Anfang des Jahres gehörte das CORTRONIK-Netzwerk, in dem Gefäßimplantate (Stents) entwickelt, produziert und international vermarktet werden, zu den ersten Empfängern der neuen EU-Verbundförderung in Mecklenburg-Vorpommern. "Im Fokus der Technologieförderung steht die Unterstützung von konkreten Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsprojekten, die zu international wettbewerbsfähigen Produkten und Verfahren für die gewerblichen Unternehmen unseres Landes führen. Durch eine enge Verknüpfung des Know-hows aller beteiligten Akteure sollen sowohl neue als auch dauerhaft hochwertige Arbeitsplätze geschaffen werden", sagte Seidel.

In dem neuen Forschungsvorhaben wird an die bisherige Arbeit der Wissenschaftler bei der Regeneration von Knochenerkrankungen und -defekten in den vergangenen sechs Jahren angeknüpft. Gleichzeitig wird in zwei Schwerpunktprojekten Neuland betreten, um die Arbeit der Mediziner mit Knochersatzmaterialien zu perfektionieren, die Eigenschaften von Kunststoffen optimal an den lebenden Organismus anzupassen und Knochenneubildungen zu stimulieren.

Mit Stammzellen die Knochenheilung beschleunigen
Zellbiologen und Nachwuchswissenschaftler der Universität Rostock werden im ersten Teilprojekt in Kooperation mit der DOT GmbH künstliche Materialien mit menschlichen Stammzellen versetzen. Dazu sollen Stammzellen aus dem Körperfettgewebe des Spenders mittels eines minimal-invasiven Eingriffs gewonnen werden. Die Methode des so genannten "Tissue Engineering" (Gewebezüchtung) beruht darauf, Zellen außerhalb des Körpers unter Zellkulturbedingungen zu vermehren, auf biologischen oder synthetischen Gerüsten anzusiedeln und diese wieder in den Körper einzupflanzen, um so eine Gewebefunktion wiederherzustellen oder zu erhalten. Die Körperzellen entwickeln sich in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung und ihren physikalischen Eigenschaften entweder Knochen bildend (osteoinduktiv) oder Fettgewebe bildend (adipoinduktv), was auch für Weichteilimplantate von Bedeutung ist, so beispielsweise im Brustaufbau nach Krebs.

Obwohl sich weltweit zahlreiche Arbeitsgruppen mit dem hochaktuellen Forschungsgebiet befassen, befinden sich die klinische Anwendung und Therapie noch in den Anfängen. Die Rostocker Wissenschaftler wollen mit ihrer Neuentwicklung, die die Knochenregeneration erheblich beschleunigen soll, den Sprung in den Praxisalltag schaffen.

"Die Implantate werden auf eine möglichst vollwertige Ersatz- und Reparationsfunktion ausgerichtet", erläuterte Prof. Joachim Rychly, Leiter des Zentrums für medizinische Forschung an der Universität Rostock. "Die Lebensqualität von Patienten würde sich künftig ungemein erhöhen, wenn auf risikoreiche Operationen zur Entnahme von Knochen als Eigenspende und anschließender Transplantation an den erkrankten Stellen verzichtet werden kann."

Mit Kupferbeschichtungen gefährliche Infektionen verhindern
Im Mittelpunkt des zweiten Forschungsschwerpunktes steht die Erprobung von neuartigen Beschichtungen mit Kupferverbindungen, die unerwünschte Abwehrreaktionen wie Vergiftungen oder Infektionen verhindern und die Einheilung des später implantierten "Ersatzknochenwerks" befördern können. Die Implantatoberfläche wird mit einer Kupfer-Lösung versetzt, die eine anti-mikrobielle Wirkung entfaltet und somit vor schwer behandelbaren und schmerzhaften Entzündungsherden im knöchernen Implantatlager schützt. Die Gelenkimplantate werden hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften bioaktiv, also zellbildend aufgebaut, um zusätzlich dazu beizutragen, das umgebende Gewebe wieder herzustellen und zu stabilisieren. Die Implantatbeschichtung sowie spezielle Formkörper für die Knochenregeneration sollen nach einer umfassenden Testphase hauptsächlich in der orthopädischen Chirurgie eingesetzt werden.

An dem auf drei Jahre angelegten Verbundprojekt sind die DOT GmbH sowie die Medizinische Fakultät der Rostocker Universität mit dem Arbeitsbereich für Zellbiologie, dem Institut für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene sowie das Forschungslabor der Orthopädischen Klinik beteiligt.

Die Projektpartner

DOT GmbH Rostock (http://www.dot-coating.de)
Die 1992 gegründete DOT GmbH gehört in der Oberflächenveredlung von Implantaten zu den führenden internationalen Medizintechnikunternehmen. Im vergangenen Jahr erzielte die hoch spezialisierte Firma mit ihren 208 Mitarbeitern 13,8 Mio. Umsatz, 25 Prozent davon im Ausland.
Prof. Dr. Hans-Georg Neumann, T +49 381-40 33 51 04, E neumann@dot-coating.de

Universität Rostock

Zentrum für Medizinische Forschung (http://www.zellbiologie.uni-rostock.de)
Der Arbeitsbereich Zellbiologie erforscht Wechselwirkungen von menschlichen Zellen mit Biomaterialoberflächen mit dem Ziel, Erkenntnisse für die Optimierung von Implantaten und dessen Anwendung für das Tissue Engineering in der Regenerativen Medizin zu erzielen.
Prof. Dr. Joachim Rychly, T + 49 381 494 5730, E joachim.rychly@med.uni-rostock.de

Orthopädische Klinik und Poliklinik (http://www.ouk.med.uni-rostock.de)
Die Forschungsschwerpunkte der Orthopädie mit dem klinikeigenen Forschungslabor für Biomechanik und Implantattechnologie liegen im Bereich biomechanischer Untersuchungen an Implantaten und Endoprothesen sowie deren Reaktionen mit biologischem Gewebe.
Prof. Dr. Wolfram Mittelmeier, T +49 381 494 9301, E wolfram.mittelmeier@med.uni-rostock.de

Institut für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene (http://www.imikro.uni-rostock.de)
Das Institut untersucht die molekulare Basis der Infektionskraft von Bakterien und entwickelt Analysen von Biofilmen. Diese entstehen, wenn sich Mikroorganismen (z. B. Bakterien) an Grenzflächen (z. B. an Implantaten) ansiedeln.
Prof. Dr. Dr. Andreas Podbielski, T +49 381 494 5900, E andreas.podbielski@med.uni-rostock.de

Die DOT GmbH Rostock und die Universität Rostock gehören dem Technologie- und Branchenverbund BioCon Valley an.

BioCon Valley GmbH
Dr. Heinrich Cuypers
Walther-Rathenau-Straße 49 a
17489 Greifswald
T +49 3834-515 108
E hc@bcv.org
http://www.bcv.org

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(Mainz, 4. Juni 2008, lei) Damit Nervenzellen effizient Informationen über weite Distanzen übermitteln können, hat sich bei höheren Organismen die sogenannte saltatorische Erregungsleitung entwickelt. Diese wird ermöglicht, indem die zur Reizweiterleitung spezialisierten axonalen Fortsätze der Nervenzellen in bestimmten Abständen von Myelin - einer Art Isolierschicht - umgeben sind. Im Falle von Erkrankungen wie Multipler Sklerose oder Leukodystrophien ist die Bildung beziehungsweise die Funktion des Myelins gestört. Die molekularen Mechanismen der Myelinbildung waren bisher noch weitgehend unverstanden. Zwei Arbeiten aus der Abteilung Molekulare Zellbiologie des Fachbereichs Biologie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz leisten nun einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis dieser komplexen zellulären Prozesse.

Vereinfacht betrachtet springen bei der saltatorischen Erregungsleitung weitergeleitete Signale von einem nicht myelinisierten Bereich, dem Ranvierschen Schnürring, zum nächsten, was die Geschwindigkeit der Weiterleitung enorm erhöht. Im zentralen Nervensystem entsteht Myelin dadurch, dass Oligodendrozyten, ein bestimmter Typ von Gehirnzellen, ihre Zellfortsätze mehrfach um die Axone der Nervenzellen wickeln und einen kompakten Stapel von Zellmembranen ausbilden. Die Wissenschaftler aus der Abteilung Molekulare Zellbiologie unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Jacqueline Trotter konnten nun zeigen, welche Mechanismen zur Bildung einer intakten Myelinscheide beitragen und wie die Nervenzellen Ort und Zeitpunkt der Myelinproduktion steuern.

Zum einen wurde in einer im Fachmagazin Journal of Cell Science veröffentlichten Arbeit gezeigt, dass ein endozytischer Recycling-Zyklus von Myelinproteinen für die spezifische Ausbildung von Myelindomänen von Bedeutung ist. Dabei werden die Proteine zunächst zur Zelloberfläche transportiert. Von dort werden sie durch Endozytose wieder in die Zelle aufgenommen, um in verschiedene Membrandomänen sortiert zu werden, die anschließend wieder an die Zelloberfläche gelangen. Dieser "Membranumbau" scheint notwendig für die korrekte Bildung einer intakten Myelinscheide.

Weiterhin wurde im renommierten Journal of Cell Biology ein neuer Signalweg vorgestellt, der von der Interaktion eines neuronalen und eines oligodendroglialen Oberflächenmoleküls über die Aktivierung eines für die Myelinisierung essentiellen Signalmoleküls letztlich zu der lokalen Translation eines Hauptmyelinproteins im Oligodendrozyten führt. Diese Ergebnisse beschreiben eine Möglichkeit der Nervenzelle zu beeinflussen, an welchen Stellen oder zu welchem Zeitpunkt Myelin synthetisiert werden soll, und verdeutlicht die entscheidende Rolle beider Zelltypen für die Ausbildung der Grundlage einer effizienten Reizweiterleitung im zentralen Nervensystem.

Die Arbeiten wurden durch das Schwerpunktprogramm "Zellpolarität" der DFG, Mittel der EU (STREP "Signalling and Traffic") und der European Leukodystrophy Association sowie durch das DFG-Graduiertenkolleg "Entwicklungsabhängige und krankheitsinduzierte Modifikationen im Nervensystem" gefördert.

Veröffentlichungen:
Christine Winterstein, Jacqueline Trotter, and Eva-Maria Krämer-Albers (2008). Distinct endocytic recycling of myelin proteins promotes oligodendroglial membrane remodeling. Journal of Cell Science 121 (6), 834-842.
Robin White, Constantin Gonsior, Eva-Maria Krämer-Albers, Nadine Stöhr, Stefan Hüttelmaier and Jacqueline Trotter (2008). Activation of oligodendroglial Fyn kinase enhances translation of mRNAs transported in hnRNP A2-dependent RNA granules. Journal of Cell Biology 181 (4), 579-586.

Kontakt und Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Jacqueline Trotter
Fachbereich Biologie
Abteilung Molekulare Zellbiologie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. +49 (0) 6131 39-20263
Fax +49 (0) 6131 39-23840
E-Mail: trotter@uni-mainz.de

Die Parkinson-Erkrankung tritt in der Regel nach dem 50. Lebensjahr und sporadisch auf. Bestimmte Varianten des Leidens erscheinen aber gehäuft in Familien und treffen die Patienten dann oft schon in jungen Jahren. Alleine in Deutschland gibt es rund 400.000 Parkinson-Patienten. Bei den Betroffenen sterben in einem Bereich des Mittelhirns, der sogenannten Substantia nigra, aus bislang ungeklärter Ursache Neuronen ab, die Dopamin produzieren. Ohne diesen wichtigen Botenstoff werden manche Bereiche des Gehirns aber nur noch eingeschränkt aktiviert, und die ersten Symptome der Erkrankung treten auf. Zu diesem Zeitpunkt sind bereits zwei Drittel der betroffenen Neuronen untergegangen. Den familiären Varianten der Parkinson-Erkrankung liegen Veränderungen (Mutationen) in bestimmten Genen zugrunde, aber auch bei sporadischen Fällen können genetische Ursachen eine Rolle spielen. "Deshalb ist es so wichtig, die Funktion der mit diesem Leiden assoziierten Gene zu entschlüsseln", betont Winklhofer. "Fünf Gene wurden bereits eindeutig mit der Parkinson-Erkrankung in Zusammenhang gebracht, und Parkin ist eines davon. Von diesem Gen sind mehr als 100 verschiedene Veränderungen mit negativer Auswirkung bekannt."

Zu derartigen schädlichen Folgen kommt es unter anderem, wenn sich die genetische Veränderung auf die Synthese des zugehörigen Proteins auswirkt. Denn Gene liefern die Bauanleitung für Proteine. Diese können ihre vielfältigen Aufgaben aber nur erfüllen, wenn sie in jeweils spezifischer dreidimensionaler Struktur vorliegen. Dazu müssen sich ihre Untereinheiten nach der Synthese korrekt falten. Kommt es bei diesem Prozess zu Fehlern, können schwerwiegende Erkrankungen wie etwa die Parkinson-Krankheit resultieren. "Unsere Vorarbeiten haben gezeigt, dass die Fehlfaltung von Parkin eine wesentliche Ursache der Inaktivierung dieses Proteins ist", so Winklhofer. "Außerdem ist bekannt, dass viele Fälle der erblichen Parkinson-Erkrankung durch Veränderungen im Parkin-Gen ausgelöst werden, dem damit besondere Bedeutung zukommt. Aber auch im Gehirn von Patienten mit sporadischer Parkinson-Erkrankung konnte bereits missgefaltetes Parkin nachgewiesen werden, so dass die Inaktivierung von Parkin nicht nur bei der erbliche Form, sondern auch bei der häufigeren sporadischen Parkinson-Erkrankung eine Rolle spielen könnte."

In ihren vorangegangenen Untersuchungen konnte Winklhofer zeigen, dass Parkin einen zellulären Überlebensmechanismus aktiviert und damit die Nervenzellen schützt. "Mutationen im Parkin-Gen blockieren diesen Prozess", berichtet die Medizinerin. "Das wiederum macht Neuronen anfälliger für den stressinduzierten Zelltod. Weil die Missfaltung von Parkin hier eine wichtige Rolle spielt, haben wir in der vorliegenen Arbeit die möglichen Auswirkungen dieser Störung analysiert. Dabei hat sich gezeigt, dass die Missfaltung von Parkin zwei unterschiedliche Konsequenzen haben kann: zum einen die Aggregation von unlöslichem Parkin, zum anderen dessen Destabilisierung und beschleunigten Abbau. Beides hat einen Funktionsverlust von Parkin zur Folge." Noch ist unbekannt, inwieweit diese Vorgänge im Patienten nachweisbar und therapeutisch beeinflussbar sind. "Es ist aber sehr interessant, dass die Missfaltung von Parkin so unterschiedliche Folgen haben kann", meint Winklhofer. "Möglicherweise bewirken die diversen genetische Defekte ja verschiedene Fehlfaltungen oder sie beeinflussen Parkin in unterschiedlichen Phasen des Faltungsprozesses. Eine interessante Frage ist auch, warum gerade Dopamin-produzierende Nervenzellen besonders anfällig sind gegenüber einer Inaktivierung von Parkin. Wir werden dies noch genauer untersuchen."

Publikation:
"Aberrant Folding of Pathogenic Parkin Mutants. Aggregation versus Degradation",
Julia S. Schlehe, A. Kathrin Lutz, Anna Pilsl, Kerstin Lämmermann, Katja Grgur, Iris H. Henn, Jörg Tatzelt, and Konstanze F. Winklhofer,
Journal of Biological Chemistry, 16. Mai 2008

Ansprechpartner:
Priv.-Doz. Dr. Konstanze F. Winklhofer, M.D., Ph.D.
Adolf-Butenandt-Institut, Lehrstuhl für Stoffwechselbiochemie der LMU
Tel.: 089 / 2180 - 75483
Fax: 089 / 2180 - 75415
E-Mail: konstanze.winklhofer@med.uni-muenchen.de
Web: http://haass.web.med.uni-muenchen.de/Research/NBC/Winklhofer

Einen Kommunikationsweg zwischen den Zellen der Lungenbläschen und den Abwehrzellen des Immunsystems, den T-Zellen, haben jetzt Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig aufgeklärt. Ihre Erkenntnisse veröffentlichen die Forscher heute im "American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine", der führenden Zeitschrift im Bereich der Lungenerkrankungen. "Der regulierende Einfluss der Lungenzellen auf eine Immunantwort wurde bislang völlig unterschätzt", sagt Dunja Bruder, Leiterin der Arbeitsgruppe "Immunregulation" am HZI. Jetzt wissen die Forscher, wie die Lungenepithelzellen das Immunsystem erreichen.

"Die Zellen in der Lungenschleimhaut sind in der Lage, die Immunreaktion auszubalancieren. Sie können sowohl entzündungsfördernd als auch entzündungshemmend wirken - je nach dem, welche Botenstoffe sie ausscheiden.", sagt Marcus Gereke, Forscher in Dunja Bruders Arbeitsgruppe. Schütten die Zellen beispielsweise den entzündungshemmenden Botenstoff TGF-beta aus, sind sie in der Lage, das Immunsystem zu besänftigen. Sie lassen dann regulatorische T-Zellen, sogenannte Tregs heranreifen. Diese Tregs haben die Fähigkeit, Entzündungsreaktionen abzumildern. So können sie die Lunge vor einer zu aggressiven Immunantwort schützen, die die Atemfunktion gefährden würde.

Die Schleimhautzellen können aber auch Entzündungen verstärken, indem sie das Signal zur Erregerabwehr geben. Dazu präsentieren die Schleimhautzellen auf ihrer Oberfläche Bruchstücke eines Erregers, die von T-Zellen erkannt werden können. Die T-Zellen schalten dann auf gezielte Abwehr, wodurch Entzündungen in der Lungenschleimhaut ausgelöst werden können.

"Damit sind die Schleimhautzellen überraschenderweise ein wichtiger Teil der Immunabwehr in der Lunge", sagt Bruder. "Diese Erkenntnisse sind wichtige Grundlagen für die Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Therapien im Bereich chronischer Lungenerkrankungen wie Asthma und COPD, den chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen." Zukünftig wollen die Forscher versuchen, weitere entzündungshemmende Botenstoffe zu identifizieren und gezielt in die Zellkommunikation einzugreifen - vor allem, um regulatorische T-Zellen zu stimulieren und so Entzündungsreaktionen zu mildern.

Titel der Originalpublikation:
Marcus Gereke, Steffen Jung, Jan Buer and Dunja Bruder: Alveolar Type II Epithelial Cells Present Antigen to CD4+ T Cells and Induce Foxp3+ Regulatory T Cells"; Am J Respir Crit Care Med Vol 179. pp 344-355, 2009

Hören Sie zu diesem Thema unseren Podcast "Raucherhusten" unter http://www.helmholtz.de/aktuelles/helmholtzaudio/podcast_des_hzi_forschen_fuer_d...
Dunja Bruder und Marcus Gereke sind den Ursachen dieser Volkskrankheit auf der Spur und nehmen Sie mit auf Forschungsreise ins Labor...

Glioblastome sind bis heute nicht heilbar - daran ändert auch die neue Kombinationstherapie nichts. Dennoch spricht Professor Dr. Ulrich Herrlinger vom Schwerpunkt Klinische Neuroonkologie der Uni Bonn von einem herausragenden Erfolg: "Die ungewöhnlich deutliche Verlängerung der Überlebensdauer hat uns selbst überrascht. Unsere Ergebnisse bieten die Chance, diese aggressive Krebserkrankung besser in den Griff zu bekommen. Jetzt sind weitere Untersuchungen mit einer größeren Patientenzahl nötig, um die Therapie eventuell noch zu optimieren. Die Planungen dafür laufen in Bonn bereits."

Bislang behandeln Mediziner Glioblastome mittels Bestrahlung und einer begleitenden Chemotherapie. Als "Goldstandard" gilt dabei seit einigen Jahren der Wirkstoff Temozolomid. Er wird bis heute als der wichtigste Durchbruch bei der Therapie des Glioblastoms gefeiert. Die Forscher kombinierten dieses Präparat mit dem Medikament Lomustin. Gleichzeitig erhielten die Patienten eine Strahlentherapie. Die 39 so behandelten Patienten überlebten den Tumor im Schnitt 23,1 Monate. Bei der Standardtherapie ist diese Frist mehr als ein Drittel kürzer. Sieben Patienten überlebten sogar länger als vier Jahre.

Gene entscheiden über Therapie-Erfolg

Entscheidend für den Therapie-Erfolg scheinen bestimmte Veränderungen des Erbguts zu sein. "Bei elf Studienteilnehmern war die Information eines Gens in charakteristischer Weise modifiziert", erklärt Ulrich Herrlinger. "Diese Patienten überlebten im Schnitt gut 34 Monate. Bei den anderen Patienten scheinen die Medikamente gegenüber einer reinen Strahlentherapie keinen Vorteil zu bringen - zumindest nicht in der von uns getesteten Dosis. Möglicherweise lässt sich also mit einem einfachen Gentest entscheiden, wem eine begleitende Chemotherapie helfen kann." Ein Nachteil der neuen Methode sind die Nebenwirkungen. Sie treten allerdings hauptsächlich während der mehrmonatigen Behandlungsphase auf. "Danach klingen sie in der Regel vollständig ab, und die Patienten klagen über keinerlei Beschwerden", betont Herrlinger.

Die Mediziner suchen nun in Zusammenarbeit mit dem Bonner Life&Brain-Zentrum nach verträglicheren, noch wirksameren Medikamenten. "Wir wollen dazu unter anderem in Zellkulturen von Originaltumoren untersuchen, was die in der Studie eingesetzten Präparate genau bewirken", erklärt Dr. Martin Glas, einer der Autoren der Studie.

Long-Term Survival of Patients With Glioblastoma Treated With Radiotherapy and Lomustine Plus Temozolomide. Martin Glas, Caroline Happold, Johannes Rieger, Dorothee Wiewrodt, Oliver Bähr, Joachim P. Steinbach, Wolfgang Wick, Rolf-Dieter Kortmann, Guido Reifenberger, Michael Weller, and Ulrich Herrlinger. Journal of Clinical Oncology, Februar 2009

Kontakt:
Prof. Dr. Ulrich Herrlinger
Leiter des Schwerpunkts Klinische Neuroonkologie
Neurologische Universitätsklinik Bonn
Telefon: 0228/287-19887 oder -15736
E-Mail: Ulrich.Herrlinger@ukb.uni-bonn.de

Lokalanästhetika sind Schmerzmittel, die in der Regel eingesetzt werden, um Patienten ohne Vollnarkose operieren zu können. "Diese gewöhnlichen Lokalanästhetika, Lidocain eingeschlossen, wirken jedoch auf alle Nervenzellen in dem betäubten Gebiet", erläuterte Prof. Woolf. Sie blockieren nicht nur Schmerz-, sondern auch Tastsensoren und die motorischen Nervenzellen (Motoneurone), die Muskeln steuern. Taubheit und Bewegungseinschränkungen im dem betäubten Areal sind die Folge.

Um Schmerzsensoren gezielt auszuschalten, aber die Tastsensoren und Motoneurone unberührt zu lassen, setzten die Wissenschaftler das nicht aktive, positiv geladene QX314 ein. Das besondere an QX314 ist, dass es, im Gegensatz zu Lidocain, die Zellhülle von Nervenzellen aufgrund seiner Ladung ohne Hilfe nicht überwinden kann. Da Lokalanästhetika jedoch nur wirken, wenn sie sich in Nervenzellen befinden, bleibt eine QX314-Injektion allein wirkungslos.

Die Forscher koppelten deshalb QX314 an Capsaicin, um es in die Nervenzelle zu schleusen. Capsaicin bindet an ein Oberflächenprotein (TRPV1), das nur in der Hülle von Nervenzellen vorkommt, die für die Schmerzwahrnehmung zuständig sind. Capsaicin öffnet dadurch Membrankanäle, durch die QX314 in die Zelle strömen und die Schmerzsensoren blockieren kann. An Ratten konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die neue Kombination aus QX314 und Capsaicin, die sie in die Hinterläufe der Tiere verabreicht hatten, ausschließlich die Schmerzwahrnehmung blockiert. Die Ratten nahmen keine Schmerzreize mehr wahr, konnten sich dennoch normal bewegen und auf Berührungen reagieren.

Die Wissenschaftler weisen aber auf einen Nachteil der aktuellen Strategie hin. Capsaicin aktiviert die Sensoren für Schmerz und Hitze. "Deshalb scheint es, als würde der Mund brennen, wenn Menschen besonders scharfe Speisen essen", sagte Prof. Woolf. Um die Schmerzmittelkombination in der Klinik benutzen zu können, muss ein anderer Weg gefunden werden, den Capsaicin-Rezeptor TRPV1 zu aktivieren und so die Membrankanäle zu öffnen. "Denn wenn Capsaicin seinen Kanal öffnet, wird kurzzeitig der für ihn typische Hitzeschmerz ausgelöst", erläuterte Prof. Woolf. "Wir haben versucht, dieses Problem zu lösen und kürzlich neue, schmerzfreie Wege gefunden, QX314 in Nervenzellen zu bringen. Die neue Wirkstoffkombination könnte in Zukunft zum Beispiel Zahnarztpatienten aber auch werdenden Müttern im Kreissaal helfen."

Barbara Bachtler
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Das neu entdeckte FCER1A-Gen enthält die Bauanleitung für die alpha-Kette des hochaffinen IgE-Rezeptors, der eine wesentliche Rolle bei der Allergieentstehung spielt. Bei dem Rezeptor handelt es sich um eine Bindungsstelle für Immunglobulin E (IgE), einem Protein im Dienste des Immunsystems. Das Wissenschaftlerteam um Priv.-Doz. Dr. Stephan Weidinger und Priv.-Doz. Dr. Thomas Illig fand heraus, dass bestimmte Varianten des entdeckten Gens die Produktion von IgE und damit das Allergiegeschehen entscheidend beeinflussen. "Für unsere Studie haben wir die Genome von mehr als 10.000 Erwachsenen und Kindern aus ganz Deutschland untersucht", so Thomas Illig vom Helmholtz Zentrum München.

Warum manche Menschen ihr Leben lang unempfindlich gegen Allergene sind, während andere wiederum an Allergien leiden, ist bis heute nicht vollständig geklärt. Bekannt ist aber, dass genetische Faktoren bei der Entstehung von Allergien eine entscheidende Rolle spielen. Allergiker haben zudem einen höheren Anteil an Antikörpern der Klasse IgE als gesunde Menschen. Diese IgE-Antikörper richten sich gegen an sich harmlose Umweltsubstanzen wie Hausstaubmilben und Pollen. Über spezifische Rezeptoren sind die Antikörper zum größten Teil an bestimmte Zellen gebunden, die sich bevorzugt in der Haut und den Schleimhäuten befinden. Durch die Kopplung an membranständige IgE-Rezeptoren ist eine effektive Verstärkung der IgE-Produktion möglich. Bei Kontakt mit dem Allergen werden aus den Zellen Substanzen ausgeschüttet, die zu den bekannten allergischen Symptomen wie allergische Rhinitis (Heuschnupfen), atopisches Ekzem (Neurodermitis) oder Asthma führen.

Die meisten der für die Studie untersuchten Personen stammen aus den Bevölkerungsstudien der Forschungsplattform KORA (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg), deren Leiter der Direktor des Instituts für Epidemiologie am Helmholtz Zentrum München, Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann, ist. Die allergologischen Untersuchungen waren in Zusammenarbeit mit der Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie der Technischen Universität München unter Leitung von Prof. Dr. Dr. Johannes Ring durchgeführt worden.

Die neuen Erkenntnisse zur Regulation der IgE-Antikörper-Produktion ermöglichen tiefere Einblicke in die Mechanismen der Allergieentstehung und eröffnen neue Therapieoptionen.

Publikation:
Weidinger S, Gieger C, Rodriguez E, Baurecht H, Mempel M, et al. (2008) Genome-Wide Scan on Total Serum IgE Levels Identifies FCER1A as Novel Susceptibility Locus. PLoS Genet 4(8): e1000166. doi: 10.1371/journal.pgen.1000166
http://www.plosgenetics.org/doi/pgen.1000166

Pressekontakt

Heinz-Jörg Haury, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Kommunikation
Tel.: 089-3187-2460, E-Mail: presse@helmholtz-muenchen.de

Neuherberg, 22. August 2008

"Die Studienergebnisse eröffnen Chancen auf neue Therapien für Leukämiepatienten, bei denen Behandlungen durch Chemotherapie und Bestrahlung nicht erfolgreich waren", erklärt Studienleiterin Dr. Claudia Friesen. Die Ulmer Studie ist die erste, die die Wirkung von Methadon auf Leukämiezellen untersucht hat. Dabei wurden im Labor Leukämiezellen mit verschiedenen Konzentrationen von Methadon behandelt. Die positive Wirkung des Medikaments war bei kurzfristig hoher Dosierung ähnlich wie bei einer längerfristigen, dafür aber niedrigen Dosierung.

Das Methadon bewirkt in der erkrankten Blutzelle vor allem zwei Dinge: Es hemmt die weitere Teilung und damit Vermehrung der Krebszellen und es aktiviert Signalwege, die den Krebszellen den Befehl zum Absterben geben. Bei ihren Forschungen machten sich die Ulmer Wissenschaftler die Erkenntnis zunutze, dass bestimmte Leukämiezellen an ihrer Oberfläche Rezeptoren haben, die Methadon binden - dadurch kann das Medikament die erkrankten Zellen "finden". "Entscheidend ist dabei, dass das Methadon die gesunden Blutzellen nicht angreift", erläutert Studienleiterin Friesen. Es bestehe auch die Möglichkeit, dass Methadon bei anderen Krebsarten ähnlich gut wirken könne.

Die Erkenntnisse der Ulmer Forscher sollen nun in weiteren Versuchsreihen vertieft werden, um sie in konkrete Therapien umsetzen zu können. Dieser Prozess dauert meist einige Jahre. Er könnte sich in diesem Fall allerdings verkürzen, da Methadon gut erforscht ist und bei anderen Krankheitsbildern, beispielsweise auch in der Schmerztherapie, bereits eingesetzt wird.

Die Zusammenfassung und der komplette Fachartikel im Journal Cancer Research sind im Internet abrufbar (s.u.). Claudia Friesen, Mareike Roscher, Andreas Alt, and Erich Miltner: Methadone, Commonly Used as Maintenance Medication for Outpatient Treatment of Opioid Dependence, Kills Leukemia Cells and Overcomes Chemoresistance. Cancer Res 2008 68: 6059-6064. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-08-1227

"Ich bin hundemüde, trotzdem zwingen mich meine Beine zum Aufstehen. Nur durch Umhergehen verschwindet das unangenehme Ziehen und Reißen in den Waden". So oder ähnlich berichten RLS-Patienten von ihren nächtlichen - teilweise auch tagsüber in Ruhephasen auftretenden - Beschwerden. Der gestörte Schlafrhythmus mit den entsprechenden Folgen am Tage wird für viele Betroffene zur Belastung im Beruf und in der Partnerschaft. Obwohl das RLS zu den häufigsten neurologischen Krankheitsbildern zählt, wird es nach wie vor häufig nicht erkannt oder falsch diagnostiziert.

Das Institut für Humangenetik am Helmholtz Zentrum München und an der Technischen Universität München sowie das Max-Planck-Institut (MPI) für Psychiatrie arbeiten seit vielen Jahren daran, Entstehungsmechanismus, Diagnostik und Therapie des RLS zu verbessern. Mit einem internationalen Konsortium unter Leitung von Privatdozentin Dr. Juliane Winkelmann und Prof. Thomas Meitinger untersuchten die Münchner Wissenschaftler insgesamt 2458 RLS-Patienten und 4749 gesunde Probanden der Populationsstudie KORA, die von Prof. H.- Erich Wichmann vom Institut für Epidemiologie am Helmholtz Zentrum München geleitet wird. Für die statistischen Analysen war Prof. Bertram Müller-Myhsok vom MPI für Psychiatrie verantwortlich.

Analysiert wurden Sequenz-Varianten (SNPs), die über das gesamte Genom verteilt waren. Beim Vergleich der Sequenzen zwischen Patienten und Kontrollen konnten Varianten im PTPRD-Gen identifiziert werden, die vermehrt bei RLS-Patienten auftreten, aber seltener bei den gesunden Probanden vorkommen.

Der Genname PTPRD steht für Protein-Thyrosin-Phosphatase-Receptor-Typ-Delta. Das entsprechende Protein ist im Tiermodell untersucht und spielt bei der korrekten Wegfindung der Nervenzellfortsätze zu den so genannten Motorneuronen eine Rolle. Diese Neurone steuern direkt oder indirekt die Muskulatur, beispielsweise der Beine. Damit ist auch PTPRD, wie bereits die zuvor identifizierten RLS-Risiko-Gene MEIS1, BTBD9 und LBXCOR1 wichtig für die frühe Embryonalentwicklung des Organismus. Das ist ein weiterer Hinweis, dass es sich beim RLS um eine sehr frühe Entwicklungsstörung des zentralen Nervensystems handeln könnte.

Mit den identifizierten RLS-Risiko-Genen ist erstmalig eine gezielte molekulargenetische Ursachenforschung für das Restless Legs Syndrom möglich geworden und eine Grundlage zur Verbesserung der Therapie geschaffen.

Originalveröffentlichung:

Barbara Schormair, David Kemlink, Darina Roeske, Gertrud Eckstein, Lan Xiong, Peter Lichtner, Stephan Ripke, Claudia Trenkwalder, Alexander Zimprich, Karin Stiasny-Kolster, Wolfgang Oertel, Cornelius G Bachmann, Walter Paulus,Birgit Högl, Birgit Frauscher, Viola Gschliesser, Werner Poewe, Ines Peglau,Pavel Vodicka, Jana Vávrová, Karel Sonka, Sonja Nevsimalova, Jacques Montplaisir, Gustavo Turecki, Guy Rouleau, Christian Gieger, Thomas Illig, H. -Erich Wichmann, Florian Holsboer, Bertram Müller-Myhsok, Thomas Meitinger, Juliane Winkelmann: (PTPRD) protein tyrosine phosphatase receptor type delta is associated with restless legs syndrome. Nature Genetics, Advance Online Publication, 27.7.2008
DOI: 10.1038/ng.190 (http://dx.doi.org/)

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Heinz-Jörg Haury, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Kommunikation
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Neuherberg, 27. Juli 2008