Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald - 15.10.2012

Neugeborene werden in Mecklenburg-Vorpommern auf Mukoviszidose untersucht

Frühe Diagnose der Stoffwechselerkrankung soll Organschäden verhindern und die Lebensqualität der Kinder verbessern

An der Universitätsmedizin Greifswald wurde heute das erweiterte Landes-Neugeborenen-Screening vorgestellt. Mecklenburg-Vorpommern ist das erste Bundesland, das neugeborenen Kindern künftig landesweit eine zusätzliche Untersuchung auf Mukoviszidose anbietet.

"Wir können jetzt im Rahmen dieser standardisierten Reihenuntersuchung frühzeitig Mukoviszidose ausschließen oder die geeigneten Maßnahmen zur optimalen Behandlung einleiten", erklärte Prof. Matthias Nauck, Direktor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin und Leiter des Neugeborenen-Screeninglabors MV. Dabei handelt es sich um eine freiwillige und kostenfreie Untersuchung für alle Neugeborenen in Mecklenburg-Vorpommern seit September.

Mukoviszidose ist eine der häufigsten vererbten Stoffwechselerkrankungen in Mitteleuropa. Rund 8.000 Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene leben in Deutschland mit dieser bisher unheilbaren Krankheit. In Mecklenburg-Vorpommern gibt es ca. 100 Menschen, darunter etwa 45 Kinder und Jugendliche, die unter der Erkrankung leiden. Als Folge eines angeborenen Defektes werden die Atemwege in der Lunge, der Ausführungsgang der Bauchspeicheldrüse oder die Gallenwege mit zähem Schleim verstopft, wodurch es zu einer chronischen Entzündung der Lunge, starken Hustenanfällen und zu schweren Verdauungs- und Wachstumsstörungen kommt. Die Beschwerden sind anfänglich sehr unspezifisch, so dass die Diagnose oftmals erst nach Monaten oder Jahren gestellt werden kann. Dann sind die Organe unter Umständen schon dauerhaft geschädigt.

"Mit der Vorsorgeuntersuchung unmittelbar nach der Geburt kann die Erkrankung frühzeitig festgestellt werden, was wiederum einen frühen Behandlungsbeginn ermöglicht", betonte der Mediziner. "Früh auftretende Folgeerkrankungen an der Lunge können verhindert werden. Die betroffenen Kinder entwickeln sich besser und leben länger. Eine rechtzeitige Diagnose ist daher für die Betroffenen sehr wichtig."

Schweißtest bring Sicherheit

In Mecklenburg-Vorpommern haben alle Neugeborenen ein Recht auf ein Neugeborenen-Screening auf angeborene, behandelbare Erkrankungen des Stoffwechsels und der Hormone. Dieses sieht eine Untersuchung auf Mukoviszidose nicht vor. Im Zuge des etablierten Neugeborenen-Screenings wird dem Säugling eine kleine Blutprobe entnommen und auf eine Trockenblutkarte getropft. Aus dieser gleichen Probe wird nun zusätzlich die Untersuchung auf Mukoviszidose angeboten.

Aus der Trockenblutprobe wird zunächst ein Eiweiß aus der Bauchspeicheldrüse bestimmt (immunreaktives Trypsin - IRT). Ist dieses erhöht, wird aus derselben Blutprobe in einer zweiten Stufe ein weiteres Eiweiß herausgelöst (Pankreatitis-assoziiertes Protein - PAP). Ist auch dieses Protein erhöht, ist das ein Alarmzeichen. Um eine endgültige Diagnose zu stellen, informiert das Screeningzentrum Mecklenburg-Vorpommern in Greifswald den verantwortlichen Arzt.

Dieser wird eine weitere Untersuchung, den Schweißtest, in einer Mukoviszidose-Ambulanz veranlassen. In Mecklenburg-Vorpommern gibt es Ambulanzen in Greifswald, Neubrandenburg, Rostock und Schwerin, die alle im von der Ärztekammer zertifizierten Mukoviszidose-Zentrum MV zusammengeschlossen sind. Nur dort kann der Schweißtest verlässlich durchgeführt werden. Dabei wird auf der Haut Schweiß gesammelt und anschließend im Labor analysiert. Der Schweiß von Mukoviszidose-Patienten weist einen erhöhten Salzgehalt auf. Der sichere Nachweis beruht auf einem erhöhten Kochsalzgehalt (Natrium-Chlorid) im Schweiß der Betroffenen.

Für die Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse ist das Neugeborenen-Screeninglabor Mecklenburg-Vorpommern an der Universitätsmedizin Greifswald verantwortlich. Etwa eines von 1.300 Neugeborenen im Land ist durch eine seltene angeborene Störung des Stoffwechsels und der Organfunktion in seiner Gesundheit gefährdet. Bei vielen dieser Erkrankungen bestehen bei möglichst kurz nach der Geburt eingeleiteten Therapien sehr gute Aussichten, Behinderungen zu vermeiden oder wenigstens zu mildern und Todesfälle zu verhindern. Diese zusätzliche kostenlose Untersuchung wird als Studie im Rahmen des PomScreen-Projektes angeboten und auch nur nach ausdrücklicher Zustimmung durch die Eltern durchgeführt.

Weitere Informationen
Neugeborenen-Screening:
www.medizin.uni-greifswald.de/klinchem/index.php?id=neoscreen
Mukoviszidose: http://muko.info/
EU-Programm:
www.interreg4a.info/

Universitätsmedizin Greifswald
Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin
Neugeborenen-Screeninglabor Mecklenburg-Vorpommern
Direktor: Prof. Matthias Nauck
Projektkoordinatorin: Dr. Theresa Winter
Ferdinand-Sauerbruch-Straße, 17475 Greifswald
E theresa.winter@uni-greifswald.de
www.medizin.uni-greifswald.de

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:

http://idw-online.de/de/image184333
Dr. Cornelia Müller (li.), Projektleiterin und Verantwortliche für das Screeninglabor, und Dr. Theresa Winter haben heute in Greifswald das erweiterte Screening-Programm vorgestellt.

http://idw-online.de/de/image184334
Den Kindern wird nach einem kleinen Stich aus der Ferse Blut entnommen und direkt auf die Trockenblutkarten gegeben. Das Blut trocknet dann auf diesen Karten und für alle Neugeborenuntersuchungen werden die ausgestanzten Proben entsprechend analysiert.

Hintergrund

Das Vorhaben wird im Rahmen des Operationellen Programms "Europäische territoriale Zusammenarbeit" - "Grenzübergreifende Zusammenarbeit" der Länder Mecklenburg-Vorpommern/Brandenburg und der Republik Polen (Wojewodschaft Zachodniopomorskie) mit dem Interreg VI A Projektes "PomScreen" realisiert. Das Projekt unter Federführung der Universitätsmedizin Greifswald wurde vor einem Jahr gestartet und läuft bis zum 30. Juni 2014. Zu den weiteren Partnern gehören die Universität Greifswald sowie die Pommersche Medizinische Universität Stettin (Pomorski Uniwersytet Medyczny Szczecin) und das Warschauer Mutter-Kind Institut (Instytut Matki i Dziecka). Die EU fördert das Vorhaben mit insgesamt 2,5 Millionen Euro.

Das Ziel des Projektes ist ein gemeinsames, grenzüberschreitendes Neugeborenen-Screening zwischen den regionalen Screening-Zentren Greifswald und Szczecin und dessen Institutionalisierung. Das Spektrum der erfassten Erkrankungen und die Betreuung betroffener Kinder werden auf polnischer Seite deutlich erweitert und verbessert. Bislang werden die Neugeborenen in Polen nur auf drei Erkrankungen überprüft. Bis zum Ende des europäischen Projektes soll das Frühuntersuchungsprogramm auf 13 Erkrankungen ausgeweitet werden. Auf deutscher Seite wird das Screening auf Mukovsizidose eingeführt. Dieses gehört in Polen schon seit vielen Jahren standardmäßig zum Screening.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter:
http://idw-online.de/de/institution65

Quelle: Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Constanze Steinke, 15.10.2012

Justus-Liebig-Universität Gießen - 12.10.2012

Tot oder lebendig? Die trickreiche Jagd nach krankmachenden Bakterien

Forscherinnen und Forscher der Universitäten Gießen und Bonn entschlüsseln, wie das Immunsystem lebende von toten Erregern unterscheidet und damit deren Gefährlichkeit prüft - Veröffentlichung im renommierten EMBO Journal

Das Bakterium Listeria monocytogenes gehört zu den gefährlichsten Lebensmittelkeimen; die Sterblichkeitsrate bei Infektionen beträgt bis zu 30 Prozent. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) unter der Leitung von Prof. Dr. Trinad Chakraborty, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie, haben nun herausgefunden, wie infizierte Zellen unterscheiden, ob es sich um tote oder lebende Listerien handelt. Eine wichtige Fähigkeit, denn von dieser Unterscheidung hängt ab, wie stark die Reaktion des Immunsystems ausfallen muss. Lebende Listerien sind weitaus gefährlicher und erfordern eine starke Reaktion des Immunsystems. Bei toten Mikroorganismen hingegen reicht eine schwächere Entzündungsreaktion aus, bei der die Immunzellen am Ort der Infektion nur in geringem Maße mobilisiert werden.

Listerien werden über kontaminierte Lebensmittel aufgenommen. Sie sind in der Lage, in fast alle Arten der menschlichen Zellen einzudringen und sich dort zu vermehren. Gefährlich sind Listerien-Infektionen vor allem für Schwangere, Neugeborene, ältere und immungeschwächte Menschen. Die Gießener Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben alle Gene dieses Erregers identifiziert, die nach einer Infektion mobilisiert werden. Viele dieser Gene wurden gezielt ausgeschaltet und das Verhalten der sogenannten "Knockout-Mutanten" untersucht. Dadurch konnte ein Mechanismus entschlüsselt werden, der infizierte Zellen befähigt, lebende von toten Erregern zu unterscheiden. Diese Ergebnisse liefern die Grundlage, um neuartige Impfstrategien zu entwickeln.

In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Percy Knolle, Institut für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fest, dass lebende Listerien im Inneren von Fresszellen (Makrophagen) winzige Mengen an Nukleinsäuren freisetzen. Fresszellen sind ein Bestandteil des zellulären Immunsystems, sie zerstören Mikroorganismen. Mit der Freisetzung der Nukleinsäuren versuchen die Bakterien offenbar, die Immunantwort in den Zellen abzuschwächen. Allerdings legen sie damit auch eine feine "Duftspur", die von den zellulären Sensoren "RIG-I", "MDA5" und "STING" im Innern der Fresszellen erkannt werden kann. Es handelt sich dabei um eine sehr frühe und differenzierte Form der Erkennung, dass es sich um ein lebendes und damit potenziell gefährlicheres Bakterium handelt - tote Listerien sondern keine Nukleinsäure ab.

Sind die intrazellulären Sensoren der Fresszellen durch die Bakterien-Nukleinsäuren aktiviert, wird eine Signalkaskade in Gang gesetzt: Antibakteriell wirkende Substanzen werden produziert, eine starke Entzündungsreaktion ausgelöst. Dies führt zur Rekrutierung vieler weiterer Immunzellen mit dem Ziel, die Eindringlinge auszuschalten und eine starke, lang anhaltende Immunität zu etablieren.

Die Ergebnisse zeigen, warum eine Infektion mit einem lebenden Erreger eine deutlich stärkere und längere Immunantwort auslöst als mit einem toten Eindringling. Sie wurden im renommierten Journal der European Molecular Biology Organisation (EMBO) veröffentlicht.

Publikation:
Zeinab Abdullah, Martin Schlee, Susanne Roth, Mobarak Abu Mraheil, Winfried Barchet, Jan Böttcher, Torsten Hain, Sergej Geiger, Yoshihiro Hayakawa, Jörg H. Fritz, Filiz Civril, Karl-Peter Hopfner, Christian Kurts, Jürgen Ruland, Gunther Hartmann, Trinad Chakraborty and Percy A. Knolle:
RIG-I detects infection with live Listeria by sensing secreted bacterial nucleic acids.
EMBO Journal, online veröffentlicht am 12. Oktober 2012
DOI: 10.1038\emboj.2012.279

Kontakt:
Prof. Dr. Trinad Chakraborty
Institut für Medizinische Mikrobiologie
Schubertstraße 81, 35392 Gießen

Beteiligt an der überraschenden Entdeckung waren das Institut für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie an der Universität Bonn, das Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie der Universität Bonn, die Technische Universität München, die Ludwig-Maximilians-Universität München, das Helmholtz-Zentrum München, die McGill University Montreal (Kanada) und das Aichi Institute of Technology in Japan.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter:
http://idw-online.de/de/institution217

Quelle: Justus-Liebig-Universität Gießen, Lisa Dittrich, 12.10.2012

Universität Bayreuth - 12.10.2012

Nobelpreisgekrönte Strukturbiologie

Zur Erforschung medizinisch relevanter Eiweißstrukturen

Für ihre bahnbrechenden Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der G-Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR) wurde der Nobelpreis für Chemie 2012 den US-amerikanischen Proteinforschern Robert J. Lefkowitz und Brian K. Kobilka zuerkannt. Die Auszeichnung unterstreicht die große Bedeutung der Erforschung von biologisch und medizinisch relevanten Eiweißstrukturen. In Deutschland besitzt das Forschungszentrum BIOmac der Universität Bayreuth auf diesem Gebiet herausragende Kompetenzen. Auf Empfehlung des Wissenschaftsrates wurde den Bayreuther Forschern um Prof. Dr. Paul Rösch kürzlich das weltweit leistungsstärkste NMR-Spektrometer mit einem Investitionsvolumen von 12 Mio. Euro bewilligt.

Wichtige Vorgänge im Körper, angefangen von Sehvorgängen über die adrenalingesteuerte Stressantwort bis hin zur Regulation der Elektrolytkonzentration im Blut, werden von so genannten G-Protein gekoppelten Rezeptoren gesteuert. Rezeptoren sind Eiweißstrukturen, die an den äußeren Membranen von Zellen lokalisiert sind und das Zellinnere mit dem Zelläußeren verbinden. Damit ermöglichen sie die Weiterleitung von biologischen Signalen über Zellmembranen hinweg. Im Falle der G-Protein gekoppelten Rezeptoren sind es Hormone, zum Beispiel Parathormon oder Adrenalin, und Neurotransmitter, etwa Dopamin, die an der Zellaußenseite an die Rezeptormoleküle binden und damit Reaktionen im Zellinneren auslösen, an denen sogenannte G-Proteine beteiligt sind. Damit ist die korrekte Funktionsweise dieser Signalwege eng verknüpft mit vielen Krankheiten, von der Parkinsonschen Krankheit über Asthma bis hin zur Osteoporose.

Für die Erforschung der G-Protein gekoppelten Rezeptoren haben die Professoren Robert J. Lefkowitz (Howard Hughs Medical Institute & Duke University Medical Center, Durham, North Carolina) und Brian K. Kobilka (Stanford University, Stanford, Kalifornien) den Nobelpreis für Chemie 2012 je zur Hälfte erhalten. Die beiden Biochemiker sind die Entdecker dieser Rezeptoren. Kobilka konnte ihre Entdeckung mit der Aufklärung der räumlichen Struktur des so genannten ß2-adrenergen Rezeptors mit einem gebundenen Liganden krönen.

"Die Bindung eines Hormons an der Zellaußenseite an G-Protein gekoppelte Rezeptoren führt zu einer Änderung in der räumlichen Struktur des Rezeptors, der damit das Hormonsignal ins Zellinnere weiterleitet. Dadurch werden Proteine in den Zellen aktiviert, die so verschiedene Reaktionen wie Erhöhung der Herzfrequenz, Erhöhung des Blutkalziumspiegels und Änderung der Anspannung der glatten Muskulatur zur Folge haben. G-Protein gekoppelte Rezeptoren sind die Angriffspunkte von etwa der Hälfte der derzeit auf dem Markt befindlichen Medikamente, etwa gegen Bluthochdruck, Migräne, Osteoporose und Morbus Parkinson. Die weithin verwendeten Antihistaminika gegen allergischen Reaktionen sind ebenfalls gegen G-Protein gekoppelte Rezeptoren gerichtet", erklärt Paul Rösch, Direktor des Forschungszentrums für Bio-Makromoleküle (BIOmac) an der Universität Bayreuth. "Die Auszeichnung von Strukturbiologen mit dem Nobelpreis unterstreicht die Bedeutung dieser Wissenschaftsdisziplin für die Medizin aufs Neue", ergänzt Rösch, dessen Arbeitsgruppe bereits vor mehreren Jahren durch die Aufklärung der räumlichen Struktur des Parathormons einen Beitrag zu dem Gebiet der G-Protein gekoppelten Rezeptoren leisten konnte.

Am Forschungszentrum BIOmac der Universität Bayreuth wird mit großer Intensität an biologisch und medizinisch relevanten Eiweißstrukturen geforscht. Neben der vom Lehrstuhl Biochemie (Profs. Steegborn und Blankenfeldt) vertretenen Methode der Röntgenstrukturanalyse, wie sie zur Aufklärung der Struktur der G-Protein gekoppelten Rezeptoren benutzt wurde, wird innerhalb des Forschungszentrums vor allem die Methode der magnetischen Kernresonanz-Spektroskopie (NMR-Spektroskopie) eingesetzt. "Mit dieser Technik lassen sich besonders Konformationsänderungen, also Strukturänderungen in Eiweißen bei Signalweiterleitungsprozessen, sehr gut erforschen", erläutert Stephan Schwarzinger, Dozent am Forschungszentrum. Das Team um Paul Rösch arbeitet unter anderem an den molekularen Grundlagen bakterieller Infektionen und Allergien. "In diesem Zusammenhang werden hier auch neue NMR-basierte Methoden für die Lebensmittelanalytik und Qualitätskontrolle entwickelt", fügt Schwarzinger hinzu.

Eine besondere Auszeichnung wurde dem Forschungszentrum kürzlich durch die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz von Bund und Ländern zuteil: Auf Empfehlung des Wissenschaftsrates wurde den Bayreuther Forschern das weltweit leistungsstärkste NMR-Spektrometer mit einem Investitionsvolumen von 12 Mio. Euro bewilligt, das im Nordbayerischen Zentrum für hochauflösende NMR (NZN) betrieben werden wird. Das NZN kann im Rahmen der "Langen Nacht der Kultur und der Wissenschaften" am 27. Oktober 2012 auf dem Bayreuther Universitätscampus besichtigt werden.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Paul Rösch
PD Dr. Stephan Schwarzinger
Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle (BIOmac)
Universität Bayreuth
D-95440 Bayreuth
E-Mail: roesch@unibt.de / stephan.schwarzinger@uni-bayreuth.de

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:
http://idw-online.de/de/image184215
Bändermodell eines G-gekoppelten Rezeptors mit einem gebundenen Modellwirkstoff (rot; PDB-ID 3PDS; Rosenbaum, Gmeiner, Kobilka et al. (2011) Nature 469, 236-240).

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter:
http://idw-online.de/de/institution4

Quelle: Universität Bayreuth, Christian Wißler, 12.10.2012

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