Überarbeitung enthält wesentliche Änderungen: Konsultationsfassung der S3-Leitlinie Prostatakarzinom ist online
Deutsche Gesellschaft für Urologie e.V.
Die Aktualisierung der S3-Leitlinie Prostatakarzinom unter Federführung der Deutschen Gesellschaft für Urologie e.V. (DGU) wurde in der Fachwelt mit Spannung erwartet: Aufgrund der veränderten Studienlage hatte die wissenschaftliche Fachgesellschaft bereits Ende 2024 während der laufenden Überarbeitung im Rahmen des Leitlinienprogramms Onkologie wesentliche Modifikationen an der Leitlinie zur häufigsten Tumorerkrankung des Mannes in Aussicht gestellt.
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Wesentliche Neuerungen der S3-Leitlinie betreffen das komplett überarbeitete und neu zusammengeführte Kapitel 4 „Früherkennung, Diagnostik und Stadieneinteilung“. Neu ist hier vor allem die Empfehlung, dass zur Früherkennung von Prostatakarzinomen keine digital rektale Untersuchung, also keine Tastuntersuchung, erfolgen soll. Vor- und Nachteile eines PSA-basierten Prostatakarzinom-Screenings werden in einer Übersicht dargestellt. Im Rahmen der Primärdiagnostik wird zudem die Magnetresonanztomographie der Prostata gestärkt. „Wesentlich ist hier, dass die Biopsieindikation noch mehr unter Berücksichtigung bildmorphologischer Informationen erfolgen soll; insbesondere soll bei unauffälligem MRT-Befund (sog. PI-RADS 1 und 2 Läsionen) keine Biopsie durchgeführt werden“, erklärt Prof. Grimm und betont, dass durch diese Empfehlung weniger nicht-behandlungsbedürftige Karzinome nachgewiesen werden.
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Weitreichende Änderungen der S3-Leitlinie Prostatakarzinom gelten darüber hinaus dem Kapitel 6 zur „Therapie des lokalisierten Prostatakarzinoms“, die laut dem DGU-Leitlinienkoordinator zu einer deutlichen Reduktion von Übertherapie führen werden. „Dies betrifft vor allem das ‚Low risk Prostatakarzinom‘ für das initial keine lokale Therapieform mehr, sondern ausschließlich nur noch die Aktive Überwachung empfohlen wird“, so Prof. Grimm. Sein Fazit: „Insgesamt ist die Leitlinie in dieser Form auch im internationalen Vergleich sehr fortschrittlich und sollte wesentlich dazu beitragen, dass in Deutschland relevante Prostatakarzinomerkrankungen diagnostiziert und behandelt werden.“
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Die Öffentlichkeit hat nun vier Wochen lang Gelegenheit, die Konsultationsfassung der Leitlinie zu kommentieren, die unter Mitwirkung von insgesamt 22 Fachgesellschaften und Arbeitskreisen bzw. -gemeinschaften erstellt wurde. Nach Würdigung und Bearbeitung der Kommentare wird die finale Fassung der inzwischen 8. Version der S3-Leitline Prostatakarzinom im Rahmen des Leitlinienprogramms Onkologie publiziert.
Link: https://idw-online.de/de/news849649 | https://www.leitlinienprogramm-onkologie.de/leitlinien/prostatakarzinom
mRNA-Coronaimpfung trainiert das „Langzeitgedächtnis“ des Immunsystems
Universität zu Köln
Forschende der Universität zu Köln zeigen, dass COVID-19-Impfstoffe auf der Grundlage von mRNA das angeborene Immunsystem langfristig prägen. Diese Mechanismen können bewirken, dass der menschliche Körper auf künftige Infektionen schneller und breiter reagieren kann / Veröffentlichung in „Molecular Systems Biology“.
Die neuartigen mRNA-Impfstoffe gegen COVID-19 rufen nicht nur klassische Immunantworten des adaptiven Immunsystems wie zum Beispiel die Antikörperproduktion hervor, sondern führen auch zu langanhaltenden epigenetischen Veränderungen in Abwehrzellen des angeborenen Immunsystems. Das ist das Ergebnis einer Impfstudie von Forschenden der Universität zu Köln und der Uniklinik Köln. …
Das Immunsystem besteht aus einer angeborenen und einer erworbenen (adaptiven) Abwehr. Das angeborene Immunsystem bietet einen unspezifischen Schutz vor Krankheitserregern. Es muss schnell reagieren können. Das adaptive Immunsystem passt sich neuen oder veränderten Erregern an. Beide Teile arbeiten eng zusammen. Die in der aktuellen Studie beobachteten Veränderungen am angeborenen Immunsystem kommen dem Forschungsteam zufolge durch epigenetische Markierungen des Erbguts zustande. Epigenetisch bedeutet, dass Histone – Proteine, auf die die DNA wie auf einer Kabeltrommel aufgerollt ist -reversibel acetyliert werden. Die Acetylierung ist eine chemische Veränderung, die wie ein Stecker auf die Kabeltrommel gesetzt und wieder entfernt werden kann. Dies führt zu Veränderungen der Genaktivität, ohne eine Änderung der DNA-Sequenz selbst zu verursachen. Die Veränderungen aufgrund der mRNA-Impfung könnte dazu führen, dass der menschliche Körper auf künftige Infektionen schneller und breiter reagieren kann. „Die Daten zeigen, dass mRNA-Impfstoffe eine epigenetische ‚Schulung‘ des angeborenen Immunsystems fördern, was eine verstärkte Immunantwort zu Folge hat“, so Erstautor Dr. Alexander Simonis. Diese epigenetischen Veränderungen können die Grundlage für eine anhaltende und wirksame Immunität bieten, die über den bereits gut erforschten Schutz durch Mechanismen des sogenannten erworbenen Immunsystems hinausgeht. Dies kann nun auf Grundlage der Arbeiten der Studie in größeren klinischen Studien getestet werden.
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Darüber hinaus zeigte die Studie, dass diese epigenetischen Veränderungen bis zu sechs Monate nach der Impfung bestehen blieben, was auf ein langfristiges „Gedächtnis“ des Immunsystems als Reaktion auf den Impfstoff hinweist. Da die Lebensdauer von menschlichen Monozyten nur etwa drei Tage beträgt, vermutet das Team, dass auch die Vorläuferzellen der Monozyten im Knochenmark die epigenetischen Markierungen tragen.
Eine einzige Dosis des mRNA-Impfstoffs konnte diese langanhaltenden Markierungen jedoch nicht ausreichend etablieren. „Erst eine zweite Impfung oder eine einzelne Auffrischungsimpfung – also eine Verstärkung der Immunisierung – stabilisierte die epigenetische Modifikation nachhaltig. Das unterstreicht die Notwendigkeit mehrerer Impfungen für die langfristige Aufrechterhaltung der Immunantwort“, sagt Jan Rybniker.
Die beobachteten epigenetischen Veränderungen führten zu einem verstärkten „Ablesen“ von entzündungsfordernden Genen, was wiederum zur Produktion von Botenstoffen führte, die zahlreiche Immunzellen aktivieren können und somit deren Fähigkeit zur Bekämpfung von Infektionen verstärken. „Da es sich um eine Aktivierung des angeborenen Immunsystems handelt, das relativ breit und unspezifisch auf verschiedene Erreger zielt, kann dies bedeuten, dass die mRNA-Impfungen zumindest für eine gewisse Zeit auch vor anderen Viren und Bakterien schützen“, so Dr. Sebastian Theobald, ein weiterer Erstautoren der Studie.
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Link: https://idw-online.de/de/news849576
Originalpublikation: https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44320-025-00093-6
Großer Fortschritt bei der Entwicklung neuer Medikamente gegen gefährliche Pilzinfektionen
Universitätsklinikum Würzburg
Nanomedizin mit siRNA zeigt erstmals Wirkung gegen den humanpathogenen Pilz Aspergillus fumigatus Einem Würzburger Forschungsteam ist es erstmals gelungen, kleine interferierende RNAs (siRNAs) mit Amphotericin B (AmB) in anionische Liposomen zu verpacken, um den gefährlichen Schimmelpilz Aspergillus fumigatus gezielt anzugreifen. Die in der Fachzeitschrift Nanoscale veröffentlichte und auf dem Cover hervorgehobene Studie zeigt, dass dieser RNAi-Ansatz lebenswichtige Pilzgene ausschaltet und so das Wachstum des Erregers hemmt – ein bahnbrechender Schritt in der Entwicklung neuer antimykotischer Therapien.
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„Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass diese Methode das Pilzwachstum stark reduziert und belegen erstmals die Wirksamkeit von siRNA als Mittel gegen Pilzinfektionen beim Menschen“, fasst Seniorautor Prof. Andreas Beilhack von der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des UKW zusammen. „Die Studie ist von besonderer Bedeutung, da Infektionen mit Aspergillus fumigatus weltweit zunehmen und Resistenzen gegen gängige Antimykotika immer häufiger auftreten. Die siRNA-Strategie könnte nicht nur gegen Aspergillus fumigatus, sondern auch gegen andere gefährliche Pilzerreger eingesetzt werden.“
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Link: https://idw-online.de/de/news849578
Publikation: Yu Y, Vogel T, Hirsch S, Groll J, Albrecht K, Beilhack A. Enhanced antifungal activity of siRNA-loaded anionic liposomes against the human pathogenic fungus Aspergillus fumigatus. Nanoscale. 2025 Mar 24;17(12):7002-7007. https://doi.org/10.1039/d4nr03225j PMID: 39508295.
Neue Ansätze zur Behandlung von Schwangerschaftskomplikationen
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Forschende der RWTH Aachen haben gemeinsam mit einem Team aus St. Louis eine Studie in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht, die neue Wege für die Behandlung von Schwangerschaftskomplikationen eröffnen könnte.
Frühgeburten wirken sich nachteilig auf das Wohlbefinden von Mutter und Kind aus. Während einer normalen Schwangerschaft wird das Myometrium durch Progesteron in einem Ruhezustand gehalten. Als Steroidhormon soll Progesteron die Morphologie von Gebärmutter und Plazenta durch Veränderung der Genexpression modifizieren, aber es wird seit langem auch eine andere direkte Wirkungsweise vermutet. Hier zeigen wir den nicht-genomischen molekularen Mechanismus von Progesteron als Aktivierung des menschlichen und murinen nach innen gerichteten gleichrichtenden Kaliumkanals Kir7.1, der in Myometrium und Plazenta-Perizyten während der späten Schwangerschaft exprimiert wird. Kir7.1 wird auch durch selektive Steroide aktiviert, darunter solche, die zur Verhinderung vorzeitiger Wehen eingesetzt werden, wie 17-α-Hydroxyprogesteroncaproat und Dydrogesteron, was ihre unerwartete Wirkungsweise offenbart. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Kir7.1 das molekulare Ziel sowohl endogener als auch synthetischer Steroide ist, die die Erregbarkeit der Gebärmutter und die Funktion der Plazenta steuern. Kir7.1 ist daher ein vielversprechendes therapeutisches Ziel zur Unterstützung einer gesunden Schwangerschaft in der mittleren und späten Schwangerschaft.
Link: https://idw-online.de/de/news849648
Monika Haoui et al. Kir7.1 is the physiological target for hormones and steroids that regulate uteroplacental function.Sci.
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr5086
Bayreuther Forschende entdecken Mechanismus zur Stabilität von Kollagen
Universität Bayreuth
Forschende vom Lehrstuhl für Biomaterialien an der Universität Bayreuth haben den Mechanismus entdeckt, mit dem sich das häufigste menschliche Protein Kollagen erfolgreich selbst zusammensetzt. Sie identifizierten elektrostatische Kräfte, die diese sogenannten Selbstorganisation von Kollagen unterstützen und zur Stabilität des Proteins beitragen. Darüber berichten sie in Nature Communications.
Kollagene sind die häufigsten Proteine im menschlichen Körper, sie kommen in Haut, Knochen, Zähnen und Hornhaut vor. Fehlbildungen von Kollagenen gehören zu den Hauptursachen von Erbkrankheiten, darunter die Glasknochenkrankheit, bei der die Knochen vieler Erkrankter bereits unter geringer Krafteinwirkung brechen, während andere kaum Symptome haben. Die Mechanismen der Selbstorganisation von Kollagenen zu entschlüsseln kann also zum Verständnis der Entstehung von Krankheiten und der Bandbreite an Schweregraden beitragen.
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Link: https://idw-online.de/de/news849287
Originalpublikation: Originalpublikation: Deciphering the folding code of collagens. Jean-Daniel Malcor, Noelia Ferruz, Sergio Romero-Romero, Surbhi Dhingra, Vamika Sagar & Abhishek A. Jalan. Nature Communications (2025)
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-54046-y
Startpunkte für die Kontrolle der Proteinsynthese
Universitätsklinikum Bonn
Das Forschungsfeld der „zellulären IRESes“ lag Jahre brach, da es keinen einheitlichen Standard an zuverlässigen Methoden zur Charakterisierung von diesen Startpunkten für die Ribosomen-vermittelte Kontrolle der Genexpression gab. Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn entwickelten nun mit der Stanford Universität in Kalifornien (USA) dafür einen entsprechenden Werkzeugkasten als neuen Goldstandard. Sie erhoffen sich damit die Entdeckung starker IRES-Elemente, die für die synthetische Biologie und für die Verwendung in neuen mRNA-Therapeutika direkt relevant sind. Die Ergebnisse ihrer Arbeit wurden in der Fachzeitschrift „The EMBO Journal“ veröffentlicht.
Link: https://idw-online.de/de/news849313
Originalpublikation: Philipp Koch et al.: A versatile toolbox for determining IRES activity in cells and embryonic tissues; EMBO; DOI https://doi.org/10.1038/s44318-025-00404-5
Li-Fraumeni-Syndrom: Krebsrisiko präziser vorhersagen
Medizinische Hochschule Hannover
Eine neuartige Clusteranalyse macht maßgeschneiderte Krebsfrüherkennungsuntersuchungen möglich.
Menschen mit dem seltenen Li-Fraumeni-Syndrom (LFS) haben ein hohes Krebsrisiko. Nahezu alle Betroffenen erkranken im Laufe ihres Lebens einmal und in vielen Fällen mehrmals an Krebs. Das LFS ist eine Erberkrankung, die durch krankheitsrelevante Varianten im Gen TP53 verursacht wird. Forschende der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben die Erkrankungsschwere, die diese TP53-Genvarianten auslösen, jetzt in einer großen Studie mit 304 Betroffenen untersucht. „Unsere Ergebnisse werden vermutlich einen direkten Einfluss auf die klinische Versorgung haben. Wir können nun das Risiko für Krebserkrankungen besser einschätzen und planen, Früherkennungsuntersuchungen an das individuelle Risiko anzupassen“, erklärt Prof. Dr. Christian Kratz, Direktor der Klinik für Pädiatrische Hämatologie und Onkologie der MHH und Initiator der Studie. Für seine Forschung erhält er Unterstützung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und von der Deutschen Kinderkrebsstiftung.
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Link: https://idw-online.de/de/news848964 | https://academic.oup.com/jncics/article/9/1/pkaf008/7985583
Antigenvariation: Nach welchem Muster Trypanosomen ihre Antigene aktivieren
Ludwig-Maximilians-Universität München
Eine neue Studie von LMU und Helmholtz Munich zeigt, wie Krankheitserreger die Veränderung ihrer Zelloberfläche steuern, um dem Immunsystem zu entgehen.
Bei einer Infektion reagiert das Immunsystem, indem es Antikörper entwickelt, die sich an der Zelloberfläche des Krankheitserregers anheften, diesen so als Eindringling markieren und eine Immunantwort auslösen. Damit das funktioniert, müssen die produzierten Antikörper genau zu den Membranmolekülen des Pathogens passen, wie ein Schlüssel ins Schloss.
Viele Krankheitserreger versuchen der Immunantwort des Wirts zu entgehen, indem sie ihre Zelloberfläche systematisch verändern, sodass die Antikörper nicht mehr an den abgewandelten Antigenen andocken können. „Man nennt diese Strategie Antigenvariation“, erklärt Physikerin Maria Colomé-Tatché. Sie ist Professorin für Funktionelle Genomik und Zellbiologie am Biomedizinischen Centrum der LMU und Leiterin einer Gruppe für Computational Epigenomics bei Helmholtz Munich. „Antigenvariation ist weit verbreitet und bei einer Vielzahl von evolutionär weit voneinander entfernten Krankheitserregern zu beobachten“, ergänzt Professor Nicolai Siegel, Biochemiker und Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Parasitologie (Lehrstuhl für Experimentelle Parasitologie, Veterinärwissenschaftliches Department) am Biomedizinischen Centrum.
Für eine kürzlich im Fachmagazin Nature veröffentlichte Studie erforschten Colomé-Tatché und Siegel die Genexpression des Modell-Parasiten Trypanosoma brucei, der über Tsetsefliegen übertragen wird und beim Menschen die Afrikanische Schlafkrankheit sowie die Tierseuche Nagana verursacht. „Trypanosomen sind wahre Meister darin, sich durch Antigenvariation vor dem Immunsystem zu verstecken“, so Siegel. „Ihre Zellen sind umgeben von einer dichten, homogenen Oberflächenhülle von Oberflächen-Glykoproteinen, die sie in regelmäßigen, nicht-zufälligen Mustern immer wieder umwandeln.“
Wie genau der Wechsel der Antigen-Expression funktioniert, ist bisher jedoch kaum bekannt. Colomé-Tatché und Siegel leiten eine Studie, in der sie jetzt herausgefunden haben, wie die Reihenfolge der Antigen-Expression bestimmt wird. „Wir können nun also voraussehen, welches Antigen als Nächstes aktiviert wird und auf der Oberfläche von Trypanosomen erscheint“, sagt Colomé-Tatché. An der Arbeit waren neben Expertinnen und Experten der LMU auch weitere Forschende von Helmholtz Munich und internationale Kooperationspartner aus USA und UK beteiligt.
Eine der größten Herausforderungen für das Team war es, Transkriptom-Veränderungen und potenzielle genomische Umlagerungen in einzelnen Zellen während eines Antigen-Umschaltvorgangs zu verfolgen. Die Forschenden etablierten hierfür einen hochsensiblen Einzelzell-RNA-Sequenzierungsansatz, der genau das nun möglich macht.
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Originalpublikation: Publikation: Zhibek Keneskhanova, Kirsty R. McWilliam, Raúl O. Cosentino et al.: Genomic determinants of VSG expression hierarchy. Nature 2025
https://doi.org/10.1038/s41586-025-08720-w
Link: https://idw-online.de/de/news848926
Langfristige Aufnahme von Trauben über die Nahrung verändert die phänotypische Expression in der Skelettmuskulatur von älteren männlichen und weiblichen Mäusen
Zusammenfassung
(1) Hintergrund: Die Nutrigenomik untersucht, wie die Ernährung die Genexpression beeinflusst und wie sich genetische Variationen auf die Reaktionen auf die Ernährung auswirken. Trauben, die reich an sekundären Pflanzenstoffen sind, weisen potenzielle krankheitsvorbeugende Eigenschaften auf, die eher auf nutrigenomische Mechanismen als auf direkte chemische Wechselwirkungen zurückzuführen sind. Ziel dieser Studie war es, die Modulation der Genexpression im Muskelgewebe zu untersuchen, die durch den langfristigen Verzehr von Trauben entsteht. (2) Methoden: Es wurde ein Mausmodell verwendet, um die Genexpression in den Skelettmuskeln von männlichen und weiblichen Tieren zu untersuchen, die über einen Zeitraum von 2,5 Jahren eine mit Trauben angereicherte Diät oder eine neutrale Diät erhielten. Es wurden Heatmaps und Hauptkomponentenanalysen durchgeführt, um Muster zu identifizieren, und es wurden Signalweganalysen unter Verwendung von KEGG, GO und Reactome durchgeführt. (3) Ergebnisse: Es wurden signifikante geschlechtsspezifische Veränderungen der Genexpression beobachtet, wobei weibliche Phänotypen größere Veränderungen aufwiesen und sich in Richtung männlicher Merkmale entwickelten. Es wurden 25 differentiell exprimierte Gene identifiziert, die mit der Muskelgesundheit in Zusammenhang stehen. Hochregulierte Gene wie Ahsg, Alb, Apoa1 und Arg1 sowie herunterregulierte Gene wie Camp, Lcn2 und Irf4 deuten auf eine verbesserte Muskelfunktion hin. (4) Schlussfolgerungen: Langfristiger Traubenkonsum scheint die Muskeleigenschaften von Frauen in Richtung eines männlichen Phänotyps zu verbessern, was möglicherweise auf umfassendere gesundheitliche Vorteile hindeutet. Weitere Studien und klinische Versuche sind erforderlich, um die Anwendbarkeit auf den Menschen und die physiologischen Auswirkungen dieser Ergebnisse zu bestätigen. Dennoch unterstreicht diese Forschung die Rolle der Nutrigenomik beim Verständnis der Auswirkungen der Ernährung auf die Genexpression und geschlechtsspezifische Reaktionen.
Schlüsselwörter:
genetische Metamorphose; männliche/weibliche Muskelkonvergenz; KEGG; GO; Reactome-Analytik
Asim Dave, Eun-Jung Park, Sumi Piya und John M. Pezzuto
Foods 2025, 14(4), 695; https://doi.org/10.3390/foods14040695
Überblick: Gesundheitsvorteile, Anwendungen und Analysemethoden von frisch hergestelltem Allylisothiocyanat
Abstract
Allylisothiocyanat (AITC) ist eine natürliche Chemikalie mit niedrigem Molekulargewicht, die hauptsächlich durch die Autolyse von Sinigrin gewonnen wird, einem Glucosinolat, das in Kreuzblütlern wie Senf, Meerrettich und Wasabi vorkommt. AITC hat aufgrund seiner verschiedenen biologischen Wirkungen, zu denen starke antioxidative, entzündungshemmende, antibakterielle und krebshemmende Eigenschaften gehören, großes Interesse geweckt. Diese Verbindung bietet vielversprechendes Potenzial in verschiedenen Bereichen, insbesondere in der Lebensmittelkonservierung, der Medizin und der Verbesserung der Lebensmittelqualität durch natürliche Mittel. Die Wirksamkeit von AITC gegen ein breites Spektrum von Mikroorganismen, einschließlich lebensmittelbedingter Krankheitserreger und Verderbniserreger, macht es zu einer attraktiven natürlichen Alternative zu synthetischen Konservierungsmitteln. Das Potenzial, die Haltbarkeit verderblicher Lebensmittel zu verlängern, macht AITC zu einem wichtigen Instrument für die Lebensmittelproduktion und erfüllt die steigende Kundennachfrage nach natürlichen Zusatzstoffen. Zusätzlich zu seiner antimikrobiellen Wirkung zeigt AITC eine signifikante entzündungshemmende Wirkung, indem es die Konzentration entzündungsfördernder Zytokine reduziert und wichtige Signalwege moduliert, was es bei der Behandlung chronischer Entzündungskrankheiten wertvoll machen könnte. Darüber hinaus heben neuere Forschungsergebnisse sein Potenzial in der Krebsprävention und -behandlung hervor, da AITC nachweislich Apoptose induziert und die Zellvermehrung in mehreren Krebszelllinien hemmt, was einen natürlichen Ansatz für die Chemoprävention bietet. Diese Übersicht befasst sich mit der chemischen Struktur, dem Stoffwechsel und der Bioverfügbarkeit von frisch hergestelltem AITC und bietet einen umfassenden Überblick über seine vorteilhaften Eigenschaften. Herausforderungen im Zusammenhang mit der Flüchtigkeit von AITC, der Optimierung der Dosierung und regulatorischen Überlegungen werden ebenso erörtert wie zukünftige Forschungsrichtungen zur Verbesserung der Stabilität und Wirksamkeit von AITC-basierten Formulierungen. Die Ergebnisse unterstreichen die Rolle von AITC als vielseitige bioaktive Verbindung mit bekanntem Potenzial zur Unterstützung der menschlichen Gesundheit und der nachhaltigen Lebensmittelindustrie.
Schlüsselwörter:
Allylisothiocyanat; Meerrettich; Antioxidans; entzündungshemmend; antibakteriell; krebshemmende Fähigkeiten; Apoptose; kardiovaskuläre Gesundheit; Lebensmittelkonservierung
Walaa Alibrahem, Duyen H. H. Nguyen, Nihad Kharrat Helu, Florence Tóth, Péter Tamás Nagy, János Posta, József Prokisch und Csaba Oláh
Foods 2025, 14(4), 579; https://doi.org/10.3390/foods14040579
Entdeckung und Charakterisierung eines charakteristischen Theaflavin-3-Gallat-Isomers aus Camellia ptilophylla mit starken Antikrebseigenschaften gegen menschliche kolorektale Karzinomzellen
Zusammenfassung
Theaflavine, als wichtige bioaktive Verbindungen in schwarzem Tee, gewinnen zunehmend an Aufmerksamkeit. Die Forschung konzentriert sich jedoch hauptsächlich auf Theaflavin-Monomere, die aus der enzymatischen Oxidation von Catechinen vom cis-Typ stammen. In dieser Studie identifizieren wir ein einzigartiges Stereoisomer von Theaflavin-3-Gallat (TF-3-G), genannt IsoneoTF-3-G, in schwarzem Tee aus Camellia ptilophylla (C. ptilophylla), der reich an trans-Catechinen ist. IsoneoTF-3-G, ein charakteristisches Theaflavin von C. ptilophylla-Schwarztee, entsteht durch die Oxidation von Gallocatechingallat und Catechin. Es weist eine leuchtend orange-rote Farbe auf und zeigt ein [M+H]+-Ion bei m/z 717,1449 in der positiven Elektrospray-Ionisations-Massenspektrometrie. Darüber hinaus zeigt IsoneoTF-3-G eine starke hemmende Wirkung auf die Proliferation von menschlichen kolorektalen Karzinom-HCT116-Zellen mit einer halbhemmenden Konzentration von 56,32 ± 0,34 μM. Diese Studie zeigt, dass der mitochondriale Signalweg an der Apoptoseinduktion von HCT116-Zellen durch isoneoTF-3-G beteiligt ist. Insbesondere führt isoneoTF-3-G zu einer erhöhten Bildung reaktiver Sauerstoffspezies in HCT116-Zellen, einer verminderten mitochondrialen Membranpotenz und der daraus resultierenden Freisetzung von Cytochrom c aus den Mitochondrien in das Zytosol, wodurch Caspase-9 und Caspase-3 aktiviert werden, was die Spaltung der Poly(ADP-Ribose)-Polymerase weiter fördert. Die Ergebnisse dieser Studie verbessern unser Verständnis der Zusammensetzung und der Synthesemechanismen von Theaflavinen und liefern grundlegende Erkenntnisse für die weitere Entwicklung von isoneoTF-3-G und C. ptilophylla.
Schlüsselwörter:
Camellia ptilophylla; Theaflavine; Stereoisomer; enzymatische Synthese; Darmkrebs
Langhua Zhou, Xiong Gao, Qiuyan Huang, Zhongzheng Chen, Yuanyuan Zhang, Fuming Zhu, Bin Li und Xiaorong Lin
Foods 2025, 14(4), 604; https://doi.org/10.3390/foods14040604
Überblick: Milchsäurebakterien bei der Essigfermentation: Vielfalt, Funktionalität und gesundheitliche Vorteile
Zusammenfassung
Essig, der häufig durch Feststofffermentation oder flüssige Verfahren destilliert wird, entsteht durch den Synergieeffekt einer mikrobiellen Gemeinschaft in offenen oder halboffenen Umgebungen. Basierend auf den untersuchten Rohstoffen haben Forscher den Essig in drei Klassen eingeteilt: Getreide-, Obst- und Tieressig, wobei Milchsäurebakterien (MSB) eine entscheidende Rolle bei der Fermentation spielen und wesentlich zu den funktionellen und sensorischen Eigenschaften beitragen. Normalerweise erfordert die natürliche Reifung von frischem Essig einen langen Zeitraum und viel Platz, was zu einer geringeren Effizienz führt. Um den Reifungsprozess von Essig zu beschleunigen, wurden einige physikalische Methoden entwickelt, nämlich Mikrooxigenation, Ozon, Ultraschall, Mikrowellen, Gammastrahlen, Infrarot, elektrische Felder und Hochdruck. Die wichtigsten bioaktiven Essigkomponenten, die durch Milchsäurebakterien produziert oder angereichert werden, sind organische Säuren, Phenolverbindungen, Melanoidine und Tetramethylpyrazin. Diese aktiven Verbindungen haben antibakterielle, antioxidative und entzündungshemmende Funktionen, unterstützen die Regulierung des Leberschutzstoffwechsels und der Glukosekontrolle und haben blutdrucksenkende, tumorhemmende, ermüdungshemmende und stoffwechselregulierende Wirkungen. Die Studie untersucht die Fortschritte in der Essigherstellung, einschließlich modernisierter Fermentationsprozesse und optimierter Reifungstechniken, die diese nützlichen Verbindungen verbessern und die Konsistenz und Sicherheit des Produkts gewährleisten. Durch die Untersuchung der LAB-Stämme und der bioaktiven Profile verschiedener Essigsorten hebt diese Studie den Wert von Essig über ein kulinarisches Produkt hinaus als potenzielles Therapeutikum in der menschlichen Ernährung und Gesundheit hervor. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von Essig nicht nur für die Ernährung und die Gesundheitsvorsorge, sondern auch als potenzieller Bestandteil von Functional Food. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Wirkmechanismen zu erforschen, durch die LAB zur Entwicklung mehrerer neuer gesunder Essigsorten beitragen.
Schlüsselwörter:
Milchsäurebakterien; Fermentation; bioaktive Verbindungen; funktionelle Lebensmittel; Vielfalt; Essigherstellung
Elahesadat Hosseini, Zenebe Tadesse Tsegay, Slim Smaoui und Theodoros Varzakas
Foods 2025, 14(4), 698; https://doi.org/10.3390/foods14040698
„Es tut immer noch weh, sagte sie“: Warum Schmerzmittel bei Frauen möglicherweise nicht so wirksam sind wie bei Männern
Eine neue Studie könnte erklären, warum Frauen im Vergleich zu Männern überdurchschnittlich häufig unter chronischen Schmerzen leiden und warum Schmerzmittel bei Frauen möglicherweise nicht so wirksam sind wie bei Männern. Die Ergebnisse zeigen, dass Männer und Frauen Schmerzen auf unterschiedliche Weise entwickeln.
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https://ucalgary.ca/news/why-pain-medication-may-not-be-effective-women-it-men
Journal Reference: Churmy Y. Fan, Brendan B. McAllister, Sierra Stokes-Heck, Erika K. Harding, Aliny Pereira de Vasconcelos, Laura K. Mah, Lucas V. Lima, Nynke J. van den Hoogen, Sarah F. Rosen, Boram Ham, Zizhen Zhang, Hongrui Liu, Franz J. Zemp, Regula Burkhard, Markus B. Geuking, Douglas J. Mahoney, Gerald W. Zamponi, Jeffrey S. Mogil, Shalina S. Ousman, Tuan Trang. Divergent sex-specific pannexin-1 mechanisms in microglia and T cells underlie neuropathic pain. Neuron, 2025; https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.01.005
Behandlung chronisch entzündlicher Erkrankungen mit JAK-Inhibitoren
Janus-Kinase-Inhibitoren (JAKis) sind eine wichtige Behandlungsoption für Menschen mit chronisch entzündlichen Erkrankungen wie rheumatoider Arthritis, Psoriasis, Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa. Seit ihrer Zulassung haben sich die Indikationen für diese Medikamente stetig erweitert, doch in letzter Zeit wurden auch Sicherheitsbedenken laut. Um die sichere und effiziente Anwendung von JAK-Inhibitoren bei der Behandlung von Patienten zu unterstützen, hat ein internationales Expertengremium neue Richtlinien veröffentlicht.
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Journal Reference: 1. Peter Nash, Andreas Kerschbaumer, Victoria Konzett, Daniel Aletaha, Thomas Dörner, Roy Fleischmann, Iain McInnes, Jette Primdahl, Naveed Sattar, Yoshiya Tanaka, Michael Trauner, Kevin Winthrop, Maarten de Wit, Johan Askling, Xenofon Baraliakos, Wolf-Henning Boehncke, Paul Emery, Laure Gossec, John D. Isaacs, Maria Krauth, Eun Bong Lee, Walter Maksymowych, Janet Pope, Marieke Scholte-Voshaar, Karen Schreiber, Stefan Schreiber, Tanja Stamm, Peter C. Taylor, Tsutomu Takeuchi, Lai-Shan Tam, Filip Van den Bosch, Rene Westhovens, Markus Zeitlinger, Josef S. Smolen. Expert consensus statement on the treatment of immune-mediated inflammatory diseases with Janus kinase inhibitors: 2024 update. Annals of the Rheumatic Diseases, 2025; https://doi.org/10.1016/j.ard.2025.01.032
Cannabiskonsumenten haben ein wesentlich höheres Risiko für einen Herzinfarkt
Marihuana ist mittlerweile vielerorts legal, aber ist es auch sicher? Zwei neue Studien liefern weitere Belege dafür, dass Cannabiskonsumenten häufiger einen Herzinfarkt erleiden als Menschen, die die Droge nicht konsumieren, selbst bei jüngeren und ansonsten gesunden Erwachsenen. Die Ergebnisse stammen aus einer retrospektiven Studie mit über 4,6 Millionen Menschen und einer Metaanalyse von 12 zuvor veröffentlichten Studien.
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Kamel und sein Team führten die retrospektive Studie unter Verwendung von Daten von TriNetX durch, einem globalen Netzwerk für Gesundheitsforschung, das Zugang zu elektronischen Krankenakten bietet. Ihre Ergebnisse zeigen, dass Cannabiskonsumenten bei einer durchschnittlichen Nachbeobachtungszeit von über drei Jahren ein mehr als sechsfach erhöhtes Risiko für einen Herzinfarkt, ein vierfach erhöhtes Risiko für einen ischämischen Schlaganfall, ein zweifach erhöhtes Risiko für eine Herzinsuffizienz und ein dreifach erhöhtes Risiko für einen kardiovaskulären Tod, einen Herzinfarkt oder einen Schlaganfall hatten. Alle Studienteilnehmer waren jünger als 50 Jahre und zu Beginn der Studie frei von signifikanten kardiovaskulären Komorbiditäten, mit Blutdruck- und LDL-Cholesterinwerten (Low-Density-Lipoprotein) im gesunden Bereich und ohne Diabetes, Tabakkonsum oder frühere koronare Herzkrankheit.
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Forscher finden fehlendes Bindeglied bei Autoimmunerkrankung
Wissenschaftler haben ein Protein in Zellen identifiziert, das die Freisetzung von Molekülen zur Infektionsbekämpfung anregt. Das Protein, dessen Rolle im Immunsystem bisher nicht vermutet wurde, bietet einen potenziellen Ansatzpunkt für Therapien, die überreaktive Immunreaktionen verhindern könnten, die die Ursache für mehrere schwere Krankheiten sind.
Autoimmunerkrankungen, von denen schätzungsweise mehr als 15 Millionen Menschen in den USA betroffen sind, treten auf, wenn der Körper auf Fehlalarme des Immunsystems reagiert und infektionsbekämpfende Ersthelfer losgeschickt werden, um Bedrohungen anzugreifen, die nicht vorhanden sind. Wissenschaftler wissen schon lange, wie die Fehlalarme ausgelöst werden, aber der zweite Schritt, die Auslösung der Immunantwort, war bisher ein Rätsel.
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https://medicine.washu.edu/news/researchers-find-missing-link-in-autoimmune-disorder/
Journal Reference: Subhajit Poddar, Samuel D. Chauvin, Christopher H. Archer, Wei Qian, Jean A. Castillo-Badillo, Xin Yin, W. Miguel Disbennett, Cathrine A. Miner, Joe A. Holley, Teresa V. Naismith, W. Alexander Stinson, Xiaochao Wei, Yue Ning, Jiayuan Fu, Trini A. Ochoa, Nehalee Surve, Shivam A. Zaver, Kimberly A. Wodzanowski, Katherine R. Balka, Rajan Venkatraman, Canyu Liu, Kelly Rome, Will Bailis, Yoko Shiba, Sara Cherry, Sunny Shin, Clay F. Semenkovich, Dominic De Nardo, Sunnie Yoh, Elisha D.O. Roberson, Sumit K. Chanda, David J. Kast, Jonathan J. Miner. ArfGAP2 promotes STING proton channel activity, cytokine transit, and autoinflammation. Cell, 2025; https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.01.027
Neuer Mechanismus hinter der adaptiven Immunität aufgedeckt: Er könnte Auswirkungen darauf haben, wie wir Impfstoffe entwickeln
Neue bildgebende Verfahren zeigen einen eingebauten Schutzmechanismus, der es B-Zellpopulationen ermöglicht, sich in Keimzentren schnell zu vermehren, ohne schädliche Mutationen hervorzurufen.
Keimzentren sind Hochgeschwindigkeits-Evolutionsmaschinen. Winzige Cluster in den Lymphknoten, Keimzentren, verfeinern Antikörper durch Mutation und Expansion, bis sie hochaffine B-Zellen produzieren, die dafür ausgelegt sind, verschiedene Krankheitserreger in Schach zu halten. Aber eine schnelle Evolution sollte ihren Preis haben. Die meisten Mutationen sind schädlich, sodass eine ständige Mutation bei jeder Zellteilung in Verbindung mit einer unkontrollierten Vermehrung eine Katastrophe bedeuten sollte. Wie B-Zellen auf einmal schnell mutieren und sich verbessern können, war lange Zeit ein Rätsel.
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Seit den frühen 1990er Jahren wissen Wissenschaftler, dass die Evolution von B-Zellen ungewöhnlich ist. Mathematische Modelle aus dieser Zeit deuteten darauf hin, dass Keimzentren Antikörper verbessern, indem sie zwischen Mutation und Selektion wechseln – Mutationen treten einmal pro Teilungszyklus auf, gefolgt von einer Testphase, in der B-Zellen mit schädlichen Mutationen aussterben und sich diejenigen mit den stärksten Antikörpern weiter vermehren. Dieses Mutations-und-Kontroll-Schema prägte jahrzehntelang unser Verständnis der B-Zell-Evolution.
„Dieses spezielle Modell war einer der wichtigsten Beiträge der mathematischen Modellierung zur Immunologie“, sagt Victora.
Doch 2016 entdeckte das Labor von Victora das klonale Platzen, ein Phänomen, bei dem sich eine einzelne B-Zelle so schnell vermehrt, dass sie das gesamte Keimzentrum übernimmt. Diese Art der ungebremsten Vermehrung passte nicht zu dem vorsichtigen schrittweisen Prozess, der in den 1990er Jahren vorgeschlagen wurde. Im Jahr 2021 zeigte das Labor dann, dass klonale Ausbrüche durch einen von ihnen als „inertial“ bezeichneten Zellzyklus entstehen, bei dem sich B-Zellen ohne Selektion zwischen den einzelnen Runden kontinuierlich vermehren. Keiner dieser Befunde passte zum Mutations-und-Kontroll-Modell. „Irgendwann wurde uns klar, dass es eine Regel geben muss, die Mutationen während Trägheitszyklen verhindert“, sagt Victora.
Um diese schwer fassbare Regel zu finden, setzte das Team eine Reihe fortschrittlicher Bildgebungsverfahren ein. Mit Brainbow-Bildgebung – einer genetischen Zellmarkierungstechnik – konnten sie klonale Ausbrüche erkennen: einzelne B-Zellen, die sich so schnell teilten, dass sie das gesamte Keimzentrum übernahmen. Überraschenderweise wies die aus diesen Ausbrüchen resultierende Zellpopulation weniger Mutationen auf als erwartet, was darauf hindeutet, dass B-Zellen Mutationen „auf Eis legen“, während sie eine träge Proliferation durchführen.
Anschließend bestimmten sie bei Mäusen, die mit einem fluoreszierenden Reporterprotein ausgestattet waren, den genauen Zeitpunkt im Zellzyklus, an dem B-Zellen mutieren. Was sie herausfanden, war erstaunlich: Während des Trägheitszyklus überspringen die platzenden B-Zellen genau die Phase des Zellzyklus, in der die Mutation stattfindet. Um diese Erkenntnis zu bestätigen, verwendeten sie bildbasierte Zellsortierung, isolierten B-Zellen und sequenzierten sie, um zu zeigen, dass nur B-Zellen im pausierten Zustand Mutationen akkumulierten, was beweist, dass Mutationen auf diese Phase beschränkt sind – und dass einige B-Zellen durch Überspringen dieser Phase Mutationen während Trägheitszyklen vermeiden. Die Kombination dieser Erkenntnisse mit mathematischen Modellen bestätigte, dass Keimzentren Mutationen dynamisch regulieren, indem sie sie ein- und ausschalten, um B-Zellen mit höchster Affinität zu erzeugen, ohne dabei an Geschwindigkeit einzubüßen.
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„In unseren Lymphknoten befindet sich eine Mini-Evolutionsmaschine – und ich stelle mir die Untersuchung der Keimzentren gerne als Versuch vor, herauszufinden, wie ein Zellklumpen eine so effiziente Maschine bildet„, sagt Victora.
„Es handelt sich um ein grundlegendes Wissen“, fügt Pae hinzu. „Wir lernen, wie unser Immunsystem funktioniert.“
Journal Reference: Juhee Pae, Niklas Schwan, Bertrand Ottino-Loffler, William S. DeWitt, Amar Garg, Juliana Bortolatto, Ashni A. Vora, Jin-Jie Shen, Alvaro Hobbs, Tiago B. R. Castro, Luka Mesin, Frederick A. Matsen, Michael Meyer-Hermann, Gabriel D. Victora. Transient silencing of hypermutation preserves B cell affinity during clonal bursting. Nature, 2025; https://doi.org/10.1038/s41586-025-08687-8
Neues Verständnis von B-Zell-Mutationsstrategien könnte Auswirkungen auf Impfstoffe haben
Eine neue Studie zeigt, wie hochaffine B-Zellen ihre besten Eigenschaften „bankieren“, anstatt zu würfeln und schädliche Mutationen zu riskieren, was Auswirkungen auf eine bessere Impfstoffentwicklung hat.
„Unsere Arbeit zeigt, wie hochaffine B-Zellen wirklich vorteilhafte Mutationen speichern können, indem sie sich im Wesentlichen selbst klonen, anstatt weiter zu mutieren“, sagt die Erstautorin Julia Merkenschlager.
Impfstoffe und Infektionen führen gleichermaßen zur Bildung von Keimzentren, spezialisierten Immunstrukturen, in denen B-Zellen mutieren und reifen. Keimzentren führen schnell zu Mutationen in einer ansonsten durchschnittlichen Armee von B-Zellen. Da die Mutagenese jedoch zufällig ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass B-Zellen wertlose oder schädliche Mutationen erwerben, weitaus größer als die Wahrscheinlichkeit, dass sie Mutationen erwerben, die ihre Affinität für ein Antigen erhöhen.
Infolgedessen sollten hochaffine B-Zelllinien häufig abgebaut werden. Studien haben jedoch wiederholt gezeigt, dass Keimzentren hochaffine Antikörper mit bemerkenswerter Effizienz produzieren. Das bestehende Modell deutet darauf hin, dass B-Zellen im Grunde immer wieder im Lotto gewinnen, obwohl sie beim nächsten Los alles riskieren. „Wenn wir davon ausgehen, dass Antikörper im Laufe der Zeit durch einen Prozess wie die darwinistische Evolution besser werden, sollte es auch negative Folgen haben“, sagt Merkenschlager. „Aber diese Rechnung geht nicht auf.“
Glücksspiel sollte sich nicht so konsequent auszahlen. Es sei denn, das Spiel ist manipuliert. Das Team vermutete, dass das System über eine Art Schutzmechanismus verfügte – eine Möglichkeit für hochaffine B-Zellen, die Mutation zu unterbrechen und ihre besten Eigenschaften zu bewahren. Die Frage war, wie dieser Schutzmechanismus funktionierte.
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Das Team begann mit der Kartierung von B-Zelllinien durch Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um festzustellen, ob verschiedene Populationen von B-Zellen tatsächlich mutieren. Sie stellten bald fest, dass sich hochaffine B-Zellen irgendwie häufiger teilten, aber pro Teilung weniger mutierten.
Die Durchflusszytometrie zeigte dann, dass hochaffine B-Zellen erhöhte Werte eines wichtigen Transkriptionsfaktors aufwiesen, der anzeigt, wann T-Zellen B-Zellen mehr als üblich helfen. Diese zusätzliche Unterstützung ermöglicht es hochaffinen B-Zellen, sich schnell durch den Zellzyklus zu bewegen und weniger Zeit in der G0/G1-Phase zu verbringen, in der Hypermutation auftritt. In der Zwischenzeit würfeln B-Zellen, die den Jackpot noch nicht gewonnen haben, weiter mit langwierigen G0/G1-Phasen und grundlegender Unterstützung durch T-Zellen.
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„Wir haben gelernt, dass es zwei Mechanismen gibt: Diversifizierung und Klonen“, sagt Merkenschlager. „Schwächere B-Zellen können sich durch eine erweiterte Hypermutation diversifizieren. B-Zellen mit höherer Affinität können klonen und diese Merkmale kopieren, sodass sie sich vermehren können, ohne schädliche Mutationen befürchten zu müssen.“
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Journal Reference: Julia Merkenschlager, Andrew G. T. Pyo, Gabriela S. Silva Santos, Dennis Schaefer-Babajew, Melissa Cipolla, Harald Hartweger, Alexander D. Gitlin, Ned S. Wingreen, Michel C. Nussenzweig. Regulated somatic hypermutation enhances antibody affinity maturation. Nature, 2025; https://doi.org/10.1038/s41586-025-08728-2
Kinderstube des Blutes: Wie Stammzellen die körpereigene Abwehr beschwichtigen
Goethe-Universität Frankfurt am Main
Unser Blut besteht aus vielen Zelltypen, die sich über unterschiedliche Stufen aus einem Vorläufertyp entwickeln, der Blutstammzelle. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universitätsmedizin Frankfurt und der Goethe-Universität hat jetzt die Entwicklungswege von Blutzellen bei Menschen untersucht. Die Ergebnisse brachten eine Überraschung zutage: Auch Stammzellen verfügen über Oberflächenproteine, mit deren Hilfe sie die Aktivierung von Entzündungs- und Abwehrreaktionen des eigenen Körpers unterdrücken können. Der Befund ist unter anderem bedeutsam für Stammzelltransplantationen, die zum Beispiel bei der Therapie von Leukämien eingesetzt werden.
Pro Sekunde bildet ein erwachsener Mensch rund fünf Millionen neue Blutzellen, die alternde, absterbende Zellen ersetzen. Damit ist das Blutsystem ein hochregeneratives Organ. Die neuen Blutzellen werden im Knochenmark aus unspezialisierten Zellen gebildet, den Blutstammzellen. Aus diesen Stammzellen entwickeln sich über Zwischenstufen die Sauerstoff transportierenden Erythrozyten, die für die Blutgerinnung wichtigen Thrombozyten und die große Gruppe der weißen Blutzellen, die die Immunabwehr orchestrieren. Dieser Prozess wird Differenzierung genannt und muss so ablaufen, dass neue Blutzellen in einem ausgewogenen Verhältnis zu reifen Zellen aller Blutzelltypen entstehen.
Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen der Universitätsmedizin Frankfurt/Goethe-Universität, der Universität Göteborg und der Universitätsklinik Pamplona konnte jetzt unter der Leitung von Prof. Michael Rieger von der Medizinischen Klinik 2 der Universitätsmedizin Frankfurt Differenzierungswege menschlicher Blutstammzellen in alle spezialisierte Blutzelltypen molekular entschlüsseln. Dabei bestimmte das Forschungsteam das Gen- und Proteinmuster von mehr als 62.000 einzelnen Zellen mittels modernster Sequenziermethoden und analysierte die dadurch gewonnenen Daten mit Hilfe von Hochleistungsrechnern.
„So haben wir einen Überblick der molekularen Vorgänge in Stammzellen erhalten und neue Oberflächenproteine entdeckt, die für die komplexe Interaktion von Stammzellen mit ihrer Knochenmarkumgebung wichtig sind,“ erklärt Rieger. „Das gibt uns einen detaillierten Einblick, was genau eine Zelle zur Stammzelle macht und welche Gene die Stammzelldifferenzierung organisieren. Diese neu etablierte Zukunftstechnologie in meinem Labor wird bisher ungelöste Fragen in vielen Bereichen der Gesundheitsforschung mit enormer Präzision beantworten können.“
Dabei förderten die Wissenschaftler*innen Überraschendes zutage: „Wir haben ein Protein namens PD-L2 an der Zelloberfläche von Blutstammzellen gefunden, von dem wir wissen, dass es die Immunantwort von Abwehrzellen – T Zellen – unterdrückt, indem es deren Aktivierung und Vermehrung stoppt und die Ausschüttung von Entzündungsstoffen – Zytokinen – verhindert,“ fasst die Erstautorin der Studie, die Doktorandin Tessa Schmachtel, die wichtigsten Ergebnisse der Publikation zusammen.
Wahrscheinlich diene PD-L2 dazu, immunvermittelte Schäden zu verhindern, so die Biologin. „Dies ist besonders wichtig für die Abwehr von reaktiven T Zellen gegen körpereigene Stammzellen und wird auch bei Transplantationen von Stammzellen von Fremdspendern eine wichtige Rolle spielen. Denn über PD-L2 könnten Abwehrreaktionen des Körpers gegen die transplantierten Stammzellen verringert werden.“
Link: https://idw-online.de/de/news849381
Originalpublikation: Hana Komic, Tessa Schmachtel, Catia Simoes, Marius Külp, Weijia Yu, Adrien Jolly, Malin S. Nilsson, Carmen Gonzalez, Felipe Prosper, Halvard Bonig, Bruno Paiva, Fredrik B. Thorén, Michael A. Rieger: Continuous map of early hematopoietic stem cell differentiation across human lifetime. Nature Communications 16, Article number: 2287 (2025) https://doi.org/10.1038/s41467-025-57096-y
KI Zusammenfassung: Der Artikel „Continuous map of early hematopoietic stem cell differentiation across human lifetime“ präsentiert eine umfassende Analyse der frühen Differenzierungsprozesse menschlicher hämatopoetischer Stamm- und Vorläuferzellen (HSPCs). Durch die Verwendung der Einzelzell-Proteo-Transkriptom-Sequenzierung an Knochenmarksproben von 15 gesunden Spendern identifiziert die Studie vier prinzipielle Differenzierungsverläufe, die während des gesamten Alterungsprozesses konsistent bleiben. Bemerkenswert ist, dass ein früher Verzweigungspunkt zu Megakaryozyten-Erythroid-Vorläufern führt, wobei jüngere Spender eine effizientere Differenzierung von HSPCs zu festgelegten Vorläufern in allen Abstammungslinien aufweisen. Die Forschung hebt auch kontinuierliche Veränderungen der Genexpression bei HSPC-bezogenen Genen wie DLK1 und ADGRG6 hervor und liefert einen detaillierten Fahrplan für die Genexpression an den frühesten Verzweigungspunkten. Darüber hinaus identifiziert die Studie CD273/PD-L2 als hoch exprimiert in einer Untergruppe unreifer multipotenter HSPCs, die eine verstärkte Ruhephase aufweisen. Funktionelle Experimente bestätigen die immunmodulatorische Rolle von CD273/PD-L2 bei der Regulierung der T-Zell-Aktivierung und der Zytokinfreisetzung. Insgesamt bietet diese Arbeit eine molekulare Karte der frühen HSPC-Differenzierung über die gesamte menschliche Lebensspanne hinweg, mit potenziellen Auswirkungen auf die therapeutische Manipulation.
Erfolgreicher Projektabschluss von „SMART FOREST 5G Clinics“
Technische Hochschule Deggendorf
Mit einer feierlichen Abschlussveranstaltung wurden am 12. März am Technologie Campus (TC) Grafenau der Technischen Hochschule Deggendorf (THD) die Ergebnisse des Projekts „SMART FOREST 5G Clinics“ präsentiert. Prof. Dr. Florian Wahl und Sebastian Schmidt, wissenschaftlicher bzw. operativer Leiter des dreijährigen Projekts, stellten die Resultate und Handlungsempfehlungen vor. Erfolgreich untersucht wurden die Potenziale von 5G-Technologie und Servicerobotik in der Gesundheitsversorgung an Kliniken im ländlichen Raum.
Inwiefern können in Kliniken errichtete 5G-Campusnetze die gesundheitliche Versorgung stärken? … Außerdem sollten skalierbare Handlungsempfehlungen aus fünf Anwendungsfällen gewonnen werden: Sturzerkennung, Televisite, Orientierungshilfe, Transport und Zugangskontrolle. Zentrale Erkenntnis: Das Potenzial von 5G zeigte sich vor allem im Bereich der Televisite, wo die hohe Bandbreite und geringen Latenzzeiten der Technologie zum Tragen kommen.
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Link: https://idw-online.de/de/news849392
Ursprung des Lebens: Wie Mikroben den Grundstein für komplexe Zellen legten
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)
Wer sind unsere Vorfahren? Möglicherweise eine spezielle Gruppe von Einzellern, die ein Zellskelett haben, das dem von komplexen Lebewesen wie Tieren und Pflanzen ähnelt. Dies zeigen ETH-Forschende in einer neuen Studie auf.
Asgard-Archaeen sind eine Gruppe von Mikroorganismen, die erst vor zehn Jahren entdeckt wurden. Sie sind ein Bindeglied zwischen Bakterien, Archaeen und komplexen Lebewesen wie Pflanzen oder Tieren.
ETH-Forschende haben nun einen Vertreter dieser Mikroben, Lokiarchaeum ossiferum, detailliert untersucht und finden Zellskelett-Proteine, die denen von komplexen Lebewesen sehr ähnlich sind.
Damit wird immer klarer, dass Asgard-Archaeen die Urahnen von Menschen, Tieren oder Pflanzen sind.
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Für die Forschung waren die Asgard-Archaeen tatsächlich so etwas wie ein Geschenk des Himmels: Sie entpuppten sich als «Missing Link» zwischen Archaeen und Eukaryoten, also den Organismen, deren Zellen einen Zellkern besitzen und zu denen auch Pflanzen und Tiere gehören.
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In den vergangenen Jahren fanden Wissenschaftler:innen immer mehr Hinweise darauf, dass Asgard-Archaeen und Eukaryoten nah verwandt sein müssen – und dass letztere möglicherweise aus ersteren hervorgegangen sind. Die Einteilung aller Lebewesen in die drei Domänen Bakterien, Archaeen und Eukaryoten hielt der überraschenden Entdeckung nicht stand.
Mittlerweile schlagen einige Forscher:innen vor, die Eukaryoten als eine Gruppe innerhalb der Asgard-Archaeen zu betrachten. Dies würde die Anzahl der Domänen des Lebens von drei auf zwei reduzieren: Archaeen einschliesslich der Eukaryoten und Bakterien.
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Trotz offener Fragen ist für die Forschenden klar, dass das Zellskelett für den Entwicklungsschritt hin zu Eukaryoten wichtig war. Ein Schritt, der möglicherweise so zustande kam: Vor Urzeiten umschlang ein Asgard-Archaeon mit seinen Fortsätzen ein Bakterium. Im Lauf der Evolution entwickelte sich aus diesem Bakterium das Mitochondrium, das modernen Zellen als Kraftwerk dient. Mit der Zeit entwickelten sich dann der Zellkern und weitere Zellkompartimente – die eukaryotische Zelle entstand.
Originalpublikation: Wollweber F, Xu J, et al. Microtubules in Asgard archaea, Cell, published online March 21 2025, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.027
KI-Zusammenfassung: Dieser Artikel untersucht die jüngsten Erkenntnisse darüber, wie Asgard-Archaea, eine Gruppe von Mikroorganismen, möglicherweise eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung komplexer eukaryotischer Zellen gespielt haben. Forscher der ETH Zürich fanden heraus, dass einige Lokiarchaeum-Zellen – Mitglieder der Asgard-Archaea – mikrotubuliartige Strukturen aus Tubulin-Proteinen bilden können. Diese Strukturen könnten den intrazellulären Transport erleichtert haben, ähnlich wie in modernen eukaryotischen Zellen.
Eine wichtige Hypothese besagt, dass frühe Asgard-Archaeen möglicherweise zelluläre Ausläufer verwendet haben, um Bakterien zu verschlingen, was schließlich zu der symbiotischen Beziehung führte, aus der die Mitochondrien hervorgingen – ein wesentlicher Schritt bei der Entstehung der Eukaryoten. Die Studie unterstreicht die Bedeutung des Zytoskeletts bei diesem evolutionären Übergang.
Zukünftige Forschungen werden sich darauf konzentrieren, die Funktion dieser mikrobiellen Filamente zu identifizieren und Antikörper zu entwickeln, um Asgard-Archaea in mikrobiellen Kulturen selektiv zu untersuchen. Die Wissenschaftler wollen mehr Details über ihre zellulären Strukturen und evolutionären Verbindungen zum eukaryotischen Leben aufdecken.
