El Niño: Wahrscheinlichkeit für 2014 bei 76 Prozent

Februar 13th, 2014

Neues Prognosemodell steigert Treffsicherheit und Vorhersagezeitraum.

Giessen (pte002) – Die El Niño-Southern Oscillation (ENSO) gilt als stärkstes Klimaphänomen, das in der Vergangenheit bereits des Öfteren verheerende Unwetter hervorgerufen hat. Um Umweltkatastrophen mit Tausenden Menschenopfern zu vermeiden, hat ein internationales Forscherteam rund um die Physiker Armin Bunde und Josef Ludescher von der Justus-Liebig-Universität in Giessen (JLU, http://uni-giessen.de) mithilfe moderner Methoden aus der Statistischen Physik ein revolutionäres neues Prognoseverfahren entwickelt. Dieses stellt bisherige Modelle sowohl in puncto Prognosezeitraum als auch Treffgenauigkeit deutlich in den Schatten. Demnach liegt die El-Niño-Wahrscheinlichkeit für das Jahr 2014 bei 76 Prozent.

„Unsere Methode bietet im Vergleich zu bisherigen Ansätzen zwei ganz klare Vorteile: Erstens erreichen wir eine höhere Trefferquote und zweitens lassen sich nun auch Prognosen für einen Zeitraum von bis zu einem vollen Jahr abgeben“, fasst Josef Ludescher die wesentlichen Eckpfeiler seines wissenschaftlichen Durchbruchs im Gespräch mit pressetext zusammen. Bislang sei eine derartige langfristige Vorhersage aufgrund des sogenannten „Spring Barriers“ völlig unmöglich gewesen. „Die ENSO wird von Jahr zu Jahr rund um die Monate April, Mai und Juni neu gestartet. Als maximaler Prognosezeitraum konnten somit lediglich sechs Monate erreicht werden“, erläutert der Experte.

Messdaten seit 1950er-Jahren

Um diese „Frühlingsbarriere“ überwinden zu können, griffen die findigen Wissenschaftler kurzerhand auf moderne Methoden der Statistischen Physik zurück. „Seit den 1950er-Jahren gibt es im tropischen Pazifik ein Messnetz zur Beobachtung der Wasser- und Lufttemperatur. Wir haben diese Messdaten genau analysiert und herausgefunden, dass schon im Jahr vor dem Ausbruch eines El Niño die Fernwirkung zwischen den Messwerten inner- und außerhalb der Zugbahn deutlich stärker wird“, schildert Ludescher die Herangehensweise. Dieser Effekt sei daraufhin für die Festlegung eines Prognose-Algorithmus genutzt worden.

In einer aktuellen Veröffentlichung im Fachjournal PNAS http://pnas.org/content/111/6/2064 zeigen die Forscher eindrucksvoll auf, wie sie mithilfe der neuen Methode korrekt vorhersagen konnten, dass 2012 und 2013 keine El-Niño-Ereignisse auftreten würden. „Unser Ansatz lässt vermuten, dass sich das im späteren Verlauf des Jahres 2014 ändern wird. Laut unserem Analysemodell liegt die Wahrscheinlichkeit eines derartigen Klimaphänomens während dieses Zeitraums bei 76 Prozent“, heißt es in der entsprechenden Publikation.

Verdoppelung bis 2090

Die El Niño-Southern Oscillation gilt als eines der stärksten Klimaphänomene, die das Wetter beeinflussen und in regelmäßigen Abständen verheerende Umweltkatastrophen hervorrufen können. Traditionell am größten ist die Gefahr dabei für die Bewohner der Erdsüdhalbkugel: Allein gegen Ende des 19. Jahrhunderts haben durch El-Niño-Ereignisse ausgelöste Dürren in Brasilien, Indien und China zwischen 30 und 50 Mio. Todesopfer gefordert. Aber auch in Nordamerika und Europa sind die Auswirkungen oft noch in Form strengerer Winter spürbar. Experten gehen davon aus, dass derartige Phänomene bis 2090 doppelt so häufig auftreten werden als im vergangenen Jahrhundert (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20140120009 ).

Quelle: pressetext.com

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Digitale Sammlung zur Bienenkunde nun online

Februar 6th, 2014

Köln/Bonn – Die ZB MED – Leibniz-Informationszentrum Lebenswissenschaften baut ihre digitalen Bestände aus. Seit kurzem ist ihre neue Internetseite zur Digitalen Sammlung, die auch umfangreiche Bestände aus der Bienenforschung enthält, online.

Digitalisiert wurden unter anderem Teile aus der Bibliothek des Bonner Bienenkundlers August Pollmann (1812-1898). Diese Sammlung schließt zahlreiche, teils sehr seltene deutsche und fremdsprachige Bücher sowie sieben bienenwissenschaftliche Zeitschriften ein. Die ersten Titel sind nun in digitaler Form unter http://s2w.hbz-nrw.de/apidologie verfügbar, weitere werden folgen.

August Pollmann war ein Bonner Bienenforscher, der von 1868 bis 1894 an der Königlich Preußischen Landwirtschaftlichen Akademie Bonn-Poppelsdorf lehrte. Deren Bibliothek, eine Vorgängerinstitution der ZB MED, erwarb die umfangreiche bienenkundliche Sammlung Pollmanns. Zur Sammlung gehört auch die von Pollmann redigierte Zeitschrift „Vereins-Blatt des Westfälisch-Rheinischen Vereins für Bienen-und Seidenzucht“.

Mit der Digitalisierung der Bibliothek Pollmanns leistet die ZB MED einen Beitrag zur Bienenforschung. Diese spielt heute angesichts der aktuellen, als Bienensterben bekannten Problematik eine große Rolle und wird durch die Europäische Union und verschiedene deutsche Bundesländer im Rahmen eines Pilotprojektes (EuBiMo) mit insgesamt 17 EU-Staaten gefördert.

Die gesamte Digitale Sammlung der ZB MED kann unter http://s2w.hbz-nrw.de/zbmed abgerufen werden. Sie bietet einen weltweiten freien Zugang zu zahlreichen urheberrechtsfreien Werken der Bienenkunde sowie zu weiteren Bereichen, etwa der Physischen Anthropologie. Verschiedene Suchoptionen, auch innerhalb der erfassten Titel, eröffnen umfassende Möglichkeiten, mit den digitalisierten Werken zu arbeiten. Gerne nimmt die ZB MED auch Vorschläge für Digitalisierungen entgegen.

Quelle: Leibniz-Informationszentrum Lebenswissenschaften

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Equine Influenza – Mit dem Fellwechsel steigt die Infektionsgefahr

Februar 5th, 2014

(aid) – Equine Influenza ist eine ansteckende Viruserkrankung der Atemwege, die alle Pferde betreffen kann. Zeichen der Infektion sind in der Regel hohes Fieber und trockener Husten. Aber auch Ausfluss aus Augen und Nase sowie Appetitlosigkeit gelten als weitere Symptome.

Manche Pferde entwickeln geschwollene Lymphknoten unter dem Kiefer, andere können Schwellungen und Steifheit in den Beinen zeigen. Die Krankheit wird zwischen Pferden durch Tröpfchen-, Kontakt- oder Schmierinfektion verbreitet, die dann innerhalb von sieben bis vierzehn Tagen auftreten kann. Jedes Pferd kann am Influenza-Virus erkranken, allerdings gelten sehr junge Fohlen und ältere Pferde als etwas anfälliger.

Die Krankheit tritt gehäuft vor allem zum Zeitpunkt des Fellwechsels im Frühjahr oder Herbst auf. Während der Verlauf nur in den seltensten Fällen tödlich ist, kann die Krankheit jedoch eine Trainingsauszeit über mehrere Monate erfordern. Infizierte Pferde sollten aus der Arbeit genommen werden, um Schäden oder Beeinträchtigungen der Atemwege zu vermeiden. Frische Luft und eine möglichst staubfreie Umgebung schaffen dem Tier Erleichterung.

Boxenruhe ist grundsätzlich nicht erforderlich. Bei gutem Wetter können die Pferde sich durchaus im Freien aufhalten, solange ein Unterstand zur Verfügung steht. Aufgestallte Pferde sollten regelmäßig bewegt werden. Um eine Ausbreitung der Krankheit zu vermeiden, sollte eine Trennung der infizierten von den gesunden Pferden erfolgen.

Nach der Betreuung der kranken Tiere ist die Kleidung zu wechseln, Schuhe, Hände und Gerätschaften sind zu desinfizieren, bevor das Personal mit den gesunden Pferden in Kontakt kommt. Hygiene ist bei dieser Erkrankung besonders wichtig, denn der Pferde-Influenza-Virus kann bis zu zwei Tage auf harten Oberflächen, wie Eimern oder Mistkarre überleben.

Weist das Pferd wieder eine Normaltemperatur auf und lässt der Husten nach, benötigt es noch etwa einen Monat Ruhe. Bei einer zu frühen Wiederaufnahme des Trainings kann sich das Risiko einer schweren, bakteriellen Sekundärinfektion, wie beispielsweise einer Lungenentzündung, erhöhen.

Die Tiere können gegen Pferde-Influenza geimpft werden. Allerdings existiert selbst bei häufigen Impfungen kein hundertprozentiger Schutz. Die betreffenden Tiere entwickeln aber in der Regel seltener eine schwere Infektion. Der Infektionsdruck verringert sich mit der Zahl der geimpften Pferde im Bestand und reduziert dadurch die Erregersituation im Feld. Eine Impfung des Gesamtbestands kann daher sinnvoll sein.

Quelle: aid.de

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Neuer Deutscher Herzbericht

Januar 29th, 2014

Herzmedizin-Fortschritte: Sterblichkeit nimmt weiter ab, immer bessere Versorgung.

Düsseldorf/Berlin – „In Deutschland geht die Sterblichkeit in Folge von Herzerkrankungen weiter zurück. Ursache ist die immer bessere kardiologische Versorgung, die inzwischen ein ausgezeichnetes Niveau erreicht hat. Hier gibt es noch regionale Unterschiede, an denen gearbeitet werden muss.
Auch alte Menschen profitieren immer mehr von den Entwicklungen der modernen Herz-Medizin“. So fasst DGK-Präsident Prof. Dr. Christian Hamm (Gießen) die zentralen Aussagen des aktuellen Deutschen Herzberichts zusammen, der heute in Berlin vorgestellt wurde. „Diese sektorenübergreifende Versorgungsanalyse, die bereits zum 25. Mal durchgeführt wurde, trägt sehr viel zum Verständnis der Trends in der herzmedizinischen Versorgung in Deutschland bei und liefert wesentliche Beiträge zu einer noch besseren Versorgungs-Planung.“

Wie viele Menschen in Deutschland an Herzkrankheiten erkranken

Herzkrankheiten machten im Jahr 2011 in Deutschland 8,2 Prozent (1.554.381 Fälle) der im Rahmen der Krankenhausdiagnose-Statistik erfassten Krankenhausaufnahmen (stationäre Morbiditätsziffer) aus. Von diesen Diagnosen entfielen 57,5 Prozent auf Männer und 42,5 Prozent auf Frauen.

Einige Ergebnisse im Detail:
– Bei den ischämischen, also durch gestörte Durchblutung bedingten Herzkrankheiten (Koronaren Herzkrankheit) betrug die Zahl der Krankenhauseinweisungen 806,5 pro 100.000 Einwohner. Die Zahl bei Männern war mehr als doppelt so groß wie bei Frauen.
– Beim akuten Myokard-Infarkt (ST-Strecken-Hebungs-Myokardinfarkt, „Herzinfarkt“) gab es 266 Krankenhausaufnahmen pro 100.000 Einwohner, die Zahl bei Männern betrug mit 349,7 das 1,9-fache jener der Frauen. Bei Frauen und bei Männern war die Zahl der Herzinfarktdiagnosen ansteigend.
– Wegen Herzklappenkrankheiten wurden 95,5 von 100.000 Einwohnern in ein Krankenhaus aufgenommen. Der Wert bei Männern lag um 16,2 Prozent höher als bei Frauen, insgesamt ist ein Anstieg zu verzeichnen. „Es zeigt sich, dass die Patienten heute dank neuer Verfahren häufiger behandelt werden können, eine symptomatische Verbesserung erfahren, aber auch nach einer Behandlung noch klappenkrank bleiben. Deshalb fallen sie nicht aus der Statistik heraus, sondern verbleiben darin“, kommentiert Prof. Hamm.
– In Folge von Herzrhythmusstörungen kam es bei 505,8 von 100.000 Einwohnern zu Krankenhausaufnahmen, die Zahl der Männer überstieg jener der Frauen um 14,9 Prozent. Bei der Morbiditätsziffer der Herzrhythmusstörungen ist ein Anstieg zu verzeichnen.
– Wegen Herzinsuffizienz (Herzmuskelschwäche) gab es 464,7 Krankenhauseinweisungen pro 100.000 Einwohner. Der Wert bei Männern lag um 4 Prozent unter jenem der Frauen. Prof. Hamm: „Die Herzsuffizienz ist die einzige Herzkrankheit, bei der die stationäre Krankheitshäufigkeit bei Frauen häufiger als bei Männern ist.“
– Angeborene Fehlbildungen des Kreislaufsystems führten zu insgesamt 26,8 Krankenhauseinweisungen pro 100.000 Einwohner. Hier lag die Ziffer bei Männern um 13,1 Prozent über der bei Frauen.

Die Zahlen von 2011, so Prof. Hamm, bestätigen die schon beim Vergleich von 1995 und 2010 festgestellten Entwicklungen: Abnahme bei der koronaren Herzkrankheit in allen Altersgruppen. Zunahme bei den Herzklappenerkrankungen jenseits des 75. Lebensjahres, bei den Herzrhythmusstörungen ab dem 45. Lebensjahr in allen Altersgruppen, und bei der Herzinsuffizienz – insbesondere jenseits des 75. Lebensjahres. „Die zunehmende Krankheitshäufigkeit bei einer Reihe von kardiologischen Erkrankungen bedeutet nicht, dass wir immer kränker werden“, so Prof. Hamm. „Zum einen wird unsere Gesellschaft immer älter, und einige Krankheiten des Herz-Kreislauf-Systems kommen im fortgeschrittenen Alter häufiger vor. Zum anderen widmen wir kardiologischen Krankheiten immer mehr Aufmerksamkeit, nicht zuletzt wegen der immer besseren Diagnosemethoden, was in der Folge zu häufigeren Diagnosestellung führt.“

Sterbeziffer geht bei Herzkrankheiten kontinuierlich zurück

Die Sterbeziffer (Verstorbene je 100.000 Einwohner) ist bei Herzkrankheiten im vergangen Jahrzehnt kontinuierlich zurückgegangen, allein zwischen 2010 und 2011 verringerte sie sich von 267,7 auf 257,4. Unter den ausgewählten Diagnosen ist die koronare Herzkrankheit die prognostisch ungünstigste, gefolgt vom akuten Myokardinfarkt und der Herzinsuffizienz. Die bereits 2010 beobachteten Geschlechtsunterschiede in der Sterblichkeit werden durch die neuen Daten bestätigt:
– Die Sterbeziffer bei ischämischen Herzkrankheiten lag in Deutschland bei 155,3 pro 100.000 Einwohner, wobei die Sterbeziffer der Männer (161,2) jene der Frauen (149,6) nur leicht überstieg.
– Die Sterbeziffer bei akutem Myokardinfarkt betrug 63,7, die der Männer (71,2) lag um 20,7 Prozent über jener der Frauen (56,4). „Ein vergleichbarer Unterschied fand sich auch in den Vorjahren“, kommentiert Prof. Hamm. „Somit scheinen Männer beim akuten Myokardinfarkt eine ungünstigere Prognose zu haben als Frauen.“
– Die Sterbeziffer bei Herzklappenkrankheiten lag bei 16,2. Sie betrug für Männer 13 und für Frauen 21. „Der Wert für die Frauen war somit um 61,5 Prozent höher. Dieser Unterschied ist unerwartet groß und muss weiter untersucht werden“, so Prof. Hamm.
– Die Sterbeziffer bei Herzrhythmusstörungen beträgt 28,9, bei Frauen 35,1 gegenüber 22,6 bei Männern. „Dieser Unterschied verläuft zu Ungunsten der Frauen, ist mit 55,3 Prozent unerwartet groß und nicht ohne weiteres erklärlich“, kommentiert Prof. Hamm.
– Die Sterbeziffer bei Herzinsuffizienz betrug 55,5, — 36,8 bei Männern und 73,5 bei Frauen. „Dieser Unterschied von etwa 100 Prozent ist unerwartet groß und erfordert weitere Analysen“, so Prof. Hamm.
– Die Sterbeziffer bei angeborenen Fehlbildungen des Kreislaufsystems betrug insgesamt 0,6, bei Männern etwa gleich viel wie bei Frauen.

Regionale Unterschiede bei Herzkrankheiten

„Eine Analyse der Morbiditätsziffern (Krankenhauseinweisungen) ergibt deutliche Unterschiede für die einzelnen Krankheitsbilder zwischen den verschiedenen Bundesländern und bestätigt die Ergebnisse der Vorjahre“, so Prof. Hamm. „Die gesamte stationäre Morbiditätsziffer war für die untersuchten Herzkrankheiten in Hamburg, Bremen und Baden-Württemberg am niedrigsten und in Sachsen-Anhalt, Thüringen und Brandenburg am höchsten.“
Die Spannweite zwischen der niedrigsten und der höchsten stationären Morbiditätsziffer pro 100.000 Einwohner reicht bei den ischämischen Herzkrankheiten von 617 in Hamburg bis 1069 in Sachsen-Anhalt. Beim akuten Myokardinfarkt lag die niedrigste (223) in Bayern und die höchste (379) in Bremen. Bei Herzklappenkrankheiten reichte die Spannweite von 71 in Bremen bis 123 in Brandenburg, bei Herzrhythmusstörungen von 418 in Bremen bis 606 in Brandenburg und bei der Herzinsuffizienz von 319 in Bremen bis 668 in Sachsen-Anhalt.

Prof. Hamm: „Die niedrigsten Sterbeziffern haben weiterhin Berlin, Hamburg, Baden Württemberg, die höchsten Thüringen, Sachsen und Sachsen-Anhalt.“ Die höchste Sterbeziffer eines Landes bei den ischämischen Herzkrankheiten kann die niedrigste Sterbeziffer um mehr als das Doppelte übersteigen. Gleiches gilt beim akuten Myokardinfarkt oder bei den Herzklappenkrankheiten. Noch größer können die Unterschiede bei den Herzrhythmusstörungen oder bei der Herzinsuffizienz ausfallen.

„Vergleichbare länderspezifische Unterschiede sehen wir seit Jahren, sie müssen aber mit Vorsicht interpretiert werden. Als Ursache für diese regionalen Unterschiede, was die Häufigkeit von und Sterblichkeit durch Herzerkrankungen betrifft, kommen eine Reihe von Faktoren in Betracht“, so Prof. Hamm. „Dazu gehören demographische Größen ebenso wie regionale Unterschiede in der Gesundheitsversorgung, geringere Ärztedichte, geringeres Gesundheitsbewusstsein und niedrigerer sozioökonomischer Status in der Bevölkerung in diesen Bundesländern.“ „Im Überblick setzten sich bei vielen Erkrankungen die Trends der vergangenen Jahre fort. Erwartungsgemäß geht die Häufigkeit der koronaren Herzkrankheit zurück, die Erkrankungszahlen bei der Herzinsuffizienz nehmen zu“, bilanziert Prof. Hamm. „Verbesserungen in der Mortalität und Morbiditätsstatistik sind zu erwarten, wenn auch die psycho-sozio-ökonomischen Faktoren der Gesundheit in der Bevölkerung berücksichtigt werden. Fragen der Prävention bezüglich Rauchen, Medikamententreue, Vorsorge sollten zur Verbesserung der Situation bevölkerungsbasiert im Vordergrund stehen.“

Föderale Struktur erschweren Beschaffung und Vergleich von Gesundheitsdaten

In Deutschland, kritisiert der DGK-Präsident, „fehlen die häufig gewünschten vollständigen und validen Morbiditätsdaten. Die föderale Struktur der Bundesrepublik ist, gerade für wissenschaftliche Fragestellungen der Versorgungsforschung, ein großes Hindernis. Unterschiede bei der Systematik der Erfassung, beim Aggregieren der Daten oder an den verschiedenen Schnittstellen können das Bild verzerren. Deshalb leidet das deutsche Gesundheitswesen immer noch an mangelhafter Dokumentation von Diagnosen, von Krankheitsverläufen, von Morbiditäten und von Mortalität, auch und besonders im Bereich der Herz-Kreislauf-Erkrankungen.“
Als Vorbilder in Europa gelten derzeit die skandinavischen Länder wie Dänemark, aber auch die Niederlande. „Dort gibt es für das Gesundheitsgeschehen eine zentrale Registrierung“, so Prof. Hamm. „Jeder Patient und dessen Krankheitsgeschichte lässt sich in diesen Ländern vom niedergelassenen Arzt über alle Krankenhausaufenthalte bis zum Tod nachverfolgen. Das erleichtert ungemein eine sinnvolle Planung mit dem Ziel, die Versorgung weiter zu verbessern.“

Quelle: Deutsche Gesellschaft für Kardiologie – Herz- und Kreislaufforschung e.V.

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Spinnenseide für Brustimplantate: Neue Beschichtung senkt das Risiko medizinischer Komplikationen

Januar 28th, 2014

Brustimplantate aus Silikon kommen seit vielen Jahren in der Chirurgie zum Einsatz. Doch obwohl Silikon für derartige medizinische Anwendungen hervorragend geeignet ist, kommt es in der Folge nicht selten zu Komplikationen. Einer Forschergruppe um Prof. Dr. Thomas Scheibel an der Universität Bayreuth ist es jetzt gelungen, die Brustimplantate mit einer dünnen Haut aus biotechnologisch hergestellten Spinnenseidenproteinen zu überziehen. Dadurch können, wie die erfolgreich abgeschlossenen vorklinischen Tests zeigen, schmerzhafte Folgewirkungen erheblich verringert oder ganz vermieden werden. Im Fachjournal „Advanced Functional Materials“ stellen die Wissenschaftler ihre Ergebnisse vor.

Implantate, deren Außenhülle aus Silikon besteht, dienen in vielen Fällen der plastischen Wiederherstellung einer Brust, die aufgrund einer Krebserkrankung amputiert wurde. Zudem sind sie unentbehrlich für Brustoperationen, die ohne vorherige Erkrankungen allein aus ästhetischen Gründen vorgenommen werden.

Wenn nun das Silikon mit einer Haut aus Spinnenseidenproteinen überzogen wird, die nicht dicker als 1 bis 5 Tausendstel Millimeter ist, werden die Funktion und die chirurgische Handhabbarkeit des Implantats dadurch in keiner Weise beeinträchtigt. Zugleich toleriert das körpereigene Gewebe die Oberfläche des Implantats viel besser als eine nicht beschichtete Silikonoberfläche, so dass sich das Risiko medizinischer Komplikationen erheblich verringert.

Zu diesen Komplikationen, die nicht selten in den ersten Monaten nach dem Einsatz unbeschichteter Silikonbrustimplantate auftreten, gehört insbesondere eine schmerzhafte Kapselfibrose. Dabei bildet sich um das Implantat eine Kapsel aus körpereigenem Narbengewebe, die häufig verhärtet und sich zusammenzieht. Oftmals muss sie operativ entfernt werden. Bei diesem Eingriff muss das Implantat ausgewechselt werden.

In den vorklinischen Tests mit den beschichteten Implantaten stellte sich heraus, dass die Seidenproteine die Neubildung von körpereigenem Binde- und Narbengewebe signifikant verringern. Die Kapsel, die um das Implantat herum entsteht, ist daher weniger stark und neigt auch weniger zu Verhärtungen. Darüber hinaus kommt es infolge der Seidenbeschichtung in erheblich weniger Fällen zu Entzündungsreaktionen oder zu Abstoßungsreaktionen des Immunsystems.

Die Grundlagen für die Herstellung der Spinnenseidenproteine sowie die Beschichtungstechnologie wurden unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Scheibel am Lehrstuhl für Biomaterialien der Universität Bayreuth entwickelt. Den Rahmen für diese Forschungsarbeiten bildeten ein Projekt des DFG-Sonderforschungsbereichs 840 „Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie“ an der Universität Bayreuth sowie ein vom Universitätsklinikum Würzburg gefördertes Vorhaben. Bei den Spinnenseidenproteinen, welche die Verträglichkeit der Brustimplantate erheblich verbessern, handelt es sich um eADF4(C16)-Moleküle, die von der Biotech-Firma AMSilk GmbH in Martinsried mittlerweile im Industriemaßstab produziert werden. AMSilk hat auch die Implantate beschichtet und dabei die hierfür in Bayreuth entwickelte Technologie umgesetzt. Bei ihren vorklinischen Studien haben die Bayreuther Biomaterialforscher eng mit Medizinern am Universitätsklinikum Leipzig sowie wiederum mit Wissenschaftlern der AMSilk GmbH zusammengearbeitet.
„Spinnenseide mit ihren außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften fasziniert Forscher seit vielen Jahrzehnten“, erklärt Prof. Scheibel. „Bereits in der Antike wurden positive wundheilungsfördernde Effekte beschrieben. Mit unserer neuen Studie ist es gelungen, das Potenzial biotechnologisch hergestellter Spinnenseidenproteine beispielhaft an einer Beschichtung für Silikonbrustimplantate zu zeigen. Die Ergebnisse ermutigen uns, weitere medizintechnische Anwendungen zu verfolgen.“

Literatur: Philip H. Zeplin, Nathalie C. Maksimovikj, Martin C. Jordan, Joachim Nickel, Gregor Lang, Axel H. Leimer, Lin Römer, Thomas Scheibel, Spider Silk Coatings as a Bioshield to Reduce Periprosthetic Fibrous Capsule Formation, In: Advanced Functional Materials; Article first published online: 13 Jan 2014 DOI: 10.1002/adfm.201302813 Die Publikation ist frei verfügbar (open access). Abstract: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201302813/abstract

Quelle: Universität Bayreuth

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Stoffwechselstörung beschleunigt Multiple Sklerose

Januar 24th, 2014

Überfunktion des intrazellulären Energiehaushaltes als Ursache erkannt.

Neapel (pte008) – Eine Stoffwechselstörung in T-Zellen kann zu einer Verschlimmerung von Multipler Sklerose führen. Das haben Forscher der Abteilung für Medizin und Chirurgie an der Università di Salerno http://www.unisa.it und des zum Nationalen Forschungsrat CNR ehörenden Istituto di Endocrinologia e Oncologia Sperimentale http://www.ieos.cnr.it herausgefunden. Diese Erkenntnis bietet neue Möglichkeiten für eine gezieltere Diagnose und ein besseres Verständnis.

Abtötung der Biomembran Myelin

„Immunkrankheiten und chronische Entzündungen führen zu einer Zerstörung wichtiger Körperfunktionen durch das eigene Immunsystem“, erklärt Projektleiter Giuseppe Matarese. Bei der Multiplen Sklerose bedeute dies eine Abtötung der Biomembran Myelin, die eine wesentliche Funktion beim Schutz der Gehirnschaltkreise habe – mit Folgen wie Muskelschwäche, Lähmung oder Sehschwäche.

„Trotz großer Fortschritte bei der Ursachenforschung dieser Pathologie ist der hinter dem Immunverlust stehende Mechanismus noch weitgehend unbekannt“, unterstreicht der italienische Wissenschaftler. Die in Neapel durchgeführten klinischen Tests haben ergeben, dass die T-Zellen der Sklerose-Patienten eine übermäßige Stimulierung des intrazellulären Energiehaushaltes aufwiesen.

„Diese Erscheinung führt zu einer funktionalen Ermüdung bis hin zur Unfähigkeit, eine Entzündung der die Nerven schützenden Myelinschicht zu kontrollieren“, so Matareses CNR-Kollegin Veronica De Rosa. Außerdem wurde festgestellt, dass sich der Krankheitsverlauf mit zunehmendem Wachstum der T-Zellen abschwächt. Dieser Parameter könne deshalb als Prognosehilfe zur vorzeitigen Aufdeckung der oft kaum vorhersehbaren Pathologie genutzt werden.

Mehr Fälle in reicheren Ländern

Zu guter Letzt dürften die Studienergebnisse auch zur Beantwortung der Frage beitragen, warum Multiple Sklerose deutlich stärker in den reicheren Ländern verbreitet ist, wo der Stoffwechsel der Menschen allgemein intensiver als in weniger entwickelten Gesellschaften ausfällt“, verdeutlicht die Forscherin.

An der multidisziplinären Untersuchung hatten sich auch die Università degli Studi di Napoli und die University of California in Los Angeles beteiligt. Finanziert worden war sie überwiegend von der Fondazione Italiana Sclerosi http://www.aism.it , der italienischen Regierung und dem European Research Council. Einzelheiten können in der Fachzeitschrift „Nature Medicine“ nachgelesen werden.

Quelle: pressetext.com

Anmerkung: siehe hierzu auch den Beitrag „Die tuberkulinische Konstitution als gemeinsame Ursache chronischer Erkrankungen und ihre naturheilkundliche Regulationstherapie“ aus dem Jahr 2000

Schnelle Wundheilung mit Birken

Januar 24th, 2014

Freiburger Pharmazeutinnen haben die Wirkung eines natürlichen Extrakts aufgeklärt.

Seit Jahrhunderten gelten aus der Birke gewonnene Extrakte als traditionelle Heilmittel, die dafür sorgen, dass sich verletzte Haut schneller wiederherstellt. Prof. Dr. Irmgard Merfort vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Albert-Ludwigs-Universität und ihr Team haben auf molekularer Ebene geklärt, wie die wundheilende Wirkung eines Extraktes aus der äußeren, weißen Schicht der Rinde des Baumes zustande kommt. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen in der Fachzeitschrift „Plos One“ veröffentlicht. Das Team kooperierte mit mehreren weiteren Einrichtungen und Instituten, so mit einer Arbeitsgruppe vom Institut für Molekulare Medizin und Zellforschung sowie dem Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie der Albert-Ludwigs-Universität und einer Arbeitsgruppe an der Hautklinik der Universität Hamburg.

In der ersten Phase der Wundheilung schütten die verletzten Hautzellen bestimmte Stoffe aus, die zu einer vorübergehenden Entzündung führen. Sie locken Fresszellen an, die eingedrungene Bakterien sowie totes Gewebe beseitigen. Die Freiburger Wissenschaftlerinnen stellten fest, dass der Birkenkork-Extrakt und besonders dessen Hauptbestandteil Betulin die Anzahl dieser Entzündungsstoffe vorübergehend erhöhen. Der Naturstoff aktiviert Proteine, die die Halbwertszeit von Boten-Ribonukleinsäure (mRNA) verlängern.

Ein Gen muss zunächst in mRNA übersetzt werden, damit der Bauplan für ein Protein vom Erbgut abgelesen werden kann. Durch das Mittel verdreifacht sich die Zeit, in der die mRNA eines bestimmten Botenstoffs stabil ist. Dieser sorgt dafür, dass mehr von dem jeweiligen Protein, hier von den Entzündungsstoffen, hergestellt werden kann. Der Birkenkork-Extrakt und Betulin stabilisieren darüber hinaus auch die mRNA weiterer Botenstoffe.

In der zweiten Phase der Wundheilung wandern die Zellen der Haut und schließen die Verletzung. Der Naturstoff begünstigt dies: Der Birkenkork-Extrakt und seine Bestandteile Betulin sowie Lupeol aktivieren Proteine, die am Umbau des Aktin-Zytoskeletts beteiligt sind. Dieses gibt der Zelle mithilfe des Strukturproteins Aktin ihre Form. Auf diese Weise bewirken die Stoffe aus der Birke, dass Keratinozyten – die in der oberen Hautschicht hauptsächlich vertretenen Zellen – schneller in die Wunde wandern und sie ausfüllen können.

Literatur: Ebeling, S./Naumann, K./Pollok, S./Vidal-y-Sy, S./Wardecki, T./Nascimento, J. M./ Boerries, M./Schmidt, G./Brandner, J. M./Merfort, I. (2013): From a traditional medicinal plant to a rational drug: understanding the clinically proven wound healing efficacy of birch bark extract. In: PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0086147

Quelle: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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Unter nährstoffarmen Bedingungen steuern Viren die Größe und Struktur der mikrobiellen Population

Januar 21st, 2014

Wissenschaftler der Universität Oldenburg und des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ weisen in der aktuellen Vorab-Onlineausgabe des Journal of the International Society for Microbial Ecology (ISME v. 20.01.2014) nach, dass in extrem tiefen, alten und nährstoffarmen Meeressedimenten bis zu 225 mal mehr Viren als Mikroben leben. Damit stellen in diesen extremen Lebensräumen nicht mehr die bakteriellen Mikroorganismen die größte Fraktion der lebenden Biomasse dar, sondern Viren.

Diese Viren übernehmen die Rolle der Räuber in diesem außergewöhnlichen Biotop. Die Forscher fanden heraus, wie sich mit zunehmender Nährstoffarmut das Verhältnis von Viren zu Mikroben immer stärker hin zu den Viren verschiebt. „Schon seit einigen Jahren ist bekannt, dass die Masse aller lebenden Mikroben im Meeresboden mindestens genauso groß ist wie die der Bewohner der darüber liegenden Weltmeere“, sagt dazu Jens Kallmeyer vom GFZ. „Eine bisher vernachlässigte Unbekannte sind allerdings die Viren.“

In diesen extremen Lebensräumen  übernehmen Viren die Rolle von räuberischen Organismen: Sie steuern die Größe und Struktur der mikrobiellen Population. Die überraschend hohe Zahl der Viren wird damit erklärt, dass die zwar kleine aber aktive Mikrobenpopulation permanent neue Viren produziert, diese aber länger erhalten bleiben weil die wenigen Mikroben weniger Enzyme produzieren, welche die Viren zerstören. Bisherige Messungen im Meerwasser und oberflächennahen Sedimenten konnten zwar zeigen, dass Viren etwa zehnmal häufiger sind als Mikroben, aber aufgrund ihrer wesentlich kleineren Masse keine große Rolle bei der Gesamtmenge der lebenden Biomasse spielen. Außerdem wurde angenommen, dass hauptsächlich räuberische Organismen wie z.B. andere Einzeller, oder auch Würmer oder Schnecken die Größe der Mikrobenpopulation steuern. Die jetzt vorgestellten neuen Ergebnisse zeigen, dass diese einfachen Annahmen so nicht haltbar sind.

Literatur: Engelhardt, T., Kallmeyer, J., Cypionka, H., & Engelen, B. (2014): „High virus-to-cell ratios indicate ongoing production of viruses in deep subsurface sediments”, ISME Journal. doi: 10.1038/ismej.2013.245; 20.01.2014

Quelle: Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

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Koppen – ein Phänomen domestizierter Pferde, Zusammenhang mit Fütterung untersucht

Januar 15th, 2014

(aid) – Koppen zählt vermutlich zu einer der häufigsten Verhaltensanomalien bei Pferden. Durch Anspannen der unteren Halsmuskulatur wird der Schlundkopf geöffnet, woraufhin Luft in die Speiseröhre einströmt und ein deutlich hörbares Geräusch entsteht. Früher galt vor allem Langeweile als eine der Ursachen dieser Stereotype. Neuere Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass eine mangelhafte Fütterung – insbesondere von zu hohen Kraft- und zu geringen Raufuttermengen – als Auslöser zu vermuten ist. Sie führt zu einer gesteigerten Magensäureproduktion. Im Journal of Equine Veterinary Science haben Wissenschaftler das Ergebnis einer Studie veröffentlicht, die den Zusammenhang zwischen dem Aufsetzkoppen und der Verabreichung von Kraftfutter zum Gegenstand hatte. Ziel der Untersuchung war die Bestimmung einer möglichen Magenschleimhautschädigung und die Wirkung von Kraftfutter auf das im Blut zirkulierende Gastrin.

Die Forscher der US-amerikanischen Universitäten in Michigan und Alabama gingen von der Vermutung aus, dass die gestörten Pferde nicht nur vermehrt an einer geschädigten Magenschleimhaut leiden, sondern auch auf Kraftfuttergaben mit einer erhöhten Gastrin-Konzentration reagieren. Gastrin ist ein Hormon des Magen-Darm-Traktes, das die Produktion von Magensäure anregt.

Im Rahmen der Studie wurden insgesamt 18 adulte Pferde beobachtet, davon eine Gruppe mit Aufsetzkoppern. Die Tiere wurden auf der Weide mit freiem Zugang zum Heu gehalten und erhielten zwei Mal täglich Kraftfutter in pelletierter Form. Für die Dauer von 24 Stunden wurden sowohl die einzelnen Krippenbisse, als auch die Dauer des jeweiligen Kopp-Vorgangs untersucht. Für einen Zeitraum von 24 bis 28 Stunden wurde den Tieren dann das Futter entzogen und die Magenschleimhaut untersucht. Außerdem wurden Proben der Magensäure entnommen. Dann kamen die Pferde wieder für 72 Stunden auf die Weide. Unmittelbar nach einem erneuten Futterentzug über zwölf Stunden wurden Blutproben entnommen. Zwei weitere folgten im Abstand von 60 und 120 Minuten jeweils nach der Verabreichung von einem Kilogramm Kraftfutter.

Zwischen den Pferdegruppen konnten keine Unterschiede in der Anzahl oder im Schweregrad der Magengeschwüre, in der Neigung zu einer Verdickung der Magenwand (Hyperkeratose) oder dem pH-Wert der Magensäure festgestellt werden. Allerdings wurde eine erhöhte Gastrin-Konzentration nach der Verabreichung von Kraftfutter nach 60 und 120 Minuten bei den Aufsetzkoppern beobachtet. Die Wissenschaftler kamen zu dem Ergebnis, dass zum Koppen neigende Pferde bei Dauerweidehaltung keine vermehrten Schäden der Magenschleimhaut entwickeln. Der Verzehr von Kraftfutter führte jedoch zu einem Anstieg der Gastrin-Produktion.

Eine möglichst naturnahe Haltung mit langen Fresszeiten und einer kontinuierlichen Aufnahme von Raufutter gilt nicht nur als Präventivmaßnahme, sondern vor allem als Schlüsselfaktor bei Pferden mit diesen Verhaltensstörungen. Kraftfutter ist hingegen zu meiden bzw. die Fütterung sollte nur in Kleinstmengen erfolgen.

Quelle: www.aid.de

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Verabreichung der natürlichen Substanz Spermidin stoppt Demenz

Dezember 1st, 2013

Der altersabhängige Rückgang der Erinnerungsfähigkeit kann durch die Verabreichung der natürlichen Substanz Spermidin gestoppt werden. Das ist das Ergebnis einer Studie von Prof. Dr. Stephan Sigrist von der Freien Universität Berlin sowie dem Exzellenzcluster Neurocure und Prof. Dr. Frank Madeo von der Karl-Franzens-Universität Graz. Die Studie wurde vorab in der Online-Version in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Neuroscience“ veröffentlicht.

Die Biologen konnten nachweisen, dass die körpereigene Substanz Spermidin einen zellulären Reinigungsprozess auslöst, infolge dessen die Erinnerungsleistung älterer Gehirne von Fruchtfliegen wieder auf jugendliches Niveau steigt.

Erinnerungsprozesse bei tierischen Organismen wie Fliegen oder Mäusen sind auf molekularer Ebene denen des Menschen ähnlich. Sigrists und Madeos Forschung kann einen Beitrag dazu leisten, Mittel zu entwickeln, die das Einsetzen von Demenzerkrankungen verzögern.
Als Auslöser der altersabhängigen Demenz werden aggregierte (verklumpte) Proteine vermutet. Diese reichern sich in alten Gehirnen von Fliegen, Mäusen und Menschen vermehrt an. Das Molekül Spermidin, dessen Anti-Aging-Wirkung bereits 2009 in Madeos Grazer Forschungsgruppe entdeckt wurde, setzt die sogenannte Autophagie in Gang, einen Reinigungsvorgang auf zellulärer Ebene. Proteinaggregate und weiterer zellulärer Abfall werden den Lysosomen, den Verdauungsapparaten in Zellen, zugeführt und dort aufgelöst.

Nachdem den Fruchtfliegen Spermidin zugefüttert wurde, minimierte sich die Menge der Proteinaggregate in ihren Gehirnen deutlich und ihre Erinnerungsfähigkeit nahm zu. Messbar ist dies, weil Fliegen durch klassische Pawlow’sche Konditionierung lernen, sich an das Gelernte erinnern und ihr zukünftiges Verhalten danach ausrichten.

Beim Menschen lässt die Erinnerungsfähigkeit ab etwa dem 50. Lebensjahr nach. Dieser Schwund beschleunigt sich mit zunehmendem Alter. Aufgrund steigender Lebenserwartung nehmen altersinduzierte Demenzerkrankungen drastisch zu.  Die Spermidinkonzentration hingegen nimmt mit dem Alter bei Fliegen auch bei Menschen ab.

Sollte es gelingen, mit Spermidin als Nahrungsergänzung das Einsetzen von Demenzerkrankungen zu verzögern, würde dies für den einzelnen Patienten und die Gesellschaft einen Durchbruch bedeuten. Patientenstudien sind das nächste Ziel von Stephan Sigrist und Frank Madeo.

Der Exzellenzcluster NeuroCure ist eine Kooperation der Charité – Universitätsmedizin Berlin und den biologischen/biochemischen Wissenschaften ihrer Trägeruniversitäten, der Humboldt-Universität zu Berlin und der Freien Universität Berlin, sowie mit drei außeruniversitären Forschungsinstituten.

Literatur: Varun K Gupta, Lisa Scheunemann, Tobias Eisenberg, Sara Mertel, Anuradha Bhukel, Tom S Koemans, Jamie M Kramer, Karen S Y Liu, Sabrina Schroeder, Hendrik G Stunnenberg, Frank Sinner, Christoph Magnes, Thomas R Pieber, Shubham Dipt, André Fiala, Annette Schenck, Martin Schwaerzel, Frank Madeo & Stephan J Sigrist (2013): Restoring polyamines protects from age-induced memory impairment in an autophagy-dependent manner, Nature Neuroscience, Advance Online Publication, 1 September 2013, doi:10.1038/nn.3512.

Quelle: Freie Universität Berlin

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