Ausgabe | 28 24. Juli 2015 powered by Wissenschaft Alzheimer und Co: Fortschritte in der Früherkennung Chemiehersteller würden von der Zulassung von giftigen US-Chemikalien in Europa im Zuge des Freihandelsabkommens profitieren I n Deutschland waren im vergangenen Jahr 1,5 Millionen Menschen von Demenz betroffen. Angesichts unserer alternden Gesellschaft, wie sie auch in Österreich, der Schweiz und beispielsweise Japan allgegenwärtig ist, wird sich die Zahl der Demenzerkrankungen in den kommenden Jahren noch erhöhen. So ist davon auszugehen, „dass die Zahl der Demenzkranken bis zum Jahr 2050 auf rund 3 Millionen steigen wird, sofern kein Durchbruch in der Therapie gelingt“, heißt es von Seiten der Deutschen Alzheimer Gesellschaft e.V. Doch neben der Verbesserung von The- Spezielle Nanopore-Sequenzer analysieren den Speichel bei Kontakt. Die DNA wird bei Kontakt in ein digitales Signal dekodiert, um sie danach mit bestimmten Markern für Krankheiten abgleichen zu können. Foto: Screenshot: Oxford Nanopore rapien und Entwicklung von neuen Therapieansätzen wird auch die Früherkennung immer größere Bedeutung erlangen. Bereits jetzt gibt es zahlreiche Forschungen, die sich genau damit befassen. So beispielsweise auch ein Unternehmen namens Oxford Nanopore. Die Forscher arbeiten hier an kleinen Mikrochips, die beispielsweise in Zahnbürsten eingesetzt werden und die DNA im Speichel sequenzieren sollen. Spezielle Nanopore-Sequenzer analysieren den Speichel bei Kontakt. Die DNA wird bei Kontakt in ein digitales Signal dekodiert, um sie danach mit bestimmten Markern Analyse Rückenleiden: Oft keine adäquate Therapie in Krankenhäusern „Ich hab Rücken“, hört man die Deutschen immer öfter sagen. Rückenschmerzen treten zunehmend häufiger auf. Allein in den Krankenhäusern ist die Zahl der Patienten mit Rückenschmerzen zwischen 2006 und 2014 von 282.000 auf 415.000 gestiegen, wie der Krankenhausreport der Barmer GEK zeigt. Die Zahl der Patienten mit lumbalen Rückenschmerzen – also im Lendenbereich – stieg sogar um 50,2 Prozent. Angesichts der 68 Milliarden Euro, die die Gesetzliche Krankenversicherung (GKV) im vergangenen Jahr ausgegeben hat, ist diese Entwicklung von erheblicher Bedeutung. Zumal nur etwa ein Drittel der Patienten mit Rückenschmerzen mit der Schmerzbehandlung im Krankenhaus zufrieden sind. „Das ist die niedrigste je gemessene Ergebniszufriedenheit bei den im Rahmen des Krankenhausreports durchgeführten Patientenbefragungen“, heißt es in dem Report. Bei ihrem Aufenthalt im Krankenhaus werden etwa 30 Prozent der Patienten an der Wirbelsäule operiert bzw. erhalten eine interventionelle Schmerztherapie. Nur in fünf Prozent der Fälle kommt es zu einer multimodalen Schmerztherapie. Und bei gut einem Drittel erfolgt weder eine Operation noch eine Schmerztherapie. Das Volksleiden Rückenschmerzen ist nicht nur individuell ein Problem, es belastet auch das deutsche Gesundheitssystem und hat Rückwirkungen auf die Wirtschaft. „Von 100 Erwerbspersonen, die aufgrund von lumbalen Rückenschmerzen in 2013 im Krankenhaus gewesen sind, war im Jahr vor diesem Indexaufenthalt knapp die Hälfte (49,6 %) arbeitsunfähig wegen Rückenleiden, es entstanden im Durchschnitt 22,4 Arbeitsunfähigkeitstage.“ Baden-Württemberg ist das Land mit der niedrigsten Anzahl an Krankenhausfällen und -tagen je 1.000 Versichertenjahre (187,2 Krankenhausfälle und 1.461,6 Krankenhaustage), gefolgt von Berlin, Bremen und Hamburg. Die Erfolge der im Krankenhaus ergriffenen Maßnahmen sind jedoch nicht zufriedenstellend: nur ein Drittel der Patienten ist eineinhalb Jahre nach dem Krankenhausaufenthalt schmerzfrei. Bei den Personen mit interventioneller Schmerztherapie sind es immerhin etwas mehr als 48 Prozent. Außerdem ist nur jede zweite operierte Person und nur jeder vierte mit (multimodaler oder interventi- oneller) Schmerztherapie behandelte Patient uneingeschränkt mit dem Ergebnis der Krankenhausbehandlung zufrieden. Tatsächlich gibt es aber auch viele Patienten, die während ihres Krankenhausaufenthalts weder eine Operation noch eine Schmerztherapie erfahren. „Nach den Abrechnungsdaten zu urteilen wird bei diesen Patienten keine einheitliche Strategie verfolgt. Prozeduren, die auf eine Therapie hinweisen, sind selten dokumentiert.“ Diese Gruppe der Patienten hat mit 19,2 Prozent die geringste Zufriedenheit hinsichtlich ihres Krankenhausaufenthaltes. Besonders hier stellt sich noch einmal die Frage, inwiefern ein Krankenhausaufenthalt sinnvoll ist und ob nicht die ambulante Versorgung gewählt und auch vom Staat gefördert werden sollte. Etwa 1,25 Milliarden Euro werden jedes Jahr von den gesetzlichen Krankenversicherungen für die stationäre Versorgung von Patienten mit lumbalen Rückenschmerzen gezahlt. Ganz zu schweigen von den Folgekosten aufgrund von Tagen der Arbeitsunfähigkeit und auch Frühverrentungen in Höhe von etwa sieben Milliarden Euro. 1 powered by Ausgabe | 28/15 24. Juli 2015 Der Schwamm in Form einer Pille geht in der Speiseröhre auf, nimmt dort Zellen auf und kann mittels eines Fadens wieder herausgezogen werden. Krebs soll damit früh erkannt werden können. Foto: Screenshot Youtube: Cambridge University für Krankheiten abgleichen zu können. Clive Brown, CTO von Oxford Nanopore, rechnet damit, mit dieser Technologie Krankheiten wie Alzheimer und Krebs sehr früh erkennen zu können, so die britische Tageszeitung The Times. Eine ähnliche Technologie machen sich auch Wissenschaftler der ETH Zürich zunutze. Sie wiesen zunächst nach, dass der Atem eines Menschen wie ein Fingerabdruck ist. Diese Erkenntnis und die neue Technologie um Mikrosensoren ermöglichten es zukünftig, „mit hochpräzisen Analysemethoden in der ausgeatmeten Luft von Patienten Krankheiten zu diagnostizieren“, so die Forscher. „Unser Ziel ist, die Atemanalyse dereinst auf dieselbe Ebene zu bringen wie die etablierten Blut- und Urin-Untersuchungen“, sagt Malcolm Kohler, Professor am Universitätsspital Zürich, der an der Forschungsarbeit beteiligt war. Regelmäßige Atemproben würden sich beispielsweise auch als Frühwarnsystem für gesunde Personen mit einem bekannten Krankheitsrisiko eignen. „Oder man könnte damit den Fortschritt und die Nebenwirkungen einer Therapie überwachen.“ Beim aktuellen Wettbewerb Google Science Fair 2015 kam in diesem Jahr auch ein 15-Jähriger unter die Finalisten. Krtin Nithyanandam aus Großbritannien hat ein Verfahren entwickelt, mit dem man schon vor Auftreten erster Symptome einer AlzheimerKrankheit diagnostizieren können soll. Bei seinem Verfahren dreht sich alles um eine molekulare Sonde. Diese soll in der Lage sein, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden. Mit ihr könnte man Plaques im Gehirn feststellen – ein deutliches Zeichen für den Beginn einer Erkrankung an Alzheimer. Sein Verfahren fokussiere sich auf pathophysiologische Veränderungen, von denen einige schon zehn Jahre vor den offensichtlichen Demenz-Symptomen auftreten würden, sagte Nithyanandam der Tageszeitung The Telegraph. Er selbst bezeichnet die Sonde als „trojanisches Pferd“. Mit ihr könne man auch die Erkrankung sichtbar machen, ohne einen zu großen Eingriff vornehmen zu müssen. Eine mögliche Verwendung der Sonde zur Heilung wäre ebenfalls denkbar. Um die tatsächliche Tragweite dieser Idee zu beurteilen, bedarf es jedoch noch einiger weiterer Untersuchungen. Etwas anders hingegen geht die Professorin Rebecca Fitzgerald von der University of Cambridge in Sachen Früherkennung vor. Sie hat einen cytogenen Schwamm in Form einer Pille entwickelt. Dieser Schwamm ist an einem Faden befestigt und soll geschluckt werden, um aus der Speiseröhre Zellen zu bergen. Fitzgerald hat ihre Pille bereits an mehr als 2.000 Patienten zur Früherkennung von Krebs getestet. Mit dem Schwamm können ohne Eingriff bis zu eine halbe Million Zellen aus der Speiseröhre entnommen werden. Nach ein paar Minuten in der Speiseröhre löst sich die Schutzschicht des Schwammes auf, so dass sich dieser entblättern kann. An dem Bindfaden wird der Schwamm dann wieder herausgezogen. Der Vorteil: Die meisten konventionellen Biopsien erfordern Fachpersonal und müssen auf gut Glück einen aussagekräftigen Gewebeausschnitt finden und ausschneiden. Der Schwamm in Form einer Pille ist effektiver und benötigt keinen medizinischen Eingriff. Forschung Winziges Implantat soll Hirnkrankheiten behandeln Forscher haben ein Implantat entwickelt, das zur Heilung von Hirnkrankheiten eingesetzt werden könnte D ie Blut-Hirn-Schranke ist eine wichtige Funktion zum Schutz des menschlichen Gehirns. Gleichzeitig erschwert sie jedoch die frühzeitige Erkennung von Gehirnerkrankungen wie Demenz und auch die Behandlung von Erkrankungen des Gehirns. Ein neues winziges Implantat soll hier nun Abhilfe schaffen. Forscher der Washington University of Medicine haben ein Implantat entwickelt, das nicht einmal so dick wie eine Haarsträhne ist. Das Implantat selbst besteht aus vier kleinen Kammern, die mit einem ent- sprechenden Medikament befüllt werden können. Das Implantat wird dann ins Gehirn verpflanzt. Aufgrund der geringen Größe und des weichen Materials löst das Implantat den Wissenschaftlern zufolge keine Entzündungen im Gehirn aus. Eine Schädigung des Hirngewebes soll ebenfalls 2 powered by Ausgabe | 28/15 verhindert werden können. Platziert im Gehirn des Patienten besteht zwischen dem Implantat und der Außenwelt eine drahtlose Verbindung. Wird von außen ein entsprechendes Signal gesendet, beginnen mikroskopisch kleine Pumpen am Implantat, das entsprechende Medikament in das Gewebe zu pumpen. Damit könnten die Ärzte Kopfschmerzen, Depressionen, Epilepsie und andere neurologische Erkrankungen behandeln. Grundlage für die Entwicklung ist die vorangegangene Forschung in der Optogenetik. Hierbei entwickelten die Wissenschaftler Zellen, die auf optische Reize wie Licht reagieren. Dabei gelang es Das Implantat ermöglicht einen viel genaueren Einsatz von Medikamenten im Gehirn Foto: Flickr/Allan Ajifo/CCby2.0 ihnen beispielsweise, Dopamin produzierende Zellen so zu verändern, dass sie nach 24. Juli 2015 Erscheinen eines Lichtsignals tatsächlich Dopamin freisetzten. Ähnliches wollen die Forscher nun mit dem Implantat erreichen. Dann würde nämlich ein Lichtsignal ausreichen, um die im Implantat verwahrten Medikamente freizusetzen, sagt Michael R. Bruchas, Co-Leiter der Forschungsgruppe. Therapien könnten so viel gezielter und mit weniger Nebenwirkungen zum Einsatz kommen. „Jetzt können wir ein Medikament buchstäblich per Knopfdruck liefern“, so Jordan G. McCall. In einer Studie hatten die Wissenschaftler das winzige Implantat an Mäusen getestet. Über dieses wurde in den Gehirnen der Mäuse ein neurostimulatives Medikament freigesetzt. Forschung Handy-App erkennt Depressionen Eine neue App nutzt dafür GPS-Daten und die Nutzungszeiten D epression ist eine ernst zu nehmende Erkrankung. Allein in Deutschland erkranken jedes Jahr 4,9 Millionen Menschen an einer „behandlungsbedürftigen, unipolaren Depression“, so die Deutsche Depressionshilfe. Der hohe Leidensdruck und der Rückzug aus dem sozialen Umfeld können nicht selten zu Suizidgedanken und auch Suiziden führen. Nicht selten suchen an Depression Erkrankte gar keinen Arzt auf oder begeben sich jahrelang in Therapie, ohne dass der Arzt ihnen helfen kann. Umso wichtiger ist die Forschung im Bereich der Therapie und bei der rechtzeitigen Erkennung von depressiven Phasen, um entsprechend Vorsorge treffen zu können. Ein Forscherteam der Northwestern University in Chicago hat nun eine App entwickelt, die genau dabei helfen könnte. Neben Apps zur sportlichen Betätigung oder Anwendungen, die vor zu hoher Strahlung warnen, gibt es auch bereits Apps, die sich mit dem Thema Depression befasst haben. Allerdings wurde in diesem Fall meist auf eine regelmäßige und zeitintensive Befragung gesetzt. Die App der Chicagoer Wissenschaftler benötigt dafür die GPS-Daten und die Nutzungszeiten des Handybesitzers. Für die Studie wurden 40 Erwachsene damit beauftragt, ein Handy mit der App (Purple Robot) zwei Wochen zu nutzen. Zu Beginn der Studie unterzogen sich die Probanden 68 Minuten und damit deutlich länger. einem psychologischen Standardtest, in Die von der App gesammelten und dem ermittelt wurde, ob sie Anzeichen analysierten Daten „zeigten Verhaltensfür eine schwere bis mittlere Depression muster, die stark mit der Schwere der aufweisen – die Hälfte der Teilnehmer depressiven Symptome zusammenhänhatte tatsächlich eine Depression dieser gen“, so die Wissenschaftler. Die Forscher Art. Unabhängig davon analysierten die gehen demnach auch davon aus, dass Wissenschaftler zwei Wochen lang die entsprechenden Daten von 28 der Probanden. So wurde bei spielsweise alle fünf Minuten die Position der Probanden über den GPS-Sensor übermittelt. Tatsächlich konnten die Wissenschaftler anhand der analysierten Daten Arbeitsunfähigkeitstage und Arbeitsunfähigkeitsfälle pro 100 Versichertenjahre aufgrund psychischer Erkrankungen Grafik: DAK mit einer Trefferwahrscheinlichkeit von 87 Prozent die an Depression leidenden Teilnehmer er- Depressive mehr Zeit mit Spielen und kennen, da es deutliche Unterschiede in Surfen verbringen als mit Telefonieren. der Handynutzung und bei den GPS-Daten Sie lenken sich damit von unangenehmen gab. Die gesunden Teilnehmer nutzten ihr Gedanken ab, ein Vermeidungsverhalten. Handy durchschnittlich 17 Minuten pro Zudem wurde deutlich, dass die depresTag, die depressiven Probanden im Schnitt siven Teilnehmer mehr Zeit an ein und 3 powered by Ausgabe | 28/15 demselben Ort verbrachten – überwiegend zuhause. Die Wissenschaftler wollen die entwickelte App, wenn sie ausgereift ist, entsprechend nutzen, um Menschen wie ein Frühwarnsystem vor einem neuen depressiven Schub zu warnen. Wie wichtig solche Entwicklungen sind, wird auch noch einmal vor dem Hintergrund des DAK-Gesundheitsreports 2015 deutlich. 2014 ist die Zahl der Fehltage in Deutschland aufgrund psychischer Erkrankungen weiter angestiegen: auf 11,5 24. Juli 2015 Prozent mehr als noch im Jahr zuvor. Die häufigste Einzeldiagnose bei den Fehltagen aufgrund psychischer Erkrankungen war dabei „depressive Episode/Rezidivierende depressive Störung“. Bei Frauen wurden mehr Fehltage festgestellt als bei Männern. Gesellschaft Bio-Hacking: Entwickler setzen auf Mikrochips im Körper Nur ein ganz kleiner Eingriff und die Garagentür oder die gesicherte Tür zum Büro können sich wie von selbst öffnen Antwort der Software-Entwickler auf die Frage: Geht Bio-Hacking Ihrer Meinung nach zu weit, wenn es nur darum geht, das Leben einfacher oder aufregender zu machen? Grafik: Developer Week B argeldloses Zahlen, Login via Fingerbzw. Gehirnabdruck, Medikamente ausschüttende Mikro-Implantate – die technologischen Entwicklungen haben in den vergangenen zehn Jahren eine immense Dynamik entwickelt. Ein neuer Trend ist das so genannte Bio-Hacking. Dabei wird ein Mikrochip direkt unter der menschlichen Haut implantiert, um bestimmte Funktionen zu erfüllen oder um für medizinische Zwecke eingesetzt zu werden. Im April geriet der ehemalige US-Marinesoldat Seth Wahle in die Medien. Er hatte sich einen NFC-Chip zwischen Daumen und Zeigefinger implantieren lassen. Damit könne er unter anderem Android-Smartphones hacken, so das Forbes Magazine. Die deutschen Software-Entwickler sehen diese Entwicklung grundsätzlich positiv, wie eine aktuelle Umfrage der Die Mehrheit der Software-Entwickler würde sich selbst keinen Chip implantieren lassen (60 Prozent), ein Drittel vielleicht schon. Falls sie sich dennoch fürs BioHacking entschieden, dann würden 83 Prozent der Befragten dies nur zu medizinischen Zwecken, wie dem Messen von Körperfunktionen oder der Gabe von Medikamenten, tun. Aus Sicherheitsgründen wie etwa zum Entsperren von Handys oder als digitaler Fingerabdruck würden lediglich vier Prozent auf Bio-Hacking setzen. Und nur etwa jeder Zehnte würde Mikrochips unter der Haut tragen, „um mir das Leben zu erleichtern“: für digitale Einkaufslisten, als Türöffner etc. Wie zukunftsträchtig Bio-Hacking aber letztlich sein wird, darüber sind sich die Software-Entwickler überhaupt nicht einig. 36 Prozent glauben, das Einsetzen von Mikrochips werde eine Randerscheinung bleiben. Und während ein Drittel tatsächlich glaubt, Bio-Hacking habe einen Mehrwert und werde irgendwann Normalität sein, sagt ein anderes Drittel, dass der deutsche Gesetzgeber einer solchen Entwicklung viel eher entgegentreten werde. Developer Week zeigt. Für 56 Prozent ist Bio-Hacking legitim, solange die Implantierung auf Grundlage einer freien Entscheidung erfolgt ist. Sie darf also nicht erzwungen werden, um beispielsweise eine Aufnahme in der Krankenkasse zu ermöglichen. Weitere 42 Prozent der SoftwareEntwickler sagen zudem, dass Bio-Hacking einfach aus Lust an der Freude seine Berechtigung habe. Geht es jedoch um den eigenen Körper, sind die Software-Entwickler etwas skeptischer, obwohl man ihnen sicherlich Heutzutage werden die Chips immer kleiner. Und je kleiner sie werden, eine Technikaffinität umso mehr entfernen sie sich von ihrem ursprünglichen Einsatzort, dem Computer. Foto: Flickr/Wonderlane/CC by 2.0 nachsagen kann. 4 powered by Ausgabe | 28/15 24. Juli 2015 Medizin Die ältesten Zahnärzte der Welt In Norditalien wurde in einem 14.000 Jahre alten Skelett ein Zahn vorgefunden, der bearbeitet wurde K aries ist eines der größten Zahnprobleme der modernen Menschheitsgeschichte – eine der häufigsten Zahnerkrankungen auf der Welt. Doch auch schon vor tausenden Jahren wurden von Karies betroffene Zähne behandelt, wie zahlreiche Funde belegen. Die ältesten Beweise für Zahnmedizin stammten bisher aus der Jungsteinzeit, was der Wissenschaft zufolge wahrscheinlich auf die Zunahme an kohlenhydratreicherer Nahrungszufuhr den 1988 in der Felshöhle Riparo Villabruna gefunden. Untersucht wird das Skelett von Wissenschaftlern der Universität Senckenberg und der Universitäten Bologna und Ferrara. Das internationale Forscherteam untersuchte den Zahn mit verschiedenen Methoden. „Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM), Profilanalysen der Spuren und der Vergleich mit den rekonstruierten Kaubewegungen zeigen uns, dass im ZahnDie Rasterelektronenmikroskop (REM) Aufnahme zeigt Rillen im kariösen Zahnloch die vermutlich von steinzeitlichen Klingen stammen. Foto: G. Oxilia schabenden oder hebelnden Behandlung von schadhaften Zähnen, bevor die Methode des Bohrens entwickelt wurde, die wir heute in der modernen Zahnmedizin kennen“, fügt Marco Peresani von der Universität Ferrara hinzu. Loch im rechten unteren dritten Backenzahn (Weißheitszahn) des Spätpaläolithischen Individuums aus Villabruna. Foto: S. Benazzi zurückzuführen ist. Entsprechend sollen schon vor etwa 9.000 Jahren derartige Zähne aufgebohrt und der Hohlraum im Anschluss daran gefüllt worden sein, heißt es in einem Beitrag des Wissensmagazins Nature. Ein Fund in Rom zeigt nun jedoch, dass Zahnbehandlungen schon viel früher stattgefunden haben. In Norditalien fand man das Skelett eines 25-Jährigen, das ein Loch in einem Zahn aufwies. Der Zahn wurde den Wissenschaftlern zufolge eindeutig mit einer kleinen spitzen Steinklinge bearbeitet. Bei der Probe aus dem Jungpaläolithikum handele es sich „augenscheinlich um eine Karies-Manipulation“, so die Forscher. Die nun genauer untersuchten Überreste des Skeletts sind 14.000 Jahre alt und wur- loch mit Gegenständen manipuliert wurde“, sagt Ottmar Kullmer und führt aus: „Die experimentellen Tests legen es nahe, dass die Rillen von sogenannten Mikrolithen, sehr kleinen steinzeitlichen Klingen oder Spitzen von bis zu 3 cm Länge, verursacht wurden.“ Der Fund lasse darauf schließen, dass Menschen schon in der Altsteinzeit wussten, dass von Karies befallene Zähne behandelt werden müssen, indem infiziertes Gewebe entfernt und Löcher im Zahn gereinigt werden, so Stefano Benazzi, Hauptautor der Studie von der Universität Bologna. „Das Entfernen von Essensresten mit Hilfe von zahnstocher-ähnlichen Werkzeugen z. B. aus Holz ist schon von Beginn der Gattung Homo an dokumentiert. Anscheinend wurde diese Gewohnheit weiterentwickelt zu einer Der Backenzahn gehört zu dem 14.000 Jahre alten Skelett, das 1988 in der Felshöhle von Riparo Villabruna in Norditalien gefunden wurde. Foto: A. Broglio Impressum Geschäftsführer: Christoph Hermann, Karmo Kaas-Lutsberg. Herausgeber: Dr. Michael Maier (V.i.S.d. §§ 55 II RStV). Chefredakteurin: Jennifer Bendele. Redaktion: Anika Schwalbe, Gloria Veeser. Sales Director: Philipp Schmidt. Layout: Nora Lorz. Copyright: Blogform Social Media GmbH, Kurfürstendamm 206, D-10719 Berlin. HR B 105467 B. Telefon: +49 (0) 30 / 81016030, Fax +49 (0) 30 / 81016033. Email: [email protected]. Erscheinungsweise wöchentliches Summary: 52 Mal pro Jahr. Bezug: [email protected]. Mediadaten: [email protected]. www.deutsche-gesundheits-nachrichten.de 5