger Nutzen

Der
Blutdruck ist in der Ruhephase nach der Sauna noch deutlich niedriger
als vor dem Saunabesuch. Für die Blutdrucksenkung ist sicherlich zum
Teil ein Flüssigkeitsverlust durch Schwitzen verantwortlich. Studien
haben aber gezeigt, dass bei regelmäßigem Saunieren eine dauerhaft
günstige Wirkung auf die Blutdruckregulation zu erwarten sei, die nicht
allein durch den Flüssigkeitsverlust zu erklären ist. So wurde der
Blutdruck bei Hypertonikern bei zweimal wöchentlichem Saunabesuch von
166/101 mmHg nach drei Monaten auf 143/92 mmHg und somit um 23 mmHg
systolisch und 9 mmHg diastolisch gesenkt. Bei Patienten mit
Herz-Kreislauferkrankungen konnte eine vergleichbare Blutdrucksenkung
von 162/110 mmHg auf 139/92 mmHg erzielt werden, was dann sogar noch
nach drei Jahren nachweisbar war. Als wesentlicher Faktor für die
Blutdrucksenkung durch Saunieren wird eine funktionelle Verbesserung des
Endothels – der Innenschicht der arteriellen Gefäße – angenommen, wie
sie auch regelmäßiges Ausdauertraining mit sich bringt. Aber auch die
Regulation der Stresshormone kann durch regelmäßige Saunagänge günstig
beeinflusst werden.

Wer aufs Schwitzen besser verzichtet

Es
gibt auch Faktoren, die gegen einen Saunabesuch sprechen: Dazu zählen
ein schlecht eingestellter Bluthochdruck oder wiederholte
Blutdruckkrisen, akute Herzschwäche, Brustschmerzen mit sich ändernder
Symptomatik (instabile Angina Pectoris) und weitere Herzerkrankungen,
bei denen starke Belastungen vermieden werden sollten. „Wer sich
unsicher ist, ob er nicht dennoch saunieren kann, für den ist auch hier
der betreuende Arzt der erste Ansprechpartner“, betont Professor
Ketelhut.

Dass weniger mehr sei, ist ein
Grundsatz der Architektur der Moderne. Für Informationen als Grundlage
für weitreichende Entscheidungen taugt er jedoch nicht – meint man.
Aber: Geht es um den Umgang mit unangenehmen Wahrheiten wie
Krankheitsdiagnosen, scheuen sich viele Menschen, diesen ins Auge zu
blicken: Arztbesuche werden aufgeschoben. Forscher des Karlsruher
Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Tilburg haben eine
Methode entwickelt, dieser Furcht zu begegnen. Das berichten sie in der
Fachzeitschrift Management Science.

„Es ist eine grundlegende Annahme in der
Ökonomie, dass Entscheidungsträger Informationen willkommen heißen. Es
gilt also: je mehr Wissen, desto besser“, erklärt Nora Szech, Inhaberin
des Lehrstuhls für Politische Ökonomie. „Ist die Entscheidung aber
fundamental wichtig für das eigene Leben, gilt das offenbar nicht
immer“, so die Wirtschaftswissenschaftlerin weiter. Als Beispiel nennt
sie Patienten, die möglicherweise von einer schweren Krankheit betroffen
sind. „Sie vermeiden häufig den diagnostischen Test.“ Um diesem Problem
zu begegnen, hat Szech eine Methode entwickelt, die Betroffenen eine
Alternative zu den oft gefürchteten präzisen Tests eröffnen soll.

Denn eine Diagnose zu meiden, mindert die
Möglichkeiten, vorzusorgen und das Leben anzupassen. Ein Beispiel: Die
unheilbare Erbkrankheit Chorea Huntington ist schon seit Jahrzehnten
mittels Genanalyse vorhersagbar. Ist ein Elternteil betroffen, besteht
für die Nachkommen ein 50-prozentiges Risiko, mit ungefähr 40 Jahren
selbst krank zu werden. Der Gendefekt führt zu schwersten physischen und
psychischen Schäden, sodass die Patienten im Verlauf der Krankheit
Vollzeitpflege benötigen. Empirische Studien zeigen, dass Betroffenen
ihr Leben drastisch umgestalten, wenn sie wissen, dass sie gesund
bleiben – oder erkranken. Berufs-, Finanz- und Familienplanung werden
entsprechend angepasst. „Trotzdem entscheiden sich die meisten
Risikopatienten gegen den Test“, sagt Szech. „Die Menschen möchten nicht
mit der Last des Wissens leben, dass die Krankheit ausbrechen wird“,
ergänzt Nikolaus Schweizer von der Universität Tilburg. Grund für die
Ablehnung des Tests ist typischerweise eine Antizipatorische Reaktion,
die das zukünftige Erleben vorwegnimmt: „Wenn ich als 20-Jähriger
erfahre, dass ich mit 40 krank werde, kann das mein Wohlergehen bereits
in den kommenden gesunden Jahren stark beeinflussen“, erläutert Szech.
„Viele haben Angst davor, die Hoffnung zu verlieren.“

Um diesem Problem zu begegnen, greift die
Wirtschaftswissenschaftlerin auf Erkenntnisse aus der Verhaltensökonomie
und der Psychologie zurück. Bei früheren Forschungen zu moralischem
Verhalten untersuchte Szech die unguten Effekte von Diffusion oder
Streuung etwa von Verantwortung. „Wer sich hinter anderen verstecken
kann, verhält sich rücksichtsloser und gieriger“, fand sie bei
empirischen, verhaltensökonomischen Studien heraus. Vor die Wahl
gestellt, Geld zu gewinnen oder einer Maus das Leben zu retten,
entschieden sich Probanden häufiger für Ersteres, wenn die Entscheidung
darüber gemeinsam in einer Gruppe gefällt wurde. Waren sie hingegen
allein verantwortlich, verzichteten sie meist auf das Geld und retteten
die Maus. „Bei Gruppenentscheidungen greift die Logik, es könne ja auch
ein anderer den Ausschlag gegeben haben.“

Geht es aber um die Furcht vor einer
schlechten Diagnose, kann die Kraft der Diffusion allerdings positiv
genutzt werden. Das zeigen Schweizer und Szech jetzt mit neuen
Testverfahren: „Werden zum Beispiel die Proben zweier Risikopatienten
gemischt, verliert der Test einen Teil seines Schreckens.“  Ist der
Gendefekt nicht vorhanden, können beide Patienten aufatmen – sie werden
gesund bleiben und können ihr Leben entsprechend gestalten, zum Beispiel
ohne Sorge vor der Krankheit und der Weitervererbung Kinder bekommen,
die Berufswahl anpassen oder fürs Alter planen. Ist er hingegen
vorhanden, bleibt unklar, wer den Gendefekt hat oder ob ihn beide
Patienten haben. „Für den Einzelnen bleibt eine 33-prozentige Chance,
nicht an Chorea Huntington zu erkranken“, erläutert Szech. Ein solches
Ergebnis sei zwar weniger gut als die Ausgangssituation, wo das Risiko
zu erkranken bei 50 Prozent lag, räumt Szech ein. „Aber es bleibt noch
viel Grund zur Hoffnung, gesund zu bleiben.“ Randomisierte Verfahren
könnten zudem helfen, die Hemmschwelle für Tests zu senken, weil viele
Menschen – wie empirische Studien zeigen – Wahrscheinlichkeiten etwas
verzerrt wahrnähmen, ergänzt Schweizer. „Eine klare Diagnose der
Entwarnung ist besonders gut für das Wohlbefinden. Dies bieten auch die
neuen Verfahren, ohne das gefürchtete Risiko, zu erfahren, sicher die
Krankheit zu bekommen.“

In diversen Ländern wurden Tests gemischter
Blutproben bereits durchgeführt, sagt Szech, wenn auch in anderem
Zusammenhang. Etwa für Untersuchungen von Spenderblut oder im
Militärbereich, um Krankheiten auszuschließen, dort allerdings mit dem
Motiv, Kosten zu sparen. Rechtliche oder ethische Hürden für eine
Anwendung in Deutschland sieht Szech nicht. Die bewusst weniger präzise
gestalteten Tests sind zudem auch für einzelne durchführbar, indem man
das Auswerten der Probe randomisiert gestaltet. Es braucht also nicht
unbedingt eine gemischte Blutprobe. „In der Medizin geht es bislang
darum, Tests so präzise wie möglich zu gestalten. Es ist gut, dass es
diese Tests gibt. Aber wenn sich kaum jemand traut, sie zu machen,
braucht es zusätzliche Möglichkeiten“, fordert Szech.

Neues Osteoporose-Medikament ante portas: Kommt der Sklerostin-Antikörper Romosozumab auch bei uns?

Bochum, 22. Januar 2019:

Am 8. Januar wurde  in Japan als erstem Land Romosozumab für die
Osteoporosetherapie zugelassen. Im DGE-Blog wurde erstmals im Jahre
 2012 (1) und in den folgenden Jahren  mehrfach über diese Substanz der
Firmen AMGEN und UCB  berichtet. Es handelt sich um einen gegen
Sklerostin gerichteten humanisierten monoklonalen Antikörper. Sklerostin
ist ein von den Knochenzellen sezerniertes Protein, welches die
Knochenneubildung hemmt, sein dagegen gerichteter Antikörper Romosozumab
wirkt somit osteoanabol. Dies erkennt man am Anstieg des
Prokollagen-1-N-terminalen Peptids (P1NP),  eines Markers des
Knochenanbaus. In der FRAME-Studie (2) bei postmenopausalen Frauen bewirkte im 1. Jahr die 1x monatliche s.c. Gabe von Romosozumab gegenüber Plazebo einen Rückgang der Wirbelkörperfrakturen. Nach dem ersten Jahr wurde
 das Antiresorptivum Denusomab (Prolia®) gegeben und  nach zwei Jahren
waren die Wirbelkörperfrakturen um 75% vermindert. Als ernste
Nebenwirkungen war es unter Verum zu zwei Kiefernekrosen und einem
atypischen Oberschenkelbruch gekommen. In einer  Head-to Head-Studie von
Romosozumab vs. Alendronat (ARCH-Studie)
zeigte sich, ebenfalls an postmenopausalen Frauen, auch ein günstiger
Knocheneffekt. Hier kam es in der Romosozumab-Gruppe jedoch häufiger zu
ernsten kardialen und zerebrovaskulären (CV) Ereignissen (3) . Diese
waren auch in der BRIDGE-Studie an männlichen Osteoporosepatienten häufiger. Da sich  Sklerostin außer im Knochen
auch im Aortengewebe und hochreguliert bei  Gefäßverkalkungen und in
Herzklappen findet, könnte Sklerostin ein negativer Regulator für
Gefäßverkalkungen sein. Ob dies die potentiellen ernsten CV
Nebenwirkungen von Romosozumab erklären könnte, ist offen.  Die CV
Sicherheitsdaten lagen der FDA beim ersten Zulassungsantrag im Mai 2017 nicht vor, er wurde daher zurückgestellt (4).

Zulassungsstatus:

Japan (PMDA): Am 8. Januar 2019 wurde Romosozumab mir dem Handelsnamen Evenity in Japan approbiert.

FDA: Vor wenigen Tagen votierte das
FDA-Beratergremium  mit 18:1 Stimmen (mit gewissen Vorbehalten einiger
Mitglieder) für die Zulassung dieses knochenanabolen
Osteoporosemedikaments, mit der von AMGEN vorgeschlagenen
Indikationsstellung: Osteoporosebehandlung postmenopausaler Frauen mit
hohem Frakturrisiko, definiert als:  Vorgeschichte mit osteoporotischen
Knochenbrüchen, multiple Risikofaktoren für Brüche, oder ungenügende
Wirkung oder Unverträglichkeit anderer Osteoporose-Medikamente. Eine Box
im Beipackzettel soll eine Warnung für Patienten enthalten, die schon
einmal Herzattacken oder einen Schlaganfall hatten. Im zweiten Zulassungsantrag an die FDA vom 16.1.2019 steht: „A
meta-analysis of time to first MACE using data from all three phase 3
trials, found a HR of 1.40 (95% CI: 0.99-1.99) for the comparison of
rosomozumab to placebo and alendronate combined”. Es wurde ein möglicher CV Schutzeffekt von Alendronat diskutiert (Daten der ARCH-Studie im 1. Jahr  auf der Abbildung unten).

Der lange Weg in die Klinik

Von
Christina Hohmann-Jeddi, Frankfurt am Main / Sie galten lange Zeit als
Hoffnungsträger, mit denen große Erwartungen verbunden waren: die
Stammzellen. 17 Jahre nach ihrer Erstbeschreibung kommen nun erste
Stammzell-basierte Therapien in die Klinik. Vom aktuellen Stand der
Forschung und neuen Ansätzen wurde auf einem Symposium in Frankfurt am
Main berichtet.

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1998
gelang es dem US-amerikanischem Forscher James Thomson erstmals, eine
Zelllinie aus menschlichen embryonalen Stammzellen zu etablieren, und er
markierte damit den Beginn der Stammzellforschung. Seitdem werden große
medizinische Hoffnungen auf die totipotenten Zellen gesetzt, die sich
in verschiedenste Zellarten entwickeln können. 

	Stammzellen können aus Embryonen gewonnen werden oder durch Reprogrammierung von ausdifferenzierten Gewebezellen. Foto: Shutterstock/Sebastian Kaulitzki

Denn
während einige Organe des menschlichen Körpers wie die Haut, Leber und
das Knochenmark noch im Erwachsenenalter Stammzellen besitzen und somit
regenerationsfähig sind, haben andere wichtige Organe wie Herz, Gehirn
und Pankreas diese Fähigkeit nicht, sagte der Stammzellforscher
Professor Dr. Oliver Brüstle vom Uniklinikum Bonn. Er berichtete auf dem
von der EKHN- Stiftung der evangelischen Kirche ausgerichteten
Symposium »Der erneuerbare Mensch« von aktuellen Forschungsrichtungen.

Ersatzgewebe schaffen

Eines der Ziele der Stammzellforschung sei, Ersatzzellen oder -gewebe
für diese Organe herzustellen. So ist es Forschern mittlerweile
gelungen, primitive organoide Strukturen wie Teile der Großhirnrinde
oder Augenanlagen aus Stammzellen in der Petrischale zu bilden,
berichtete Brüstle. Zudem ist es möglich, durch Zugabe von verschiedenen
Signalmolekülen die Ausreifung von humanen embryonalen Stammzellen
(hESC) in verschiedene Zelltypen gezielt zu steuern. Neben der
Zelltherapie haben die Techniken auch großes Potenzial für die
Krankheitsforschung und die Wirkstoffentwicklung.

Wünschenswert seien in mehrerer Hinsicht autologe, also vom Patienten
stammende Zellen, erklärte Brüstle. Diese sind mittlerweile in Form der
sogenannten ipS-Zellen verfügbar. Diese induzierten pluripotenten
Stammzellen sind Gewebezellen, die durch Einschleusen von vier Genen auf
einen frühen Zustand der Embryonalentwicklung zurückversetzt, also zu
Stammzellen reprogrammiert werden. »Sie sind in der Lage, alle Zelltypen
des menschlichen Körpers herzustellen«, sagte der Forscher. Dies sei
hilfreich für die Krankheitsforschung, da eine Reihe von Erkrankungen
des Menschen wie Alzheimer oder Parkinson nicht bei Tieren vorkommt und
ihre Pathogenese daher schlecht zu untersuchen ist. »Mit den ipS-Zellen
ist es nun möglich, diese Erkrankungen quasi nachzubilden«, so Brüstle.
Als Beispiel nannte er die Machado-Joseph-Erkrankung, eine erbliche
neurodegenerative Krankheit. Mithilfe von ipS-Zellen von Patienten könne
man die Krankheitsprozesse darstellen und untersuchen und somit Targets
für die Arzneistoffentwicklung identifizieren.

Einsatz in der Wirkstofftestung

Möglichkeiten bieten die ipS-Zellen aber auch für die Testung von
Wirkstoffen: An aus ipS-Zellen von Patienten stammenden Zellen und
Geweben kann die Wirksamkeit und Sicherheit von Substanzen untersucht
werden. Wie hilfreich dies sein kann, zeigte Brüstle anhand des
Wirkstoffs Indometacin bei Alzheimer-Patienten. In Tierversuchen und
Zelluntersuchungen hatte sich gezeigt, dass bestimmte NSAR wie
Indometacin die γ-Sekretase beeinflussen und die Menge des schädlichen
β-Amyloids senken können. Doch die darauf folgenden klinischen Studien
fielen alle negativ aus, berichtete Brüstle. Um zu testen, ob dieses
Ergebnis mithilfe von ipS-Zellen hätte vorhergesagt werden können,
stellte seine Arbeitsgruppe aus Hautzellen von Patienten mit einer
familiären Form der Alzheimer-Erkrankung ipS-Zellen her und ließ diese
in Neuronen ausdifferenzieren. An diesen und an Nervenzellen aus
ipS-Zellen von Gesunden als Kontrolle testete die Arbeitsgruppe die
Wirkung von Indometacin. In beiden zeigte die Substanz keinen Effekt,
berichteten die Forscher 2013 im Fachjournal »Stem Cell Reports« (DOI:
10.1016/j.stemcr.2013.10.011). »Die Neuronen ließen sich nicht
beeindrucken, andere Zellarten schon«, berichtete Brüstle. An ihren
Zielzellen im Organismus, humanen Neuronen, war der Wirkstoff in der
präklinischen Entwicklung nie getestet worden. Laut Brüstle ließe sich
die Aussagekraft von präklinischen Untersuchungen durch die Verwendung
von ipS-Zellen deutlich verbessern.

Eine Augenanlage mit Retina stellten japanische Forscher 2011 aus embryonalen Stammzellen der Maus her. Foto: Riken Center

»IpS-Zellen
herzustellen, ist mittlerweile Routine geworden«, sagte der
Stammzellforscher. Zurzeit baut die Universitätsklinik Bonn zusammen mit
der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen eine
automatisierte Produktionsstraße für diese Zellen auf. Einsetzbar wären
diese zum Beispiel zur Gewinnung von Neuronen für die Therapie von
neurodegenerativen Erkrankungen. Bislang sind Transplantationen von aus
ipS-Zellen gewonnen Nervenzellen allerdings noch auf Tierversuchsniveau.
Ob sie bei Erkrankungen wie Alzheimer jemals erfolgreich sein werden,
sei schlecht abzusehen. Denn hier müsse der Ausfall vieler Neuronen
kompensiert werden, die nicht nur überleben, sondern sich auch mit
vielen tausend anderen Neuronen verschalten müssen. Etwas weiter ist man
bei der Parkinson-Erkrankung. Hier seien in Japan zwei klinische
Studien in Vorbereitung.

Die erste klinische Studie, bei der humane embryonale Stammzellen zum
Einsatz kamen, führte Steven Schwartz von der University of California
in Los Angeles durch. Insgesamt 18 Patienten mit altersbedingter
Makuladegeneration oder Morbus Stargardt, einer seltenen juvenilen
Makuladystrophie, erhielten Transplantate von aus hESC gewonnenen
retinalen Pigmentepithelzellen. Die Sehfunktion verbesserte sich bei der
Hälfte der Patienten, die transplantierten Zellen überlebten und lösten
keine Tumoren aus, berichteten die Forscher um Schwartz vergangenen
Oktober im Fachjournal »The Lancet« (DOI:
10.1016/S0140-6736(14)61820-1). In Japan begann im September 2014 eine
klinische Studie zur gleichen Indikation: Hier wurden die retinalen
Pigmentepithelzellen allerdings aus ipS-Zellen der Patienten gewonnen.

Akzeptabler Zeitrahmen

»Siebzehn Jahre nach der ersten Etablierung von Stammzelllinien erste
klinische Studien zu starten – das ist ein akzeptabler Zeitrahmen«,
sagte Brüstle. »Für Pessimismus besteht kein Grund.« In drei bis vier
Jahren dürften die Ergebnisse der Untersuchungen vorliegen. Noch etwas
länger dürfte es dauern, bis die neueste Technik in der Klinik erprobt
wird: die direkte Konversion. Hierbei werden ausdifferenzierte Zellen
wie Hautzellen direkt in einen anderen Zelltyp wie Neuronen
umprogrammiert. »Diese Technik steckt allerdings noch in den
Kinderschuhen«, sagte Brüstle.

In Bezug auf die deutsche Gesetzgebung, die die Forschung an hESC
erschwert, sagte Brüstle, dass sich der Nachteil für die deutschen
Forscher durch die Entwicklung der ipS-Zellen relativiert habe. In
seinem Labor würde zu 20 Prozent mit humanen embryonalen Stammzellen und
zu 80 Prozent mit ipS-Zellen geforscht. Er geht davon aus, dass sobald
Stammzell-basierte Therapien zur Verfügung stehen, Deutschland die
Gesetzgebung so anpassen werde, dass sie auch hierzulande eingesetzt
werden können. »Wir werden von der Realität eingeholt werden.« /

Forscher hoffen auf Früherkennung von bösartigen Erkrankungen

Pisa (pte/20.07.2007/13:55) – Wissenschaftler des Nationalen Forschungsrates CNR http://www.cnr.it und der National Enterprise for nanoScience and nanoTechnologies an der Scuola Normale Superiore http://www.nest.sns.it in Pisa haben ein in Tiefseequallen enthaltenes Protein entdeckt, das als Kontrastmittel zur Aufspürung von Krebszellen und deren Abtötung dienen könnte.

Gegenstand der Untersuchung war die Tiefseequalle Aequorea Victoria, die vor der nordamerikanischen Pazifikküste vorkommt. Die Fluoreszenzeigenschaften der Qualle könnte in Zukunft als biokompatibler Detektor genutzt werden. "Im Gegensatz zu den meisten Proteinen behält dieses Eiweiß seine Funktionstüchtigkeit auch in anderen Lebewesen, ohne auf aus dem Spenderorganismus stammende Molekül angewiesen zu sein", erklärt Fabio Beltram. Hinzu komme die Tatsache, dass das Eiweiß neben der Fluoreszenz auch mit neuen, zusätzlichen Eigenschaften ausgestattet werden kann. "Dazu gehört insbesondere die Fähigkeit, auf organische oder chemische Stimulanzen in Form von Farbveränderungen zu reagieren."

"Die manipulierten Proteine werden so von einfachen Fluoreszenzkörpern zu komplexen Sensoren, die Signale ausstrahlen und differenziert auf ihre Umgebung reagieren. Das Erbgut der Qualle kann mit weiterer DNA angereichert werden, deren Funktion es ist, ein spezifisches Protein aufzuspüren. Mit diesem verbindet sich das Sensor-Protein und löst eine Veränderung von dessen Form oder Farbe aus, ohne dabei schädliche Auswirkungen auf den Organismus zu haben." Versuche für die diagnostische Anwendung beim Menschen laufen bereits.

Die Erwartungen der Wissenschaftler gehen jedoch weit über die Diagnostik hinaus. Ein großes Potenzial ist auch an Therapieanwendungen geknüpft, so Beltram. Zu diesem Zweck werden Sensor-Proteine getestet, die eine so genannte "pro-pharmakologische" Rolle haben und erst bei spezifischen Impulsen wie beispielsweise dem Kontakt mit mutierten Proteinen eine Heilfunktion ausüben. Diese noch in den Kinderschuhen steckende "Nanomedizin", so die Hoffung des Forscherteams, könnte in einem augenscheinlich gesunden Körper frühzeitig Krebszellen aufspüren und zerstören, ohne auf invasive Eingriffe angewiesen zu sein.

Schneller fit nach Hüft-OP

Mit Muskelaufbau und vitaminreicher Ernährung optimal vorbereitet

Freiburg
– Ältere Patienten leiden oft an altersbedingtem Abbau von Muskelmasse
und -funktion, der sogenannten Sarkopenie. Sie beeinträchtigt den
gesamten Organismus und erhöht das Risiko für Gesundheitseinbußen und
Gebrechlichkeit. Damit kann sie auch den Erfolg eines neuen Hüft- oder
Kniegelenks beeinträchtigen. Die Deutsche Gesellschaft für Endoprothetik
(AE) empfiehlt Patienten deshalb, im Vorfeld einer Hüft- oder
Knieprothesen-Operation gezielt Muskelaufbau zu betreiben und sich
protein- und vitaminreich zu ernähren. Muskelaufbau sei in jedem Alter
möglich. Anlass der aktuellen Empfehlungen ist der Internationale Tag
des älteren Menschen am Sonntag, dem 1. Oktober 2017.

Eine
neue Hüfte oder ein neues Knie ist für rüstige Senioren heute Dank
schonender Operationsverfahren und optimal angepasster Narkosen ein
Routineeingriff. Die Versorgung mit den Prothesen ermöglicht
schmerzfreie Bewegung und Mobilität. Sie schafft so wichtige
Voraussetzungen für Wohlergehen, Gesundheit und ein selbstbestimmtes
Leben – und das häufig bis ins hohe Alter.

Doch
trotz aller Fortschritte in der Medizin ist jede Operation ein
belastendes Ereignis für den Körper. „Narkose, Medikamente und
Wundheilung fordern den ganzen Patienten“, sagt Professor Dr. med.
Karl-Dieter Heller, Generalsekretär der AE und Chefarzt der
Orthopädischen Klinik am Herzogin Elisabeth Hospital in Braunschweig.
„Ausreichende Muskelmasse und Muskelfunktion sind deshalb gerade bei
einem Krankenhausaufenthalt ein wichtiger Faktor für eine rasche
Genesung und eine erfolgreiche Rehabilitation“, so der Chefarzt einer
großen Fachklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie. Muskelkraft werde
für die Mobilisation nach dem Eingriff benötigt, etwa für das Aufsitzen,
Aufstehen sowie für sicheres und stabiles Gehen auf Unterarmstützen.
Zudem beeinträchtige eine zu geringe Muskelmasse den gesamten
Organismus, etwa das Herz-Kreislaufsystem oder den Stoffwechsel. „Wir
tun in der Orthopädie deshalb alles dafür, dass unsere Patienten keine
Muskelmasse durch zu lange Bettlägerigkeit verlieren. So lassen wir sie
etwa mit Hilfe eines Physiotherapeuten bereits am Tag der OP zum ersten
Mal aufstehen.“ Während einer Woche Bettruhe könnten sonst 1 bis 1,5
Kilogramm Muskelmasse verloren gehen.

Bewegt
man sich nicht regelmäßig, sind ab dem 70. Lebensjahr bereits 40
Prozent der Muskelmasse durch physiologischen Abbau verschwunden. „Bei
Schmerzen durch Arthrose und Gelenkverschleiß führen Schonung und
Vermeidungsverhalten zu zusätzlichem Muskelabbau und Funktionsverlust“,
erläutert Professor Dr. med. Henning Windhagen, Präsident der AE. „Das
ist nachvollziehbar und verständlich“, sagt er. Dennoch sei es möglich,
mit Hilfe eines Physiotherapeuten oder in qualifizierten Sportstudios,
Muskulatur gezielt aufzubauen, auch noch vor einer Operation.

„Damit
es nicht so weit kommt, solle man möglichst früh, spätestens ab 50 mit
gezieltem Training beginnen“, betont der Experte. „Auch
Arthroseschmerzen sind ein wichtiges Zeichen für die Aufnahme eines
solchen Trainings“, so Windhagen. Idealerweise setzte man das
Übungsprogramm auch vor Operationen nicht aus, so der Direktor der
Orthopädischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) im
DIAKOVERE Annastift. Er empfiehlt zudem eine abwechslungsreiche,
ausgewogene, kalorienarme und nährstoffreiche Ernährung.
Sportnahrungsmittel, etwa Proteinpulver, Vitamine und Spurenelemente
könnten nach Rücksprache mit dem Hausarzt gegebenenfalls zusätzlich
eingenommen werden.

„Die
Sarkopenie muss noch mehr Beachtung erfahren als bisher“, sagt
Professor Heller. „Dieser Umstand ist ebenso relevant wie der
kontinuierlich fortschreitende Knochenschwund – gerade auch im Hinblick
auf die zunehmende Alterung unserer Gesellschaft“.