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MELDUNG/529: Nachrichten aus Forschung und Lehre vom 10.04.12 (idw)


Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilungen

→  Adipositasforschung in Leipzig ausgezeichnet
      Infektionsprozesse besser verstehen
→  Jenaer Forscher entschlüsseln Genfunktion bei Candida albicans
→  Forscher der Universität Bonn wandeln Haut- und Nabelschnurzellen direkt in Nervenzellen um



Universitätsklinikum Leipzig AöR - 05.04.2012

Adipositasforschung in Leipzig ausgezeichnet

Dr. Andreas Oberbach erhält IPEG Preis für beste Grundlagenforschung

Der Wissenschaftler am Integrierten Forschungs- und Behandlungszentrum (IFB) AdipositasErkrankungen und Arzt in der Kinderchirurgie des Universitätsklinikums Leipzig, Dr. Andreas Oberbach, erhielt den Best Basic Science-Award beim Weltkongress für Minimalinvasive Kinderchirurgie (IPEG) in San Diego (USA).

Die IPEG (International Pediatric Endosurgery Group) fördert den Austausch zwischen Experten aus über 50 Ländern im Bereich endoskopischer Eingriffe bei Kindern und Jugendlichen. Die Fachorganisation verlieh dem Leipziger Arzt und Humanbiologen die Auszeichnung für die Untersuchung der Auswirkungen verschiedener chirurgischer Eingriffe auf Stoffwechselprozesse und Gefäßerkrankungen bei Adipositas. Oberbach setzte sich bei der internationalen Fachjury gegen 300 weitere Preisanwärter durch.

Der 42-jährige Forscher konnte in Grundlagenexperimenten zeigen, dass erhöhte Harnsäurewerte für die Entstehung von Bluthochdruck, sowie Herz- und Gefäßerkrankungen mitverantwortlich sind. In einer klinischen Studie zeigte er außerdem, dass es nach bestimmten endoskopischen Adipositas-Operationen (Magenband, Schlauchmagen und Roux-Y-Magenbypass) bei extrem adipösen 12- bis 16-Jährigen zwölf Monate nach dem Eingriff zu einer signifikanten Senkung des Harnsäurespiegels im Blut kommt. Die Verringerung der Harnsäurewerte und somit des Erkrankungsrisikos fiel nach bariatrischer Adipositastherapie deutlicher aus als nach konservativen Behandlungen.

Der Preisträger unterstreicht, dass diese Untersuchungsergebnisse bei Kindern und Jugendlichen ermöglichen, "den Einfluss metabolischer Chirurgie auf das Risiko für kardio-vaskuläre Erkrankungen zu bewerten." In Deutschland werden im Vergleich zu anderen Ländern bariatrische Eingriffe bei adipösen Kindern und Jugendlichen sehr zurückhaltend eingesetzt. Bezogen auf die Gesamtbevölkerung sind in den USA bei 100.000 Menschen rund 100 bariatrische Eingriffe zu verzeichnen, in Belgien 25 und hierzulande etwa fünf.

Prof. Holger Till, Direktor der Klinik und Poliklinik für Kinderchirurgie am Universitätsklinikum Leipzig, unterstreicht: "Die IPEG-Auszeichnung ist auch eine Bestätigung für die erfolgreiche interdisziplinäre und translationale Adipositas- und Stoffwechselforschung der Universitätsmedizin Leipzig. Nur so kommen wir wirksamen und dem Patienten individuell angepassten Therapien der Adipositas näher."
Doris Gabel

Das IFB AdipositasErkrankungen ist eines von acht Integrierten Forschungs- und Behandlungszentren, die in Deutschland vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert werden. Es ist eine gemeinsame Einrichtung der Universität Leipzig und des Universitätsklinikums Leipzig (AöR). Ziel der Bundesförderung ist es, Forschung und Behandlung interdisziplinär so unter einem Dach zu vernetzen, dass Ergebnisse der Forschung schneller als bisher in die Behandlung adipöser Patienten integriert werden können. Am IFB AdipositasErkrankungen gibt es derzeit über 40 Forschungsprojekte. Zur Patientenbehandlung stehen eine IFB AdipositasAmbulanz für Erwachsene und eine für Kinder und Jugendliche zur Verfügung. Das IFB wird das Feld der Adipositasforschung und -behandlung in den nächsten Jahren kontinuierlich ausbauen.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung [1]

Quelle: Universitätsklinikum Leipzig AöR, Kathrin Winkler, 05.04.2012

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Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie / Hans-Knöll-Institut (HKI) - 05.04.2012

Infektionsprozesse besser verstehen

Jenaer Forscher entschlüsseln Genfunktion bei Candida albicans

Jena. Wissenschaftler um Bernhard Hube vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut - in Jena haben ein Gen identifiziert, das an der Krankheitsauslösung durch den Pilz Candida albicans beteiligt ist. Das als DUR31 bezeichnete Gen hat eine außergewöhnliche Doppelfunktion. Einerseits ist es an der Schädigung von menschlichen Epithelzellen beteiligt, andererseits sorgt es für einen Transport von menschlichen antimikrobiellen Wirkstoffen in die eigene Zelle und schädigt sich dabei selber. Die Erkenntnisse könnten neue Ansätze für die Bekämpfung der gefährlichen Candidose liefern.

Candida albicans ist bei den meisten Menschen ein harmloser Bestandteil der Schleimhautflora. Unter bestimmten Umständen kann der Pilz jedoch lebensbedrohliche Infektionen hervorrufen, die als Candidose bezeichnet werden. Auf der Suche nach Faktoren, die an der Candida-Infektion beteiligt sind, untersuchten die Jenaer Wissenschaftler unter anderem Proben von AIDS-Patienten, die unter einer Candidose litten. Dabei identifizierten sie DUR31, ein Gen, welches stark aktiviert wird, wenn der Pilz menschliches Gewebe befällt. Candida-Stämme, bei denen die Forscher das DUR31-Gen ausgeschaltet haben, sind deutlich weniger infektiös als unveränderte Pilzstämme. Für die Infektion durch Candida ist es nötig, dass der Pilz sein Wachstum von der rundlichen, einzelligen Hefe-Form auf mehrzellige längliche Hyphen umstellt, die in das Gewebe eindringen können. Das Team um Bernhard Hube zeigte jetzt erstmals, dass DUR31 wichtig für die Entwicklung dieser infektiösen Hyphenstrukturen ist. Umfassende biochemische und bioinformatische Analysen ergaben außerdem, dass DUR31 an mehreren Stellen des Infektionsprozesses beteiligt ist. So ist das durch DUR31 codierte Protein wichtig für die Zellwandstabilität von Candida und spielt auch eine Rolle beim Transport von Nährstoffen. Diese Funktion kann dem Pilz aber auch zum Verhängnis werden, denn einer der vermeintlichen Nährstoffe, die durch Dur31 transportiert werden ist Histatin 5, ein kleines Peptid, dass im Speichel des Menschen gebildet wird, um Mikroben zu bekämpfen. Die Aufnahme von Histatin 5 kommt einem Selbstmord gleich. Die Ergebnisse gestatten einen wichtigen Einblick in die molekularen Mechanismen der Krankheitsauslösung durch Candida albicans. Sie wurden in der renommierten Fachzeitschrift PLoS Pathogens veröffentlicht.

Bei einem Großteil der Bevölkerung wächst der Pilz Candida albicans auf der Mundschleimhaut oder als normaler Bestandteil der Darmflora, ohne jemals Symptome auszulösen. Bei Menschen mit einem geschwächten Immunsystem, z. B. bei AIDS-Patienten, kann Candida jedoch Krankheiten auslösen und sich unter Umständen sogar im ganzen Körper ausbreiten und eine tödliche Sepsis verursachen. Candida-Infektionen gehören außerdem zu den häufigsten und gefährlichsten im Krankenhaus erworbenen Erkrankungen. Was den Wechsel von Candida als harmlosem "Mitbewohner" zu einem gefährlichen Krankheitserreger auslöst, wollen die Forscher im Labor von Bernhard Hube herausfinden. Ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse eröffnet auch neue Ansätze für die Therapie der Pilzinfektionen.

Originalarbeit im open access-Journal PLoS Pathogens
Mayer FL, Wilson D, Jacobsen ID, Miramón P, Große K, Hube B (2012)
The Novel Candida albicans Transporter Dur31 Is a Multi-Stage Pathogenicity Factor.
PLoS Pathog 8(3): e1002592.
doi:10.1371/journal.ppat.1002592

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Zwei Kolonien von C. albicans auf GM-Bromocresol-Agar.

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Infektionsprozesse besser verstehen

Informationen zum HKI
www.hki-jena.de
Das Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut - wurde 1992 gegründet und gehört seit 2003 zur Leibniz-Gemeinschaft. Die Wissenschaftler des HKI befassen sich mit der Infektionsbiologie human-pathogener Pilze. Sie untersuchen die molekularen Mechanismen der Krankheitsauslösung und die Wechselwirkung mit dem menschlichen Immunsystem. Neue Naturstoffe aus Mikroorganismen werden auf ihre Wirksamkeit gegen Pilzerkrankungen untersucht und zielgerichtet modifiziert.
Das HKI verfügt derzeit über fünf wissenschaftliche Abteilungen, deren Leiter gleichzeitig berufene Professoren der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) sind. Hinzu kommen jeweils vier Nachwuchsgruppen und Querschnittseinrichtungen mit einer integrativen Funktion für das Institut, darunter das anwendungsorientierte Biotechnikum als Schnittstelle zur Industrie. Zur Zeit arbeiten etwa 300 Menschen am HKI, darunter 110 Doktoranden.

Informationen zur Leibniz-Gemeinschaft
www.leibniz-gemeinschaft.de
Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 86 selbständige Forschungseinrichtungen. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, und Sozialwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute bearbeiten gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevante Fragestellungen strategisch und themenorientiert. Dabei bedienen sie sich verschiedener Forschungstypen wie Grundlagenforschung, anwendungsorientierter Forschung, wissenschaftlicher Infrastrukturen und forschungsbasierter Dienstleistungen. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer in Richtung Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Sie pflegt intensive Kooperationen mit den Hochschulen, u.a. über gemeinsame Wissenschaftscampi, und mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Ihre Einrichtungen unterliegen einem maßstabsetzenden transparenten und externalisierten Begutachtungsverfahren. Jedes Leibniz-Institut hat eine Aufgabe von gesamtstaatlicher Bedeutung. Daher fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 16.800 Personen, davon sind ca. 7.800 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, einschließlich der 3.300 Nachwuchswissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,4 Mrd. Euro, die Drittmittel betragen etwa 330 Mio. Euro pro Jahr.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung [2]

Quelle: Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut (HKI), Dr. Michael Ramm, 05.04.2012

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Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - 08.04.2012

Forscher der Universität Bonn wandeln Haut- und Nabelschnurzellen direkt in Nervenzellen um

Bis vor Kurzem galt die Gewinnung von pluripotenten "Alleskönner"-Stammzellen aus Hautzellen als ultimative Neuentwicklung. Mittlerweile ist es möglich geworden, Körperzellen direkt ineinander umzuwandeln - ohne den zeitaufwändigen Umweg über ein pluripotentes Zwischenstadium. Allerdings war diese Methode bislang wenig effizient. Nun haben Wissenschaftler vom Bonner Institut für Rekonstruktive Neurobiologie (Direktor: Prof. Dr. Oliver Brüstle) das Verfahren so weit entwickelt, dass die Methode für biomedizinische Anwendungen eingesetzt werden kann. Die Wissenschaftler stellen ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Nature Methods" vor.

Mit dem Durchbruch von Shinya Yamanaka stieß die Zellreprogrammierung auf große Begeisterung. Im Jahr 2006 war dem japanischen Wissenschaftler erstmals gelungen, Hautzellen mit Hilfe weniger Steuerungsfaktoren in so genannte induziert pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) umzuprogrammieren - "Alleskönner", aus denen sich im Prinzip alle Körperzellen herstellen lassen. Im Jahr 2010 spann Marius Wernig, ehemaliger Postdoktorand von Prof. Brüstle und zwischenzeitlich selbst Institutsleiter an der Stanford University in Kalifornien, die Idee weiter: Mit Hilfe von nur drei so genannten Transkriptionsfaktoren gelang seinem Team die direkte Umwandlung von Hautzellen in so genannte induzierte Neurone (iN). Allerdings war die Methode bislang wenig effizient: Nur wenige Prozent der Hautzellen verwandelten sich in die begehrten Nervenzellen.

Forscher steigern die Ausbeute bei der Umwandlung der Zellen

Für die Wissenschaftler am LIFE & BRAIN-Zentrum der Universität Bonn war das zu wenig. Sie interessieren sich für die biomedizinische Nutzung von künstlich hergestellten menschlichen Nervenzellen für Krankheitsforschung, Zellersatz und Wirkstoffentwicklung. Da lag ein Gedanke nahe: Warum nicht niedermolekulare Wirkstoffe - so genannte small molecules - einsetzen, um den Prozess zu optimieren? Julia Ladewig, Postdoktorandin und Erstautorin der Studie, machte sich daran, mit solchen Wirkstoffen gleich mehrere für die Zellentwicklung wichtigen Signalwege zu beeinflussen.

Durch Blockade des so genannten SMAD-Signalwegs und eine Hemmung der Glykogen Synthase Kinase 3 beta (GSK3ß) steigerten sie die Umwandlungseffizienz auf ein Vielfaches - und konnten dabei den Weg der Gewinnung sogar vereinfachen. Mit Hilfe von nur zwei statt zuvor drei Transkriptionsfaktoren und drei Wirkstoffen gelang es den Bonner Forschern, den Großteil der Hautzellen in Neurone umzuwandeln. Am Ende enthielten ihre Zellkulturen bis zu mehr als 80 Prozent menschliche Neurone. Und da sich die Zellen während des Umwandlungsprozesses noch weiter teilen, liegt die tatsächliche Effizienz sogar noch höher.

Aus einer Hautzelle entstehen zwei Nervenzellen

"Umgerechnet können wir aus 100.000 Hautzellen auf diese Weise bis zu mehr als 200.000 Nervenzellen gewinnen", so Julia Ladewig. Um die richtige Kombination von Wirkstoffen herauszufinden, orientierten sich die Bonner an Signalwegen, die für die Zellspezialisierung besonders wichtig sind. "Sowohl der SMAD-Signalweg als auch GSK3ß standen im Verdacht, die Umwandlung von Bindegewebszellen und pluripotenten Stammzellen in neurale Zellen zu hemmen. Da lag es nahe, beide mit Hilfe entsprechender Wirkstoffe zu blockieren", sagt Philipp Koch, Teamleiter und gemeinsam mit Prof. Brüstle verantwortlicher Letztautor der Studie. Mit faszinierenden Ergebnissen: "Wir konnten zeigen, wie während der Zellumwandlung nach und nach die für Hautfibroblasten typischen Gene herunterreguliert und nervenzell-spezifische Gene hochgefahren wurden. Zudem waren die so gewonnenen Nervenzellen funktionell aktiv, was sie auch als Quelle für den Zellersatz interessant macht", so Ladewig.

Wissenschaftler übertragen das Verfahren jetzt auf andere Zelltypen

Die Bonner haben das Verfahren bereits auf andere Zelltypen wie zum Beispiel Nabelschnurzellen übertragen. Brüstle sieht die nächsten Schritte klar voraus: "Als Erstes wollen wir so gewonnene Nervenzellen für die Krankheits- und Wirkstoffforschung einsetzen. Langfristiges Ziel wird es sein, Zellen direkt im Körper in Nervenzellen umzuwandeln."

Publikation:
Ladewig, J., Mertens, J., Kesavan, J., Doerr, J., Poppe, D., Glaue, F., Herms, S., Wernet, P., Kögler, G., Müller, F.-J., Koch, P., Brüstle, O. (2012)
Small molecules enable highly efficient neuronal conversion of human fibroblasts.
Nature Methods (DOI: 10.1038/nmeth.1972)

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:
- http://idw-online.de/de/image167531
Nervenzellen, die direkt aus Hautzellen hergestellt wurden: Sie sind mit einem Antikörper gegen das neuronale Protein ßIII-Tubulin (grün) gefärbt. Der Zellkern erscheint durch die Färbung blau.
- http://idw-online.de/de/image167532
Nervenzellen, die direkt aus Hautzellen gewonnen wurden: Sie sind mit Antikörpern gegen die neuronalen Proteine ßIII-Tubulin (grün) und MAP2 (rot) gefärbt.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/de/institution123

Quelle: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Dr. Andreas Archut, 08.04.2012


Anmerkungen:
[1]‍ ‍http://idw-online.de/de/institution1298
[2]‍ ‍http://idw-online.de/de/institution693

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Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
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E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 11. April 2012