Wissenschaft & Forschung

Wissenschaft & Forschung	Weltkongress für Pathophysiologie
	Tomaten fürs Herz
	Neue Kooperationen in der Reproduktionsmedizin
	Auszeichnungen

Westlicher Lebensstil bringt auch "westliche" Krankheiten

Unspezifischer chronischer Rückenschmerz ist in China auf dem Vormarsch

Rückbesinnung auf das geistige Erbe: Der Konfuzius-Tempel wird derzeit in Vorbereitung auf die Olympischen Spiele in Peking 2008 rekonstruiert; Foto: Scholle

Auf dem Weltkongress in Peking wurde Prof. Dr. Hans-Christoph Scholle in den Vorstand der Internationalen Gesellschaft für Pathophysiologie gewählt. Der Leiter des Funktionsbereiches Motorik, Pathophysiologie und Biomechanik an der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie des UKJ und Sprecher des Kompetenzzentrums für Interdisziplinäre Prävention an der FSU Jena wird dem 12-köpfigen Vorstand der Fachgesellschaft in den nächsten vier Jahren angehören und als Europa-verantwortlicher Herausgeber die Fachzeitschrift der Gesellschaft betreuen. KLINIKMAGAZIN sprach mit Prof. Scholle über den Pekinger Kongress, an dem rund 1000 Pathophysiologen teilnahmen.

Warum fand der Weltkongress für Pathophysiologie gerade in China statt?
China entwickelt sich nicht nur wirtschaftlich ungemein dynamisch, China ist auch in unserem Fach sehr aktiv. Vor allem deshalb wurde dem Land der Weltkongress zugesprochen. Die chinesischen Wissenschaftler sind sehr gut ausgebildet, und vor allem die jüngeren haben zum Teil Forschungsaufenthalte im Ausland, oft in den USA, absolviert, was auch die sprachliche Verständigung erheblich erleichtert.

Was waren die Schwerpunkte des Pekinger Treffens?
Schwerpunktthema war die kardiovaskuläre Pathophysiologie. Weitere Themen waren das metabolische Syndrom, die Stammzell-Pathophysiologie, zelluläre Signalprozesse, Entzündungen, Tumoren, oxidativer Stress, die Pathophysiologie der Atmung, des Verdauungs- und Ausscheidungssystems sowie chinesische Medizin und Akupunktur.

Im Rahmen des Weltkongresses wurde ein Symposium zum unspezifischen chronischen Rückenschmerz durchgeführt, das von Wissenschaftlern aus Thüringen und Finnland geleitet wurde…

Die Kongressteilnehmer aus Thüringen, Dr. Ingo Bradl, Dr. Nadja Schilling, Dr. Christoph Anders, Prof. Hans-Christoph Scholle und Dipl.-Ing. Emanuel Andrada (v.l.), arbeiten in Projekten des Kompetenzzentrums für Interdisziplinäre Prävention (KIP) zusammen; Foto: privat

Wir beschäftigen uns in unserem Funktionsbereich und im Rahmen des Kompetenzzentrums für Interdisziplinäre Prävention, dem Mitarbeiter der Medizinischen, der Biologisch-Pharmazeutischen sowie der Sozial- und Verhaltenswissenschaftlichen Fakultät der Friedrich-Schiller-Universität Jena, der TU Ilmenau und der Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gaststätten angehören, bereits seit langem sehr intensiv mit dem unspezifischen chronischen Rückenschmerz und mit der Prävention dieses weit verbreiteten Leidens. Wir haben dazu schon mehrere internationale Symposien veranstaltet und wurden gebeten, ein solches auch auf dem Weltkongress durchzuführen – gemeinsam mit unseren finnischen Kollegen, mit denen wir seit vielen Jahren sehr eng zusammenarbeiten. Vier Mitarbeiter unseres Kompetenzzentrums haben in Peking Vorträge gehalten, die sehr gut angekommen sind und den Kolleginnen und Kollegen aus aller Welt gezeigt haben, was wir in Thüringen auf diesem Gebiet leisten.

Der unspezifische chronische Rückenschmerz gilt als typische Krankheit westlicher Industrieländer. Ist er inzwischen auch im Reich der Mitte angekommen?
Der unspezifische chronische Rückenschmerz ist eine typische Krankheit in Gesellschaften, in denen die Büro- die körperliche Arbeit immer stärker zurückdrängt. Seiner Entstehung liegt weder ein Bandscheibenvorfall noch ein ähnliches "spezifisches" Ereignis zugrunde. Er entsteht vor allem durch eine veränderte Koordination und erhöhte Ermüdbarkeit der Rumpf- und Rückenmuskulatur, was zumeist durch einen Mangel an Bewegung hervorgerufen wird. Und er verursacht enorme Kosten. Allein in Deutschland liegen diese jährlich im zweistelligen Milliarden-Euro-Bereich, wenn man Therapie, Arbeitsausfallzeiten und vieles andere zusammenrechnet.
In China war der unspezifische chronische Rückenschmerz lange Zeit kein größeres Problem, obwohl der Rückenschmerz natürlich auch dort verbreitet war. Doch der rührte vor allem von Abnutzungserscheinungen durch schwere körperliche Arbeit her. Mit der rasanten wirtschaftlichen Entwicklung des Landes ist nun aber auch der unspezifische chronische Rückenschmerz in China auf dem Vormarsch. Der westliche Lebensstil bringt eben auch hier die "westlichen" Krankheiten mit sich, angesichts der Bevölkerungszahl allerdings in einer ganz anderen Dimension als beispielsweise in Deutschland. Deshalb wollen die chinesischen Kollegen nun auch verstärkt die Pathogenese dieses Krankheitsbildes und mögliche präventive Ansätze kennen lernen. Ganz besonders interessiert sind sie an den Ergebnissen, die in Europa und in den USA durch objektive Messmethoden erzielt werden.

Und das obwohl Bewegung und Gymnastik gerade in China traditionell eine so große Rolle spielen?
Das ist richtig, doch diese traditionellen präventiven Ansätze werden nicht mehr von jedem und nicht mehr in ausreichendem Maße genutzt. Für viele Chinesen, so ist zumindest der Eindruck, zählt der geschäftliche Erfolg derzeit mehr als die eigene Gesunderhaltung. Das ist typisch für Gesellschaften im Übergang. Sicher wird man sich mit der Zeit auch wieder stärker auf die eigenen Traditionen besinnen. Zunächst ist für sehr viele aber erst einmal der westliche Lebensstil das Erstrebenswerte – mit allen positiven und negativen Seiten. Dazu gehört übrigens auch das zunehmende Übergewicht vieler Chinesen, das nicht nur Auswirkungen auf das Herzkreislauf- sondern auch auf das Muskel- und Skelettsystem hat.

Gibt es bei der Prävention und Therapie des unspezifischen chronischen Rückenschmerzes auch Berührungspunkte zwischen der modernen und der traditio- nellen chinesischen Medizin?
Die gibt es, sie wurden auf dem Kongress aber nicht thematisiert. Unsere finnischen Kollegen haben diese Verbindung in ihrem Land hergestellt und die Erfahrungen von Heilern der finnischen Ureinwohner erfolgreich in ihre Konzepte einbezogen.

China hat Besucher zu allen Zeiten fasziniert, wie war Ihr persönlicher Eindruck von China, von Peking, von Land und Leuten?
In Peking beeindrucken natürlich vor allem die rasante Entwicklung der Stadt, die enorme Bautätigkeit und der wachsende Wohlstand vieler Menschen. Man konnte aber auch deutlich die zunehmende soziale Differenzierung und die Schattenseiten dieser Entwicklung für zahlreiche Chinesen erkennen.
Erstaunt hat mich das rege religiöse Leben. Die Tempel, in denen ich war, wurden von Menschen aller Generationen besucht. In Anbetracht der jüngeren chinesischen Geschichte ist das eine bemerkenswerte Entwicklung.

Vielen Dank.
(Die Fragen stellte Dr. Matthias Vöckler)

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Tomaten fürs Herz

Wissenschaftler aus sechs EU-Ländern erforschen die kardioprotektive Wirkung des roten Farbstoffs Lycopin

PD Dr. Volker Böhm vom Institut für Ernährungswissenschaften der FSU und sein Team informierten am 8. Juli über LYCOCARD. Interessierte erhielten Einblicke in das Forschungsprojekt und erfuhren Wissenswertes über die Tomate. Kulinarische Kostproben und Rezepte zum Mitnehmen ergänzten die Veranstaltung.

"Tomatl" nannten die Ureinwohner Mexikos und Perus die kleinen aromatischen Früchte, die sie bereits vor mehr als 2000 Jahren sammelten, aßen und kultivierten. Ihren Siegeszug in der "alten Welt" trat die Tomate mit Kolumbus an, zunächst allerdings lediglich als – vermeintlich giftige – Zierpflanze. Erst seit dem ausgehenden 19. Jahrhundert wird sie auch in Europa gegessen und als Gemüsepflanze angebaut.

"Heute ist die Tomate das nach der Kartoffel weltweit meistverspeiste Gemüse. 10,5 Kilogramm konsumierte beispielsweise jeder deutsche Haushalt im vergangenen Jahr, mehr als 30 Millionen Tonnen Tomaten werden jährlich weltweit allein für die industrielle Verarbeitung angebaut", erläutert der Jenaer Ernährungswissenschaftler PD Dr. Volker Böhm. Führendes Anbaugebiet ist Kalifornien, wo mit 10,5 Millionen Tonnen fast genauso viele Tomaten wie in der gesamten Europäischen Union – hier ist Italien mit 6,3 Millionen Tonnen Hauptanbauland – produziert werden. Eine Tomate besteht zu mehr als 94 Prozent aus Wasser, sie ist ein sehr energiearmes Gemüse und damit als leichte Kost sehr geeignet, sagt Dr. Böhm, der das große europäische Tomaten-Forschungsprojekt LYCOCARD leitet, an dem 15 Partner aus sechs EU-Ländern – Wissenschaft, Industrie und Patientenorganisationen – beteiligt sind. Die Tomate muss also noch weit mehr Vorzüge als wenig Kalorien und einen guten Geschmack haben...

Tomatenzüchter im Fußball-Fieber: Schwarz-rot-goldenes Tomatensortiment zur WM; Fotos: Vöckler

"Tomaten sind reich an Vitaminen – vor allem B1, B2, B6, C und E – und ihr Verzehr kann gegen verschiedene chronische und Krebserkrankungen – vor allem Prostatakrebs – schützen. Verantwortlich für diese gesundheitsfördernde Wirkung ist das Lycopin, der rote Farbstoff der Tomate, ein Karotinoid, das auch in Wassermelonen, roter Grapefruit, Hagebutten, Sanddorn und anderen Früchten vorkommt und dem auch eine kardioprotektive – das Herz schützende – Wirkung zugeschrieben wird", sagt Volker Böhm, der am 8. Juli 2006 mit der Veranstaltung "Tomaten fürs Herz" die Öffentlichkeit über die roten Früchte und das Projekt LYCOCARD, das von der Europäischen Union mit 5,2 Millionen Euro gefördert wird, informierte. "Wir wollen in den kommenden fünf Jahren erforschen, wie und wo das Lycopin genau wirkt, auf welche Weise es unser Herz schützt und wie es das Risiko von Herzkreislauferkrankungen reduzieren hilft", sagt der Koordinator des multidisziplinären internationalen Teams.
Dr. Böhm hofft, dass nach dem erfolgreichen Abschluss des Projektes eine neue Ernährungsrichtlinie lauten könnte: "Fünfmal am Tag Obst und Gemüse und darin enthalten ein Tomatenprodukt." Wobei es unerheblich ist, ob man Tomaten als Rohkost oder Fertigprodukt – Tomatensaft oder -soße – zu sich nimmt. "Zur Deckung des Vitaminbedarfs sollte man selbstverständlich rohe Früchte verzehren, das Lycopin nimmt der Körper allerdings aus verarbeiteten Früchten wesentlich besser auf, da hier die Zellstrukturen bereits aufgebrochen sind."
Ein erfolgreiches LYCOCARD-Projekt hätte mittel- und langfristig einen dreifachen Nutzen, meint Böhm: Es würde die Gesundheit der Verbraucher verbessern, mit der Verringerung kardiovaskulärer Erkrankungen die Gesundheitssysteme finanziell entlasten und der europäischen Lebensmittelindustrie helfen, ihre gesundheitsfördernden Tomatenprodukte an den Verbraucher zu bringen.
Übrigens, in Bezug auf die Giftigkeit hatten die Menschen des 16. bis 18. Jahrhunderts nicht völlig unrecht. Grüne – also unreife rote oder gelbe Tomaten – enthalten größere Mengen des Stoffes Solanin, und der ist tatsächlich giftig. Eine Ausnahme machen hier speziell gezüchtete grüne Tomaten, die nicht mehr Solanin als rote oder gelbe Tomaten enthalten. "Man sollte deshalb vom Verzehr unreifer Tomaten Abstand nehmen und auch bei reifen Tomaten stets die Stängelansätze entfernen", rät Dr. Böhm. mv

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"Oft an der Grenze der Nachweisbarkeit"

Neue Analysemethoden sollen helfen, die Kenntnisse in der Reproduktionsmedizin zu erweitern

Mediziner, Biologen und Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben am 11. Juli 2006 in Dornburg gemeinsam mit Vertretern der Thüringer Wirtschaft und wissenschaftsnaher Forschungseinrichtungen das "Thüringer Netz: Molekulare Diagnostik" gegründet. "Die Initiative ging von Prorektor Prof. Dr. Herbert Witte aus, der jüngere Arbeitsgruppenleiter eingeladen hatte, um bestehende interdisziplinäre Kontakte zu intensivieren und neue zu knüpfen", sagt PD Dr. Udo Markert. Die Medizinische Fakultät ist in dem neu geschaffenen Verbund durch PD Dr. Markert (Leiter des Plazenta-Labors) und Dr. Ines Hoppe (Leiterin des IVF-Labors) aus der Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe vertreten.

Unreife (li.) und reife Eizelle; Abb.: Frauenklinik

"Mit dem in Dornburg vorgestellten Projekt ‚Zelluläre Diagnostik mittels Mikrosystemen basierend auf molekularer Erkennung‘ wollen die Mediziner und Naturwissenschaftler der Frauenklinik einen Beitrag zur Verbesserung der Grundlagenkenntnisse auf dem Gebiet der Eizellreifung leisten und an der Entwicklung von Qualitätskriterien mitwirken, mit deren Hilfe unbefruchtete Eizellen für in-vitro-Fertilisationen und intrazytoplasmatische Spermieninjektionen* ausgewählt werden können. Denn nicht jede Eizelle ist dafür geeignet, und je frühere und bessere Informationen vorhanden sind, desto eher lassen sich mögliche spätere Probleme vermeiden. Das ist gerade in Deutschland wichtig, wo nach geltendem Recht jeder künstlich erzeugte Embryo – unabhängig von seinem Zustand – übertragen werden muss. Erst nach der Einnistung darf bei entsprechender Indikation die Schwangerschaft beendet werden", erläutert Dr. Markert.
Jährlich gibt es allein in Europa ca. 300.000 in-vitro-Fertilisationen und intrazytoplasmatische Spermieninjektionen, von denen weniger als 30 Prozent erfolgreich sind. Das ist vor allem für die betroffenen Frauen und Männer ein großes Problem, es ist aber auch ein wirtschaftlicher Faktor, wenn man bedenkt, dass eine einzige Behandlung bis zu 7000 Euro kosten kann. Nach wie vor kennen die Wissenschaftler nicht die Ursachen für das Misslingen so vieler künstlicher Befruchtungen. "Möglicherweise sind es die Materialien, mit denen gearbeitet wird. Aus Kunststoffpipetten heraus gelöste Weichmacher könnten – selbst in geringster Konzentration – den Erfolg unserer Arbeit negativ beeinflussen. Schließlich arbeiten wir mit kleinsten Volumina von wenigen Mikrolitern. Auch Temperaturschwankungen könnten zu minimalen Veränderungen lebenswichtiger Parameter führen und damit Einfluss auf den Erfolg oder Misserfolg der künstlichen Befruchtung haben", vermutet Udo Markert.
Helfen wollen die Jenaer Mediziner in einem neuen klinischen Projekt unter Leitung von Prof. Dr. Ingo Runnebaum (kommissarischer Direktor der Abteilung für Frauenheilkunde) und PD Dr. Wolfgang Starker (Leiter des Funktionsbereichs Reproduktionsmedizin) neben infertilen Frauen auch Patientinnen, denen – beispielsweise wegen einer Krebserkrankung – Eierstockgewebe entnommen und eingefroren wurde, um nach dem Abschluss der mit einer Chemo- oder Strahlentherapie einhergehenden Tumorbehandlung für eine Kinderwunschbehandlung zur Verfügung zu stehen. Diese Eizellen sind zum Zeitpunkt der Entnahme noch unreif. Die Eizellreifung muss in vitro erfolgen, was bisher noch ein Prozess mit vielen Unbekannten ist, da nur wenige verlässliche Parameter bekannt sind, mit denen die Eizellreifung gesteuert werden könnte. Analysieren wollen die Wissenschaftler beispielsweise wie die reifende Eizelle das sie umgebende Nährmedium beeinflusst. "Auf diese Weise hoffen wir, wichtige Informationen über Stoffwechselvorgänge in der Eizelle zu erhalten. Denn die reifende Eizelle selbst können wir nicht untersuchen, da sie ein solcher Eingriff unbrauchbar machen würde", sagt Markert. Genauer analysieren wollen die Jenaer Wissenschaftler auch die Follikelflüssigkeiten, in denen die Eizellen im Eierstock ernährt werden. Diese fallen in kleinsten Mengen an. Auch über deren genaue Zusammensetzung ist nur wenig bekannt. Wenn hier genauere Informationen vorlägen, könnte das Reifungsmedium wesentlich besser nachgeahmt werden, was für den in-vitro-Prozess von großem Vorteil wäre.
Um diese extrem kleinen Volumina und Stoffe von sehr geringer Konzentration, die sich oft an der Grenze der Nachweisbarkeit befinden, exakter analysieren zu können, benötigen die Reproduktionsmediziner neben den bereits vorhandenen Methoden weiteres Know-how. "Und das hoffen wir bei den mit uns kooperierenden Chemikern und Biologen, die über ganz spezielle Analysemethoden für kleinste Probenmengen verfügen, zu finden", sagt Dr. Markert. So wollen die Naturwissenschaftler und Mediziner beispielsweise mittels Nanopartikeln die Stoffwechselparameter der zu untersuchenden Medien kontinuierlich messen und Änderungen genau analysieren. Über in die Zelle eingeschleuste Sensormoleküle lassen sich Konzentrationsänderungen der verschiedenen Moleküle erkennen, ohne die Zelle zerstören oder deren Reifungsprozess unterbrechen zu müssen. Spezielle Untersuchungsmethoden helfen, die biologische Aktivität der Zellen zu untersuchen und – beispielsweise die bereits erwähnten externen Einflüsse (Weichmacher, Temperaturwechsel) – präzise zu analysieren. Mittels Mikroreaktoren können Proteine und Makromoleküle selbst von geringster Konzentration angereichert und exakt analysiert werden.
"Uns erwartet eine interessante und hoffentlich sehr erfolgreiche Zusammenarbeit, die durch eine Anschubfinanzierung der Carl-Zeiß-Stiftung unterstützt wird, und später möglicherweise in anderer Form fortgesetzt werden könnte", sagt PD Udo Markert abschließend. mv

* bei der intrazytoplasmatischen Spermieninjektion (ICSI) wird das Spermium direkt in das Zytoplasma einer Eizelle eingespritzt

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PD Dr. Wolfgang Lösche ausgezeichnet

Bei Patienten, die während einer Herz-Operation an eine Herz-Lungen-Maschine angeschlossen werden müssen, kommt es oft zu Störungen der Blutgerinnung. Diese bergen zum einen ein gesundheitliches Risiko für die Patienten und sind zum anderen mit hohen Behandlungskosten verbunden. Für die Präsentation einer Methode, die schnell und zuverlässig Störungen der Blutgerinnung bereits während der Operation erkennt, ist PD Dr. Wolfgang Lösche auf der 38. gemeinsamen Jahrestagung der Deutschen und Österreichischen Gesellschaften für Internistische Intensivmedizin in Saarbrücken mit einem Posterpreis ausgezeichnet worden. Der Mediziner aus der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin des Universitätsklinikums Jena erhielt den mit 500 Euro dotierten Preis für das Poster "Monitoring perioperative haemostasis by ROTEM thrombelastometry in patients with on-pump cardiovascular surgery". An der Studie haben Wissenschaftler und Ärzte aus der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, dem Institut für Transfusionsmedizin und der Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie mitgearbeitet. Weitere Untersuchungen müssen nun zeigen, ob durch diese diagnostische Methode die zielgerichtete Behandlung der Blutungsstörungen während und nach herzchirurgischen Eingriffen verbessert werden kann.

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