Archiv der Kategorie: Pressemitteilungen

Telematikinfrastruktur: Gelten die Datenschutzgesetze nicht für Gesundheitsminister Spahn?

Aktuell müssen sich Ärzte und Psychotherapeuten mit ihren Praxen an die TI anschließen, andernfalls werden sie mit Honorarabzug bestraft.

FÄ-Vize Dr. Silke Lüder: „Die einzige Antwort darauf kann nur sein: Stopp der TI und des Anschlusszwangs“
FÄ-Vize Dr. Silke Lüder: „Die einzige Antwort darauf kann nur sein: Stopp der TI und des Anschlusszwangs“

In der Antwort auf eine aktuelle Anfrage der FDP-Bundestags-fraktion teilt das Bundes-gesundheitsministerium mit: Für die Telematikinfrastruktur (TI) gebe es bisher keine Daten-schutzfolgenabschätzung. Die Freie Ärzteschaft fordert aus diesem Anlass erneut und entschieden, die Einführung  der TI zu stoppen und die Pflicht der Ärzte sowie Psychotherapeuten zum Anschluss an die TI zurückzunehmen. „Jede Verarbeitung von sensiblen persönlichen Daten erfordert vorab eine Datenschutz-folgenabschätzung, und das verpflichtend“, sagte FÄ-Vize Dr. Silke Lüder mit Verweis auf die Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) am Montag in Hamburg. 

Das gelte vor allem, wenn „bei der Verwendung neuer Technologien, aufgrund der Art, des Umfangs, der Umstände und der Zwecke der Verarbeitung voraussichtlich ein hohes Risiko für die Rechte und Freiheiten natürlicher Personen“ bestehe, wie es in dem Gesetz heißt. Lüder betont: „Das ist bei der Telematikinfrastruktur sicher der Fall. Immerhin sollen in dem Netz medizinische Daten von 70 Millionen gesetzlich versicherten Bundesbürger gespeichert werden.“ Diese Datenschutzfolgenabschätzung hätte vor Einführung der TI und vor der gesetzlichen Verpflichtung der Arzt- und Psychotherapiepraxen zum Anschluss an die TI durchgeführt werden müssen – dies hätten auch der Bundesdatenschutzbeauftragte sowie die Kassenärztliche Bundesvereinigung mehrfach eingefordert. „Geschehen ist allerdings nicht – und das ist ein Skandal“, macht die FÄ-Vize klar. „Gelten die Datenschutzgesetze für Bundesgesundheitsminister Jens Spahn etwa nicht?“

Die Sicherheit der Patientendaten in der TI ist ohnehin äußerst zweifelhaft. „Nachdem beim Chaos Communication Congress kürzlich öffentlich wurde, dass sich Unbefugte ohne Probleme Praxis-, Arzt- und Patientenausweise als Zugangsschlüssel zur TI besorgen konnten, ist klar, dass wichtige Datensicherheitskriterien wie Vertraulichkeit und Integrität nicht erfüllt sind“, berichtet Lüder. Deshalb sei inzwischen sogar die Ausgabe von Praxis- und Arztausweisen gestoppt worden. Verstöße gegen den Datenschutz könnten seit Mai 2018 laut DSGVO mit Strafen in Millionenhöhe geahndet werden.

Diese Gemengelage bringe Arztpraxen in eine derzeit unlösbare Situation. „Wer sich an die TI angeschlossen hat oder anschließt“, erläutert die FÄ-Vizevorsitzende, „riskiert eindeutig Verstöße gegen die Datenschutzgesetze, weil die verpflichtende Datenschutzfolgenabschätzung fehlt. Wer sich nicht anschließt, wird mit Honorarabzug bestraft. Da derzeit keine Praxis- und Arztausweise ausgegeben werden, könne man sich selbst dann nicht an die TI anschließen, wenn man wollte – trotzdem gebe es hohe finanzielle Strafen. „Die Sanktionen von Herrn Spahn kann man unter den gegebenen Umständen nur als rechtswidrige Erpressung bezeichnen. Der Minister trägt Verantwortung sowohl für die Sanktionen gegen die Praxen als auch für die fehlende Datenschutzfolgenabschätzung – ein Skandal. Die einzige Antwort darauf kann nur sein: Stopp der TI und des Anschlusszwangs.“

Depression früh erkennen – Forscher untersuchen WhatsApp-Kommunikation

Experten der Universität Leipzig sind noch auf der Suche nach Probanden zwischen 13 und 17 Jahren

Das Foto zeigt einen Jugendlichen in sich versunken. 
Das Foto ist von Pexels. Der Fotograf heißt Brett Sayles
Foto: Pexels – Brett Sayles

Ein Expertenteam des Instituts für Psychologie der Universität Leipzig will in einem neuen Forschungsprojekt zur WhatsApp-Kommunikation Jugendlicher untersuchen, ob sich daraus Rückschlüsse auf eine drohende Depression ziehen lassen. Der Kinder- und Jugendpsychologe Prof. Dr. Julian Schmitz und seine Kollegen sind daher im Raum Leipzig aktuell auf der Suche nach insgesamt 40 depressiven und gesunden jungen Menschen zwischen 13 und 17 Jahren, um deren WhatsApp-Kommunikation anonym zu vergleichen und auf bestimmte Inhalte hin zu analysieren, die auf eine Depression hinweisen. Das Forschungsprojekt der Universität Leipzig gehört zu einer umfassenden Studie eines größeren Konsortiums zu dieser Problematik unter Leitung der Universität Tübingen, an dem auch die Universität Würzburg und die TU Dresden beteiligt sind.

„Wir wollen zunächst herausbekommen, ob die WhatsApp-Kommunikation überhaupt ein Marker ist, um eine depressive Erkrankung zu erkennen“, sagt Schmitz. Dazu werden die Daten der Probanden, die beispielsweise in Krankenhäusern oder psychiatrischen Ambulanzen in Behandlung sind und so auf die Studie gekommen sind, auf bestimmte negative Inhalte untersucht. Ein wichtiger Punkt ist für die Forscher auch, wieviel Zeit die jungen Menschen am Handy oder Tablet verbringen und wie oft sie es aus- und einschalten. Fest steht, dass eine Depression die Kommunikationsmuster der Betroffenen beeinflusst.  „Die einen verschließen sich vor ihrer Umwelt, haben weniger Interaktion in den sozialen Medien, andere sind ständig online und kommunizieren verstärkte negative Gedanken und Gefühle. Im realen Leben ist es definitiv so, dass sich die Betroffenen eher zurückziehen“, erläutert Schmitz. Untersucht werde auch, mit wie vielen Personen die Jugendlichen Kontakt haben. „Wenn depressive Menschen ihre sozialen Kontakte nicht mehr pflegen, ist die Frage, ob das über WhatsApp messbar ist. Das wollen wir herausbekommen“, so der Psychologe.

Auch die Art der Kommunikation werde durch diese Erkrankung verändert. Über eine App, die auf den Handys der Jugendlichen installiert wird, und bestimmte Computer-Algorithmen suchen die Forscher deshalb nach einer Häufung von Wörtern oder Emojis, die negative Emotionen ausdrücken. Da depressive Menschen stark mit sich selbst beschäftigt sind, werde in den WhatsApp-Texten auch nach gehäuften „Ich“-Formulierungen gesucht, die den für die Erkrankung typischen Egozentrismus widerspiegeln.

Schmitz betont, dass die Auswertung der Daten, die bis zum Sommer kommenden Jahres gesammelt werden sollen, anonym erfolgt und diese verschlüsselt übertragen werden. Zudem stehen alle an dem Projekt Beteiligten unter Schweigepflicht. Innerhalb des Konsortiums werten die Forscher WhatsApp-Daten vom Jugendlichen aus Leipzig, Tübingen, Dresden und Würzburg aus. „Es ist das erste Mal, dass die WhatsApp-Kommunikation in diesem Zusammenhang untersucht wird“, betont Schmitz. Wenn sich herausstellt, dass dies ein gangbarer Weg ist, um diese Erkrankung zu erkennen, könnten über das Handy beispielsweise helfende Hinweise an die Betroffenen via WhatsApp verschickt werden. Auch der behandelnde Therapeut könnte auf diesem Weg informiert werden. Nicht zuletzt haben Schmitz zufolge auch die Krankenkassen Interesse an dem Forschungsprojekt, da die Resultate unter anderem für die klinische Versorgung von depressiven Patienten genutzt werden könnten.

Wir haben bei der Uni Leipzig nachgefragt, welche Daten die Krankenkassen tatsächlich bekommen werden. Wie es möglich sein wird, wenn die Daten anonymisiert sind, Hinweise für die Betroffenen per WhatsApp zu schicken.

Hier die sehr schnelle Antwort von Prof. Dr. Schmitz, Uni Leipzig.

„In der Studie werden die Daten anonymisiert erhoben zu Forschungszwecken; sollte es weitere Entwicklungen geben kann eine mögliche App, die im Gesundheitsbereich eingesetzt wird, dann auch für mögliche Nachrichten genutzt werden beispielsweise zwischen Patient und Psychotherapeut (als Perspektive). Aktuell erhalten Krankenkassen keine Daten aus der App bzw. auch die Forschungsdaten werden keiner Krankenkasse direkt zur Verfügung gestellt.“

Interessierte Jugendliche können sich unter den folgenden Kontaktdaten zur Studie anmelden: Telefon 0341 9735991 und E-Mail whatsapp-studie@psychologie.uni-leipzig.de.

Wissenschaftler warnen: Klimawandel gefährdet Arzneipflanzen

Wenn Sie das nächste Mal nach Ginseng-Tee oder Weihrauchöl greifen, nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um darüber nachzudenken, wie es ohne wäre.

Stuttgart – Obwohl keine dieser Pflanzen heute akut gefährdet ist, stehen sie beispielhaft für eine sich abzeichnende weltweite Entwicklung: das Zurückdrängen und Aussterben von Arzneipflanzen. Wendy L. Applequist und ihre Co-Autoren beschreiben in ihrem Aufruf „Scientists‘ Warning on Climate Change and Medicinal Plants” die schädlichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Heilpflanzen. Der Appell wurde kürzlich in Planta Medica (Georg Thieme Verlag, Stuttgart. 2019.) veröffentlicht und von vielen weiteren Wissenschaftlern unterzeichnet.

In den meisten Entwicklungsländern sind Arzneipflanzen die Hauptmedikamente für 70 bis 95 Prozent der Bevölkerung und auch in Industrienationen nimmt ihre Verwendung zu. Jährlich werden weltweit pflanzliche Inhaltsstoffe für medizinische Anwendungen im Wert von schätzungsweise 33 Milliarden US-Dollar exportiert. Doch diese Heilpflanzen sind bedroht. Die Autoren des Aufrufs zeigen eine Reihe von Risiken auf, die direkt oder indirekt mit dem Klimawandel in Verbindung stehen: Temperaturanstiege, Dürren und Starkregen, der Anstieg von Kohlendioxid in der Luft und die zunehmende Verbreitung von Schädlingen und Krankheitserregern. Zu den direkten Gefahren gehört auch das Überernten. Beides – Klimawandel und Überernten – kann den Bestand der Arzneipflanzen bis zum Aussterben reduzieren. Verbliebene Pflanzen wachsen schlechter und sind von geringerer Qualität. Besonders Letzteres ist für die Forscher Grund zur Sorge, da die Pflanzen ihre medizinische Wirkung ändern oder sogar ganz verlieren können. 

Gräser und andere Pflanzen im Stadtgarten von Freiburg. Foto: Ria Hinken

Die Bevölkerungen, die voraussichtlich am meisten unter diesen Auswirkungen leiden werden, sind kleinere Volksgruppen und indigene Stämme. Die am stärksten gefährdeten Pflanzen wachsen in alpinen Regionen und in nördlichen Breitengraden. Wenn sich das Klima in ihren angestammten Lebensräumen verändert, versuchen sich die Pflanzen anzupassen oder in benachbarte Lebensräume zu wandern. Nach Ansicht der Autoren sind einige Pflanzen dazu womöglich nicht in der Lage oder schaffen es nicht rechtzeitig, sich in einem neuen Lebensraum anzusiedeln. Die Autoren zitieren beispielsweise eine Studie, die den vollständigen Verlust des Lebensraums von Tylophora hirsuta in einigen Gebieten Pakistans voraussagt. Die Pflanze wird zur Behandlung von Asthma und Harnwegserkrankungen eingesetzt. In einer anderen Studie werden für Boswellia, die Quelle von Weihrauchharz, vielfältige Gefahren aufgezeigt: wachsende Agrarbetriebe, Raubbau unter anderem durch Feuer, Holzkäferbefall und Verfütterung an Nutztiere. 

Wirken Überernten und Klimawandel zusammen, wächst die Bedrohung exponentiell. Amerikanischer Ginseng stirbt mit einer Wahrscheinlichkeit von acht Prozent in den nächsten 70 Jahren aus, wenn er weiter so geerntet wird wie heute. Ein Aussterben des Ginsengs durch Folgen des Klimawandels wird in einer weiteren zitierten Studie mit sechs Prozent beziffert. Wenn beide Effekte zusammenkommen, steigt das Risiko auf 65 Prozent. 

Versagt die Menschheit weiterhin bei der nachhaltigen Bekämpfung des Klimawandels, empfehlen die Autoren, Arzneipflanzen vermehrt in Gemeinschaftsgärten anzubauen, um den lokalen Zugang zu erhalten. Bauern sollten zeitnah in der nachhaltigen Bewirtschaftung der Wiesen und Felder und in der Überwachung der Pflanzenqualität geschult werden. Einen letzten Ausweg sehen die Forscher in der vom Menschen unterstützten Migration der Pflanzen in neue Lebensräume und im Anlegen einer standortunabhängigen Saatenbank.

Der Aufruf der Autoren steht in der Tradition der 1992 und 2017 veröffentlichten „World Scientists‘ Warning to Humanity“ und einigen weiteren Studien, die die Auswirkungen des Klimawandels auf einzelne Aspekte des menschlichen Lebens aufzeigen.

Über Planta Medica
Planta Medica ist eine der führenden internationalen Fachzeitschriften auf dem Gebiet der Arzneipflanzen- und Naturstoffforschung. Planta Medica akzeptiert Originalarbeiten und Übersichtsartikel von Forschern weltweit. Thieme veröffentlicht 18 Ausgaben pro Jahr.

Quelle:
W. L. Applequist et al.:
Scientistsʼ Warning on Climate Change and Medicinal Plants
Planta Medica 2019; eFirst 15.11.2019

Fehlzeiten im Jahr 2018 erreichen einen neuen Höchststand

BKK Gesundheitsreport 2019: Fehltage wegen psychischer Erkrankungen haben sich in den vergangenen zehn Jahren mehr als verdoppelt

Screenshot zeigt die Verteilung der Krankentage nach Bundesländern

Mit einem Krankenstand von 5,1% erreichen die Fehlzeiten bei den Beschäftigten im Jahr 2018 einen neuen Höchststand, so der aktuelle BKK Gesundheitsreport 2019: „Psychische Gesundheit und Arbeit“. Vor allem die stark ausgeprägte Grippewelle und der damit verbundene starke Anstieg der Fehltage aufgrund Atemwegserkrankungen bzw. Infektionen ist für diesen Rekordwert verantwortlich. Daneben sind die Fehltage aufgrund psychischer Erkrankungen im Vergleich zum Vorjahr mit +5,4% noch am stärksten angestiegen.

Fast jeder sechste Fehltag geht auf eine psychische Erkrankung zurück

2,9 AU-Tage werden im Jahr 2018 durchschnittlich pro Beschäftigten durch psychische Erkrankungen verursacht. Das entspricht, gemessen an den 18,5 AU-Tagen je Beschäftigten insgesamt, fast jeden sechsten AU-Tag (15,7%). Damit liegen die psychischen Störungen hinter den Muskel-Skelett-Erkrankungen (23,8%) sowie den Atemwegserkrankungen (16,4%) als AU-Ursache in diesem Jahr auf dem dritten Platz.

Verglichen mit den Werten von 2008 zeigt sich bei den Muskel-Skelett-Erkrankungen ein Anstieg um ein Drittel (+34,2%) sowie bei den Atemwegserkrankungen um mehr als die Hälfte (+51,7%). Im gleichen Zeitraum haben sich hingegen die Fehltage aufgrund psychischer Störungen mehr als verdoppelt (+129,4%). Diese hohe Zunahme ist u. a. dadurch begründet, dass hier mit jedem Krankheitsfall überdurchschnittlich viele Fehltage (im Schnitt 37 Tage je Fall) verbunden sind.

Versorgung Betroffener ist heute schneller und besser

Der Anteil Betroffener mit einer psychischen Erkrankung in Deutschland ist in der letzten Dekade nahezu unverändert geblieben: Etwa 30% der Gesamtbevölkerung erkrankt laut Robert Koch-Institut mindestens einmal im Leben an einer psychischen Störung. Der Anstieg bei den AU-Tagen sowie auch in anderen Leistungsbereichen kommt vor allem durch eine schnellere und bessere Diagnostik und Therapie, die häufiger als früher Betroffene erkennt und behandelt, zustande.

Die öffentliche Diskussion des Themas hat zudem dazu beigetragen, dass die Stigmatisierung der Betroffenen abgenommen und gleichzeitig ein deutlicher Anstieg von Maßnahmen und Initiativen zur Förderung psychischer Gesundheit (z. B. psyGA) zu verzeichnen ist.

„Das eine ist, dass psychische Erkrankungen kein Tabuthema mehr sind. Es wird darüber in der Gesellschaft diskutiert, die Mediziner diskutieren offener darüber, aber auch die Menschen verstecken sich nicht mehr mit psychischen Erkrankungen. Ich gehe davon aus, dass früher viele Diagnosen psychische Erkrankungen verdeckt haben. Es wurden dann allgemeine Befindlichkeitsstörungen oder Ähnliches diagnostiziert. Es wurden die somatischen Folgen, Kopfschmerzen, Migräne, Unwohlsein festgestellt. Dahinter lagen aber psychische Erkrankungen“, sagt Franz Knieps, Vorstand des BKK Dachverbandes.

Nicht jede Diagnose führt automatisch zu Fehlzeiten

Nicht jede psychische Erkrankung führt automatisch zu einer krankheitsbedingten Arbeitsunfähigkeit. Im BKK Gesundheitsreport 2019 wird dies am Beispiel der depressiven Episode (F32) verdeutlicht: Gemessen an den Beschäftigten, die im Jahr 2018 durch einen niedergelassenen Arzt oder Therapeuten eine solche Diagnose erhalten haben, führt dies bei nicht einmal jedem achten (12,1%) zu einer Arbeitsunfähigkeit. Genauso wie Beschäftigte mit einer somatischen Erkrankung (z. B. Diabetes) ist es somit auch für Menschen mit einem psychischen Leiden in der Mehrzahl der Fälle (87,9%) möglich, weiterhin am Arbeitsleben teilzunehmen.

Die Arbeit(-sbelastung) macht den Unterschied

Wie stark Beschäftige von Fehlzeiten aufgrund psychischer Erkrankungen betroffen sind, hängt in hohem Maße von der Arbeit und den damit verbundenen Arbeitsbedingungen ab. Vor allem solche Berufe, die sich bei der Arbeit hauptsächlich mit anderen Menschen beschäftigten (z. B. Gesundheits- und Erziehungsberufe sowie Sicherheitsberufe) und zusätzlich ein hohes Maß an psychosozialem Stress beinhalten, weisen überdurchschnittlich viele AU-Fälle bzw. AU-Tage auf. Wenig überraschend sind es die Beschäftigten in der Altenpflege, die mit durchschnittlich 5,8 AU-Tagen wegen psychischer Störungen an der Spitze aller Berufsgruppen zu finden sind. Im Vergleich zum Durchschnitt (2,9 AU-Tage je Beschäftigten) ist der Wert in der Altenpflege somit mehr als doppelt so hoch.

„Arbeit macht eher gesund als krank! Darauf deuten sowohl Studien zum Effekt der Arbeitslosigkeit als auch Studien zu den Auswirkungen der Berentung hin. Arbeit kann bis zu einem gewissen Grad die psychische Gesundheit positiv wie negativ beeinflussen. Studien hierzu legen nahe, dass Arbeit in erster Linie gesund erhält, und nur unter bestimmten Arbeitsbedingungen krankmacht“, berichtet Professor Dr. Holger Pfaff, Direktor des Instituts für Medizinsoziologie, Versorgungsforschung und Rehabilitationswissenschaft (IMVR), Uni Köln.

Arbeitsplatzverlust durch gezieltes BGF verhindern

Nicht nur die Arbeit selbst, sondern auch der Erwerbsstatus wirkt sich deutlich auf die psychische Gesundheit aus. So ist mit durchschnittlich 15,2 AU-Tagen der Wert für die Arbeitslosen (ALG-I) fast dreimal so hoch, wie der der am meisten belasteten Beschäftigten in der Altenpflege. Arbeit, die als sinnstiftend erlebt wird, kann also durchaus für die (psychische und physische) Gesundheit förderlich sein, in vielen Tätigkeitsfeldern ist aber darüber hinaus Prävention und Gesundheitsförderung v. a. im Bereich Psyche dringend notwendig.

Die große Herausforderung in der Arbeitswelt besteht aktuell und zukünftig nicht allein darin, gesundheitsförderliche Arbeitsbedingungen zu schaffen, sondern auch psychisch erkrankten Mitarbeitern weiterhin eine Teilhabe am Arbeitsleben zu ermöglichen. Praxishilfen, wie beispielsweise die durch den BKK Dachverband herausgegebene Broschüre „Psychisch krank im Job“ bieten für Interessierte zahlreiche Informationen, Anlaufstellen und verständliche Handlungsempfehlungen für die betriebliche Praxis.

„Psychische Störungen lassen sich im Arbeitskontext manchmal fast besser erkennen als in einem privaten, denn man kennt die KollegInnen über längere Zeit, kennt ihr Leistungs- und Sozialverhalten. Und wenn sich das verändert, wenn z. B. mehr Fehler stattfinden, Personen sich zurückziehen, sie weniger gepflegt am Arbeitsplatz erscheinen, wenn sie stärker emotional sind während sie früher vielleicht kontrollierter waren, öfter krank oder mit den Gedanken woanders sind, dann ermutigen wir Kolleginnen und Kollegen und Führungskräfte diese Beobachtungen direkt anzusprechen und zu sagen: Mir fällt auf, du veränderst dich! Ist denn irgendwas? Wie geht‘s Dir wirklich?“, erklärt Dr. Ulrich Birner, Leiter des Fachreferats Psychosocial Health der Siemens AG. „Das kann für Betroffene sehr hilfreich sein, die eigene Situation besser zu erkennen, und lässt dem Angesprochenen die Freiheit, sich zu öffnen oder die Privatsphäre zu wahren.“

Der BKK Dachverband ist die politische Interessenvertretung von 76 Betriebskrankenkassen und vier BKK Lan-desverbänden mit rund neun Millionen Versicherten.

Immunwächter im menschlichen Gehirn neu vermessen

Verschiedenste Erscheinungsformen von Immunzellen im menschlichen Gehirn erstmalig identifiziert

Besondere Subform der Immunwächter bei Hirntumoren entdeckt / Studie im Fachmagazin Nature Neuroscience erschienen

Einzelzellanalyse von Mikrogliazellen: Jeder Punkt zeigt eine Zelle und die Farben signalisieren verschiedene Gruppen von Mikrogliazellen, wie sie im menschlichen Gehirn vorkommen.
Bildrechte: Roman Sankowski / Universitätsklinikum Freiburg
Einzelzellanalyse von Mikrogliazellen: Jeder Punkt zeigt eine Zelle und die Farben signalisieren verschiedene Gruppen von Mikrogliazellen, wie sie im menschlichen Gehirn vorkommen.
Bildrechte: Roman Sankowski / Universitätsklinikum Freiburg

Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Universitätsklinikums Freiburg, des Max-Planck-Instituts für Immunbiologie und Epigenetik Freiburg sowie der Charité – Universitätsmedizin Berlin, hat das hirneigene Immunsystem des Menschen im gesunden und erkrankten Gehirn neu vermessen. Dabei fanden die Forscherinnen und Forscher überraschend viele unterschiedliche Erscheinungsformen von Immunzellen, Mikroglia genannt. Mit neuartigen, hochauflösenden Techniken untersuchte das Team aus Freiburg und Berlin die Bausteine und den Stoffwechsel einzelner Immunzellen im Hirngewebe. So wiesen sie detailliert nach, wie sich das menschliche Immunsystem bei Hirntumoren verändert, was für zukünftige Therapieansätze von Bedeutung sein dürfte. Die Studie erschien am 18. November 2019 im Fachmagazin Nature Neuroscience

„Wir waren sehr überrascht zu sehen, in wie vielen unterschiedlichen Erscheinungsformen Mikrogliazellen im menschlichen Gehirn zu finden sind. Der Zustand der Zellen wird offensichtlich stark durch Faktoren wie Altern, Tumoraktivität und umgebende Zellen beeinflusst“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Marco Prinz, Ärztlicher Direktor des Instituts für Neuropathologie am Universitätsklinikum Freiburg und Mitglied im Exzellenzcluster CIBBS – Centre for Integrative Biological Signalling Studies der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. „Die Vielfalt der Immunzellen eröffnet neue Therapieansätze gegen Hirntumoren oder neurodegenerative Erkrankungen“, fasst Prinz zusammen. Für ihre Studie werteten die Forscher Gewebeproben von 15 Patienten aus, bei denen aufgrund einer Epilepsie oder eines Tumors Hirngewebe entnommen werden musste. Frühere Studien an Nagergehirnen waren zu dem Schluss gekommen, dass Mikroglia nur wenige unterschiedliche Aktivitätszustände einnehmen können. 

Mikroglia, die Immunwächter im Gehirn, übernehmen während der Hirnentwicklung wie auch im gesunden und kranken Erwachsenengehirn viele verschiedene Aufgaben, von der Ernährung bis hin zur Gewebereparatur. In den letzten Jahren wird diesen hirneigenen Immunwächtern zunehmend auch eine wichtige Rolle bei der Entstehung zahlreicher degenerativer Hirnerkrankungen wie Alzheimer, Parkinson aber auch bei entzündlichen Erkrankungen wir Multipler Sklerose und bei Hirntumoren zugeschrieben. Daher sind Wissenschaftler weltweit sehr daran interessiert, Mikrogliazellen detaillierter zu verstehen, um diese zukünftig gezielt therapeutisch verändern zu können.

Eine Manege voll von verschiedenen Immunwächtern bei Hirntumoren

Detailliert verglichen die Forscher um Prinz und Dr. Dominic Grün, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg, gemeinsam mit den Erstautoren der Studie, Dr. Roman Sankowski vom Institut für Neuropathologie des Universitätsklinikums Freiburg, und Dr. Chotima Böttchervon der Charitè  Universitätsmedizin Berlin, die unterschiedlichen Zustände der Mikrogliazellen in menschlichen Hirntumoren. Bislang wurde angenommen, dass es vor allem im Blut zirkulierende Immunzellen sind, die in Hirntumoren zu finden sind. Sankowski konnte zeigen, dass es im Hirntumorgewebe speziell aktivierte hirneigene Mikrogliazellen gibt. Diese Zellen unterscheiden sich von anderen Mikroglia in zellulärer Ausstattung und Zellstoffwechsel. „Wir haben die Hoffnung, dass jetzt neue zellspezifischere und nebenwirkungsarme Therapieansätze entwickelt werden können, mit denen sich Tumorerkrankungen besser behandeln lassen“, sagt Sankowski.

Mit Laser und Molekularanalyse die Zelle erforschen

Die Untersuchung wurde dank neu entwickelter Einzelzell-Analysen (englisch single cell analyses) möglich. Damit ermittelten die Forscher anhand von RNA-Analysen die Genaktivität und mittels Lasermessung die Proteinausstattung einzelner aus dem Hirngewebe extrahierter Zellen. „Mit diesen Methoden erhalten wir ein wesentlich präziseres zelluläres Bild von sehr komplexen Geweben wie dem Hirn und darin stattfindende Veränderungen“, sagt Grün einer der Entwickler dieser Technik. „Deshalb dürften die Methoden ein enormes Potenzial für die medizinische Diagnostik haben“, so Grün.

Bildunterschrift: Einzelzellanalyse von Mikrogliazellen: Jeder Punkt zeigt eine Zelle und die Farben signalisieren verschiedene Gruppen von Mikrogliazellen, wie sie im menschlichen Gehirn vorkommen. 
Bildrechte: Roman Sankowski / Universitätsklinikum Freiburg

Originaltitel der Studie: Mapping microglia states in the human brain through the integration of high-dimensional techniques.

DOI: 10.1038/s41593-019-0532-y

Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41593-019-0532-y

„Bist Du sicher? Patientensicherheit geht alle an!“


15. APS-Jahrestagung am 14./15. Mai 2020 in Berlin

Berlin – Die Jahrestagung des Aktionsbündnis Patientensicherheit e.V. (APS) ist die Gelegenheit des Jahres, sich über aktuelle Entwicklungen der Patientensicherheit und des klinischen Risikomanagements auszutauschen. Hier treffen Praktiker auf Praktiker. Im kommenden Jahr wird der inhaltliche Schwerpunkt auf der sicheren Versorgung von Menschen mit besonderem Versorgungsbedarf beziehungsweise besonderen Herausforderungen bezüglich der Patientensicherheit liegen. Nun ruft das APS auf, sich an der inhaltlichen Gestaltung der Jahrestagung am 14./15. Mai 2020 in Berlin mit einem Kurzvortrag zu beteiligen. Der CALL FOR ABSTRACTS läuft bis zum 15. Dezember 2019

Patientensicherheit ist eine tägliche Herausforderung. Eine noch größere Herausforderung ist die Patientensicherheit, wenn die zu versorgenden Personen besondere Risiken mitbringen! Etwa, wenn sie sich nur eingeschränkt oder gar nicht mitteilen können, weil es sich um Kinder oder Menschen mit Demenz oder anderen kognitiven Einschränkungen handelt. Vor allem, wenn sie zusätzlich kein belastbares soziales Umfeld haben. Wenn Dosierungen von Arzneimitteln bei chronischer Erkrankung berücksichtigt, oder die Funktion von medizintechnischer Ausstattung angepasst werden müssen. Was ist zu tun bei sprachlichen und kulturellen Barrieren? Welche besonderen Bedürfnisse bringen Menschen mit Behinderungen mit und wie muss die Versorgung gestaltet sein, um auch für sie sicher zu sein? Wie kann dabei eine sektorenübergreifende Versorgung ohne Sicherheitsrisiken gelingen? „Sicherheitskultur ist nicht nur im Normalfall wichtig, sondern vor allem dann, wenn besondere Risiken zu bewältigen sind. Deshalb widmet sich unsere Jahrestagung insbesondere Ansätzen, die zur sicheren Versorgung von Patientengruppen mit besonderen Risiken beitragen,” sagt Dr. Ruth Hecker, Vorsitzende des APS.

Das APS möchte darüber hinaus den internationalen Austausch zur Patientensicherheit fördern. „Wir wollen mit verschiedenen Akteuren weltweit in Kontakt treten und voneinander lernen“, sagt Generalsekretär Marcel Weigand. „Deshalb suchen wir Best-Practice-Beiträge als Beispiele für Deutschland und Berichte von internationalen Kooperationsprojekten zur Patientensicherheit.“ Dabei stellt sich für das Aktionsbündnis auch die Frage: Wie können grenzüberschreitende Anliegen des Welttags für Patientensicherheit genutzt werden?

„Und schließlich ist und bleibt das APS auch weiterhin das Netzwerk für all diejenigen, die sich für Patientensicherheit engagieren“, ergänzt Heike Morris, zweite Vorsitzende des APS. „Wir möchten die Vernetzung unter den verschiedenen Akteuren weiter fördern und darüber hinaus über den Tellerrand blicken.“ In diesem Jahr sind auch Vertreter aus Bereichen wie beispielsweise der Lebensmittelindustrie oder der Fahrzeugtechnik eingeladen, um von ihren Herausforderungen und Lösungsansätzen zu einer adäquaten Sicherheitskultur zu berichten. Beiträge in diesem dritten Themenbereich werden sich von daher mit der Vernetzung und Übertragungsmöglichkeit von weiteren Strategien der Sicherheitskultur beschäftigen. 

Das APS ruft Interessierte dazu auf, sich an der inhaltlichen Gestaltung der Jahrestagung am 14./15. Mai 2020 in Berlin mit einem Kurzvortrag zu beteiligen. Der CALL FOR ABSTRACTS, über den sich Interessierte für eine Beteiligung an der Jahrestagung bewerben können, läuft noch bis zum 15. Dezember 2019. Informationen zu Schwerpunktthemen und zur Einreichung von Abstracts gibt es hier: https://www.aps-ev.de/aps-jahrestagung2020/#call

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Terminhinweis:

15. Jahrestagung des Aktionsbündnisses Patientensicherheit e.V. (APS)

Termin:         14. bis 15. Mai 2020
Ort:             Seminaris Campushotel Berlin Dahlem, Takustraße 39, 14195 Berlin


Informationen zur Teilnahme und das Online-Formular zur Anmeldung finden Sie unter:
https://www.orphea-gmbh.de/teilnehmerregistrierung-2020.php

Über das Aktionsbündnis Patientensicherheit e.V. (APS):

Vertreter der Gesundheitsberufe, ihrer Verbände, der Patientenorganisationen sowie aus Industrie und Wirtschaft haben sich im Aktionsbündnis Patientensicherheit e. V. (APS) zusammengeschlossen, um eine gemeinsame Plattform zur Verbesserung der Patientensicherheit in Deutschland aufzubauen. Zusammen entscheiden und tragen sie die Projekte und Initiativen des Vereins.

Das Aktionsbündnis Patientensicherheit e. V. (APS) wurde im April 2005 als gemeinnütziger Verein gegründet. Es setzt sich für eine sichere Gesundheitsversorgung ein und widmet sich der Erforschung, Entwicklung und Verbreitung dazu geeigneter Methoden.

Mehr Informationen finden Sie unter www.aps-ev.de

Neue WDR- Gesundheitssendung mit Prominenten in der Arztpraxis

Die Sendungen – jeweils von 20.15 bis 21 Uhr im WDR Fernsehen und in der WDR Mediathek

Prominente erzählen, was sonst nur ihre Ärzte erfahren: Horst Lichter, Wolfgang Bosbach und Janine Kunze kommen am 6., 13. und 20. Januar 2020 (jeweils 20.15 bis 21 Uhr) in „Hirschhausens Sprechstunde“ im WDR Fernsehen. In den ersten drei Folgen der neuen Gesundheitssendung sprechen sie mit Dr. Eckart von Hirschhausen über ihre Krankheiten. Aus dem Talk entwickeln sich Themen und Zusammenhänge, die den Zuschauer*innen Orientierung geben sollen im Dschungel der Gesundheits-Tipps. Zum Start geht es um „Horst Lichter und den Schlaganfall“, „Wolfgang Bosbach und den Krebs“ sowie die Volkskrankheit „Rücken“ mit der Schauspielerin und ehemaligen Krankenschwester Janine Kunze.

„Ich freue mich sehr auf diese Sendung, die ich mit entwickeln durfte. Wir haben viele Ideen, die über die klassischen Gesundheitsformate hinausgehen. Wir verbinden Unterhaltung, Wissen, ernste Gespräche und viel Spontaneität miteinander – genau das, was ich seit Jahren auch auf der Bühne so liebe“, sagt Eckart von Hirschhausen.

Horst Lichter und Schlaganfall

Die erste Ausgabe von „Hirschhausens Sprechstunde“ widmet sich am 6. Januar 2020 dem Thema Schlaganfall. Jedes Jahr erleiden knapp 270.000 Menschen in Deutschland einen Schlaganfall. Was kann man vorbeugend tun, wie wichtig ist die Früherkennung und welche Auswirkungen hat in diesem Zusammenhang der Faktor Stress? Um diese und andere Fragen zu klären, trifft Eckart von Hirschhausen in seiner „Praxis“ auf Horst Lichter, bekannt als der ewig gut gelaunte TV-Koch und Entertainer. Nur wenige wissen, dass Lichter schon mit Mitte 20 zwei Schlaganfälle überstehen musste. Der Grund: Extreme Arbeitsüberlastung und Stress. In der medizinischen Konsultation bei Eckart von Hirschhausen erläutert Lichter, wie seine Lebensumstände damals waren, was er danach in seinem Leben geändert hat und was er heute zur Entspannung macht.

Wolfgang Bosbach und Krebs

Jährlich erkranken insgesamt etwa 480.000 Menschen in Deutschland neu an Krebs. Blickt man auf die Erkrankungszahlen der vergangenen Jahre, zeigt sich jedoch ein Trend: Seit 2011 ist die Zahl zurückgegangen. Wolfgang Bosbach weiß seit 2011 , dass er unheilbar an Prostata-Krebs erkrankt ist. Bei seinem Besuch in „Hirschhausens Sprechstunde“ am 13. Januar erzählt der Politiker, wie er mit der Diagnose umgeht und wie er es schafft, trotz seiner Erkrankung ein aktives und zufriedenes Leben zu führen. Eckart von Hirschhausen klärt zudem über den aktuellen Forschungsstand auf und erläutert, welche Vorsorgeuntersuchungen aus seiner Sicht sinnvoll sind und welche nicht.

Janine Kunze und Rücken

75 Prozent aller Berufstätigen waren 2018 von der Volkskrankheit Nummer eins betroffen: Rückenschmerzen. Eine von ihnen ist Janine Kunze. Die Kölnerin ist erfolgreiche Schauspielerin und Moderatorin, seit 17 Jahren glücklich verheiratet und Mutter von drei Kindern. Ihr Leben – eine Erfolgsgeschichte. Einziger Wermutstropfen: Ihre sie seit Jahren plagenden Rückenschmerzen. Seit einem Sportunfall in ihrer Jugend wird sie immer wieder von heftigen Schmerzen heimgesucht. In seiner Sprechstunde gibt Eckart von Hirschhausen Janine Kunze und den Zuschauer*innen Tipps zur Akutbehandlung, erklärt spezifische Rückenübungen und erläutert, welche Behandlungsmöglichkeiten sinnvoll sind und welche nicht.

„Hirschhausens Sprechstunde“ ist eine Produktion der Bavaria Entertainment (Produzent: Alessandro Nasini) im Auftrag des WDR (Redaktion: Jörg Gaensel und Carsten Wiese). Vorbild der Sendung ist das französische TV-Format „Ca ne sortira pas d’ici“.

Die Sendungen – jeweils von 20.15 bis 21 Uhr im WDR Fernsehen und in der WDR Mediathek

Montag, 06.01.2020: „Hirschhausens Sprechstunde“ mit Horst Lichter
Montag, 13.01.2020: „Hirschhausens Sprechstunde“ mit Wolfgang Bosbach
Montag, 20.01.2020: „Hirschhausens Sprechstunde“ mit Janine Kunze

Lässt sich kaputter Knorpel kurieren?

Medizinische Fakultät ehrt Orthopädin und Unfallchirurgin Eva Johanna Kubosch mit „Sabine-von-Kleist-Habilitationspreis“

Das Foto zeigt Dr. Eva Johanna Kubosch vom Universitätsklinikum Freiburg,
Foto: Universitätsklinikum Freiburg

Die Arthrose ist die häufigste aller Gelenkerkrankungen und weltweit die Hauptursache für chronische Schmerzen und Behinderungen. Privatdozentin (PD) Dr. Eva Johanna Kubosch vom Universitätsklinikum Freiburg ist für ihre Habilitationsschrift mit dem „Sabine-von-Kleist-Habilitationspreis“ ausgezeichnet worden. „Ich habe untersucht, welchen Einfluss Entzündungen auf den Knorpelabbau haben und ob sich Stammzellen, die aus der Gelenkschleimhaut gewonnen werden, positiv auf das Stoffwechselgleichgewicht im Gelenk auswirken“, erläutert Kubosch. Ziel ihrer Arbeit war es, den Einsatz knorpelregenerativer Methoden zu verbessern. Seit 2014 schreibt das Gleichstellungsbüro der Medizinischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität den mit 10.000 Euro dotierten Preis für Nachwuchswissenschaftlerinnen aus. Die Namensgeberin des Preises, Prof. Dr. Sabine von Kleist, hatte die Professur für Immunbiologie an der Universität Freiburg inne und war von 1987 bis 1989 die erste Prodekanin und Dekanin der Medizinischen Fakultät.

Kubosch untersuchte, wie erfolgreich die so genannte matrixinduzierte Chondrogenese, ein biologisch basiertes Operationsverfahren mit Stammzellen zum Wiederaufbau geschädigten Sprunggelenksknorpels, ist. Das Verfahren stellte sich als sichere und vielversprechende Therapie bei Sprunggelenksverletzungen dar. „Klinische Ergebnisse und Daten der Magnetresonanztomographie bestätigten dies“, sagt die Freiburger Ärztin. Zudem habe es sich auch bei der Linderung von Schmerzen bewährt. In einem weiteren Schritt beleuchtete Kubosch den Einfluss von Entzündungsmediatoren – das sind körpereigene Stoffe, die eine Entzündungsreaktion im Gelenk einleiten oder aufrechterhalten – auf den Abbau von Knorpel.  Dafür übertrug sie Erkenntnisse aus einer Analyse bei Patientinnen und Patienten mit akuten bakteriellen Entzündungen auf ein 3D-Gewebemodell für Gelenkinfektionen. „So konnte nachgewiesen werden, dass Knorpelzellen einen entzündungshemmenden Effekt haben, der mit einer erhöhten Widerstandfähigkeit gegen Infekte und einem höheren Lebendzellanteil von Stammzellen in der Gelenkschleimhaut einhergeht“, erläutert Kubosch. Bei Gelenkentzündungen entstehe häufig ein Teufelskreis: Der Knorpel wird geschädigt, wodurch sich der entzündungshemmende Effekt der Knorpelzellen verringert – und die Zerstörung des Gelenks weiter fortschreitet.

Anhand dieser Ergebnisse ergab sich die Frage, ob solche „Gelenk-nahen“ Stammzellen auch bei der Aufrechterhaltung des Stoffwechselgleich-gewichtes im Gelenk eine entscheidende Rolle spielen können. Dafür hat Kubosch Stammzellen aus der Gelenkschleimhaut untersucht und herausgefunden, „dass diese Stammzellen ein hohes Potential bei der Knorpelbildung aufweisen und damit möglicherweise besser zur Knorpelregeneration geeignet sind als ausdifferenzierte Zellen des menschlichen Gelenkknorpels“. Zudem wies sie nach, dass Entzündungen eine Schädigung des Gelenks verursachen können. „Weitere Studien müssen nun zeigen, inwiefern Stammzellen sich positiv auf vorhandene Gelenkschäden auswirken können und inwieweit sie für die zellbasierte Knorpelregeneration geeignet sind.“

PD Dr. Eva Johanna Kubosch studierte an den Universitäten Göttingen und Freiburg Humanmedizin. Sie wurde an der Albert-Ludwigs-Universität unter der Betreuung von Prof. Dr. Norbert Südkamp und Prof. Dr. Philipp Niemeyer promoviert und ist seit 2010 – seit 2016 als Fachärztin – in der Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie tätig. Im Oktober 2018 habilitierte sie sich für die Fächer Orthopädie und Unfallchirurgie.

Originalveröffentlichung:
Kubosch, Eva Johanna (2018): Der Einfluss proinflammatorischer Zytokine auf die Knorpeldegradation: Die Rolle von Synoviozyten für die Gelenkhomöostase und mögliche Ansätze für das Knorpel Tissue Engineering. Freiburg.

Sorgen Schlafstörungen für Gefühlschaos?

Ob Menschen mit Schlafstörungen ihre Gefühle schlechter regulieren können als Normalschläfer, untersuchen Forscher des Universitätsklinikums Freiburg in einer Studie / Teilnehmer gesucht

Verarbeiten Menschen mit chronischen Schlafstörungen Emotionen anders als Gesunde? Da Menschen mit Schlafproblemen öfter an Depressionen erkranken, ist diese Frage besonders relevant. Nun wird sie erstmals im Rahmen einer Studie an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg erforscht. Dafür werden jetzt Probanden mit und ohne Schlafstörungen gesucht. Bei den Teilnehmern wird fünf Tage lang die körperliche Aktivität gemessen und der Gemütszustand erfragt. Am Ende der Woche wird die Gefühlsregulation der Probanden noch einmal im Labor in Freiburg untersucht. Dafür müssen sie kurze Filmsequenzen ansehen und bewerten, eine Übernachtung im Schlaflabor ist nicht nötig. Die Teilnehmer erhalten eine Aufwandsentschädigung von 150 Euro, Fahrtkosten können nicht erstattet werden. Die Studie wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert.

„Sollte sich bestätigen, dass Menschen mit Schlafstörungen ihre Gefühle schlechter regulieren können, könnte man den Betroffenen mit einer passenden Therapie gezielt helfen“, sagt Prof. Dr. Dieter Riemann, Leiter der Abteilung für Klinische Psychologie und Psychophysiologie an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg. Bislang gibt es keine Studien zur Frage, ob Betroffene mit Schlaflosigkeit andere Strategien der Gefühlsregulation als gesunde Schläfer nutzen. Die Arbeitsgruppe von Riemann, in der die Studie durchgeführt wird, erforscht seit mehr als 20 Jahren Diagnostik, Verbreitung, Ursachen und therapeutische Möglichkeiten bei Schlaflosigkeit.

Nach einer Voruntersuchung zur Überprüfung des Gesundheitszustands erhalten die Probanden einen Brustgurt, der die Bewegungsaktivität, den Schlaf-Wach-Rhythmus sowie die Herzfrequenz registriert. „Mit einer Smartphone-App befragen wir die Probanden außerdem zu vier zufälligen Zeitpunkten zu ihrem Gemütszustand“, sagt Studienleiterin Dr. Chiara Baglioni, Wissenschaftlerin an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg. Am Ende der Woche werden bei den Probanden physiologische Reaktionen wie Herzaktivität, Hirnströme und Gesichtsmimik gemessen, während sie emotionale Filmsequenzen betrachten; zunächst ohne und dann unter Verwendung einer zuvor erlernte Strategie zur Emotionsregulation.

Teilnehmen können Männer und Frauen ab 18 Jahren, die gute oder schlechte Schläfer sind. Eine Psychotherapie sollte innerhalb der letzten 3 Jahre nicht stattgefunden haben. Interessenten an dieser am Universitätsklinikum Freiburg durchgeführten Studie können sich für weitere Informationen bei Dr. Chiara Baglioni per E-Mail an schlafstudie@uniklinik-freiburg.de oder telefonisch unter: 0761 270-65891 melden.

Bauplan eines bakteriellen Kraftwerks entschlüsselt

Wissenschaftler der Universität Würzburg und der Universität Freiburg gelang es die komplexe molekulare Struktur des bakteriellen Enzyms Cytochrom-bd-Oxidase zu entschlüsseln. Da Menschen diesen Typ der Oxidase nicht besitzen, könnte dieses Enzym ein interessantes Ziel für neuartige Antibiotika sein.

Struktur der Cytochrom-bd-Oxidase. Die experimentellen Daten sind in grau dargestellt und das daraus abgeleitete molekulare Modell farbig. Die Ausschnittvergrößerung zeigt den Bereich, in dem die drei Cytochrome gebunden sind.
Struktur der Cytochrom-bd-Oxidase. Die experimentellen Daten sind in grau dargestellt und das daraus abgeleitete molekulare Modell farbig. Die Ausschnittvergrößerung zeigt den Bereich, in dem die drei Cytochrome gebunden sind.

Sowohl Menschen als auch viele andere Lebewesen brauchen Sauerstoff zum Überleben. Bei der Umsetzung von Nährstoffen in Energie wird der Sauerstoff zu Wasser umgewandelt, wofür das Enzym Oxidase verantwortlich ist. Es stellt den letzten Schritt der sogenannten Atmungskette dar.

Energiegewinnung mit Hilfe des Enzyms Oxidase

Während Menschen nur einen Typ dieser Oxidasen besitzen, hat der bakterielle Modellorganismus Escherichia coli (E. coli) drei alternative Enzyme zur Verfügung. Um besser zu verstehen, warum E. coli und andere Bakterien mehrere Oxidasen brauchen, haben Prof. Bettina Böttcher vom Rudolf-Virchow-Zentrum in Zusammenarbeit mit Prof. Thorsten Friedrich (Universität Freiburg) die molekulare Struktur der Cytochrom-bd-Oxidase aus E. coli aufgeklärt. Diesen Typ von Oxidasen findet man nur in Bakterien und den mikrobiellen Archaeen.

Bakterien besitzen andere Typen von Oxidase

Die namengebenden Cytochrome, zwei vom Typ b und eines vom Typ d, sind die entscheidenden eisenhaltigen Gruppen, die der Oxidase ihre Funktion verleihen. Am Cytochrom d wird der Sauerstoff gebunden und zu Wasser umgesetzt. Bei der Strukturaufklärung stellte sich heraus, dass die Architektur der Cytochrom-bd-Oxidase aus E. coli sehr ähnlich der Struktur aus einem anderen Bakterium ist, Geobacillus thermodenitrificans. „Zu unserer großen Überraschung zeigte sich jedoch, dass ein Cytochrom b und das Cytochrom d die Positionen gewechselt haben und damit den Ort der Sauerstoffumsetzung innerhalb des Enzyms“, berichtet Prof. Thorsten Friedrich.

Die Ursache für diesen Wechsel könnte sein, dass die Cytochrom-bd-Oxidase eine zweite Funktion erfüllen kann: Neben der Energiegewinnung kann es zum Schutz gegen oxidativen Stress und Stress durch Nitroxide dienen. Besonders pathogene Bakterienstämme zeigen eine hohe Aktivität der Cytochrom-bd-Oxidase. Da Menschen diesen Typ der Oxidase nicht besitzen, könnten diese Ergebnisse einen wichtigen Hinweis auf die Entwicklung neuer antimikrobieller Wirkstoffe liefern, die auf die Cytochrom-bd-Oxidase von Krankheitserregern wie Mykobakterien abzielen.

Maßgeblich für den Erfolg war das neue Hochleistungselektronenmikroskop, das seit 2018 unter der Leitung von Prof. Böttcher am Rudolf-Virchow-Zentrum betrieben wird. „Die Cytochrom-bd-Oxidase stellte eine anspruchsvolle Probe für die Kryo-Elektronenmikroskopie dar, weil es eines der kleinsten Membranproteine ist, dessen Struktur mit dieser Technik bisher aufgeklärt wurde“, erklärt Prof. Bettina Böttcher.

Besonderheiten dieser Technik sind extrem tiefe Temperaturen bis zu minus 180 Grad Celsius und eine Auflösung, die sich in der Größenordnung von Atomen bewegt. Sie ermöglicht es, biologische Moleküle und Komplexe in Lösung zu untersuchen, die zuvor schockgefroren wurden, und deren dreidimensionale Struktur zu rekonstruieren. Mit einer Spannung von 300.000 Volt beschleunigt das Mikroskop die Elektronen, mit denen es die Proben „abtastet“. 

Die Studie wurde im November 2019 im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht.

Publikation

Alexander Theßeling#, Tim Rasmussen#, Sabrina Burschel, Daniel Wohlwend, Jan Kägi, Rolf Müller, Bettina Böttcher* and Thorsten Friedrich*: Homologous bd oxidases share the same architecture but differ in mechanism. Nature Communications, Nov 2019, DOI:10.1038/s41467-019-13122-4

Personen

Prof. Dr. Bettina Böttcher ist Professorin für Biochemie und leitet seit 2016 eine Forschungs-gruppe am Lehrstuhl für Biochemie und am Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg.

Prof. Dr. Thorsten Friedrich ist seit 2001 Professor für Biochemie in der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und leitet seit 2016 das von der DFG geförderte Graduiertenkolleg 2202 „Transport über und in Membranen“.