Prisma

Erhöhter Augeninnendruck

Sensor im Auge sei wachsam

Die Kreuzung menschlicher und tierischer Erbanlagen zur Erzeugung von Hybrid-Embryos ist in Großbritannien für die Stammzellenforschung legalisiert worden. Einen entsprechenden Antrag haben Lyle Armstrong, Universität Newcastle, und Stephen Minger vom King‘s College London gestellt.

In Großbritannien ist Stammzellenforschung grundsätzlich erlaubt. Künftig können Wissenschaftler nun auch auf Material zurückgreifen, das durch die Kreuzung von menschlichen und tierischen Erbanlagen erzeugt wurde. "Das mag abstoßend klingen, aber man muss verstehen, dass wir nur sehr wenig genetische Information der Kuh verwenden", so Armstrong. "Es ist nicht unsere Absicht, einen bizarren Kuh-Mensch-Hybrid zu erschaffen – wir wollen die Zellen nutzen, um zu verstehen, wie man menschliche Stammzellen verbessern kann." Für die Zellen wird menschliche DNA in eine tierische Eizelle verpflanzt, aus der fast die gesamte genetische Information entfernt wurde. Die entstehenden Embryos sind zu mehr als 99 Prozent menschlich und nur zu etwa 0,1 Prozent tierisch. ral

Quelle: http://news.bbc.co.uk, Meldung vom 5.9.2007

Werden Mikroorganismen der Gattung Brucella Licht ausgesetzt, steigern sie ihre Teilungsrate und vermehren sich enorm schnell. Grund sind Helligkeitssensoren, die im Inneren der Erreger eine gefährliche Kaskade in Gang setzen.

Brucellen verursachen in erster Linie Infektionskrankheiten bei Haus- und Wildtieren, sind jedoch auch auf Menschen übertragbar. Wissenschaftler der Universität von Kalifornien haben jetzt entdeckt, weshalb Brucellen sich so unglaublich schnell vermehren können. Ein lichtempfindliches Molekül im Erreger, Chromophor, bindet unter Lichteinfall an Histidinkinase, die daraufhin ihre Gestalt verändert und aktiv wird. Sie überträgt Phosphatreste auf entsprechende Zielmoleküle und sorgt somit für eine Signalweiterleitung ins Innere der Zelle. Wie der anschließende Reaktionsweg aussieht, ist noch nicht genau bekannt, doch lässt sich am Ende eine beschleunigte Vermehrung der Bakterien beobachten. Möglicherweise bietet die jetzt entdeckte Signalübertragung einen Ansatz zur Entwicklung wirksamer Medikamente gegen Brucellose. war

Quelle: Swartz, T. et al.: Science 317 (5841), 1090-1093 (2007).

Sind werdende Mütter bereits vor der Schwangerschaft adipös, steigt die Gefahr von Fehlbildungen beim Kind. Dieser schon früher festgestellte Zusammenhang wurde durch eine aktuelle Studie amerikanischer Epidemiologen bestätigt und setzt den Body-Mass-Index über 30 auf die Liste bekannter Risikofaktoren.

Für die Untersuchung, die in acht amerikanischen Bundesstaaten durchgeführt wurde, werteten die Forscher die Daten von etwa 10.250 Frauen aus. Dabei fanden sie einen deutlichen Zusammenhang zwischen adipösen Müttern und Fehlbildungen bei den Kindern. So traten bei BMI-Werten über 30 deutlich mehr Neuralrohrdefekte auf als in der Kontrollgruppe mit normalgewichtigen Frauen. Auch Herzfehler, eine unvollständige Entwicklung des Enddarms, Fehlmündungen der Harnröhre oder ein Nabelschnurbruch zeigten sich bei übergewichtigen Müttern gehäuft. Wie genau das Körpergewicht auf Fehlbildungen der Feten Einfluss nimmt, ist noch nicht geklärt. Neben Einflüssen einer kalorienreichen Kost wird eine einseitig fettreiche Ernährung als mögliche Ursache diskutiert. war

Quelle: Waller, K. D. et al.: Arch. Pediatr. Adolesc. Med. 161, 745-750 (2007).

In den meisten Fällen ist es schwierig, bösartiges Gewebe von umliegenden gesunden Zellen zu unterscheiden. Mit Hilfe von Skorpiongift wurde ein Kontrastmittel entwickelt, das Tumore zum Leuchten bringt und Chirurgen ein exaktes Entfernen der Krebsgeschwüre ermöglicht.

Chlorotoxin, ein Eiweißfragment des Skorpiongiftes, besitzt die besondere Eigenschaft, sich ausschließlich an Krebszellen mit bestimmten Oberflächenstrukturen anzuheften. Gesunde Zellen bleiben davon unbehelligt. Wissenschaftler der Universität von Washington mischten zu dem Toxin einen Farbstoff, der bei Bestrahlung mit Licht fluoresziert. Im Experiment wurde gesundem sowie krebszellhaltigem Gewebe das neuartige Kontrastmittel injiziert. Bereits wenige Stunden später ließen sich die Tumorbereiche vom gesunden Umfeld deutlich unterscheiden, wobei auch kleinste Metastasen sichtbar leuchteten. Herkömmliche Untersuchungsverfahren, wie Magnetresonanztomographie, erfordern mehr als eine Million bösartiger Zellen zur genauen Identifikation. Der Einsatz des Eiweiß-Farbstoffkomplexes ist besonders für die Behandlung von Gliomen interessant. Bei dieser Art aggressiver Hirntumore legen Chirurgen besonderen Wert darauf, möglichst wenig gesundes Gewebe zu entfernen. Daher verbleiben oft bösartige Zellen an den Tumorrändern und führen zu einer hohen Rückfallquote. Das neue Kontrastmittel spürt mit einer Sensibilität von etwa 2000 Zellen noch vorhandene maligne Wucherungen auf, der Leuchteffekt hält bis zu zwei Wochen an. Bislang in Tierexperimenten erprobt, hoffen die Wissenschaftler auf baldige Tests mit Patienten, da Chlorotoxin als nicht toxisch für den Menschen gilt. war

Quelle: Veiseh, M. et al.: Cancer Res. 67, 6882-6888 (2007).

Sensoren sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie überwachen Produktionsprozesse, entlarven winzige Risse in Flugzeugen und ermitteln die Wäschemenge in der Maschine. Künftig sollen sie ihre Dienste auch im menschlichen Körper leisten und bei erhöhtem Druck im Auge, in der Blase oder im Gehirn Alarm schlagen.

Auf der Basis eines erhöhten Augeninnendrucks (grüner Star) entwickelt sich bei vielen Betroffenen eine Linsentrübung (grauer Star). In diesem Fall muss die Linse operativ entfernt und durch eine künstliche ersetzt werden. Im Anschluss an die OP wird der Augeninnendruck medikamentös eingestellt, um ein weiteres Absterben von Neuronen zu verhindern. Die Therapie erfordert bislang engmaschige Kontrollen, da der Druck auch unter der Arzneimittelgabe schwanken kann. Ein Sensor, den Forscher am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) in Duisburg entwickelt haben, soll den Betroffenen künftig die permanenten Arztbesuche ersparen. "Wir integrieren den 2,5 x 2,6 Millimeter großen Sensor in die künstliche Augenlinse", erklärt Entwicklungsleiter Thomas van den Boom. "Das Sehvermögen wird dabei nicht beeinträchtigt." Boden und Deckel des Sensors bestehen aus leitfähigem Material, der Deckel ist im Gegensatz zum Boden flexibel. Steigt der Druck, dellt sich der Deckel entsprechend ein – der Abstand zwischen Boden und Deckel verringert sich und die elektrische Kapazität steigt. Über eine kleine Antenne sendet das Implantat die Druckdaten an ein Lesegerät, das sich im Bügel einer Brille befindet. Der Patient kann die Ergebnisse auf einem Zusatzgerät ansehen und feststellen, ob der Druck in einem kritischen Bereich liegt. Das dauerhafte Augenimplantat befindet sich in der klinischen Studie, in etwa zwei bis drei Jahren könnte es regulär zum Einsatz kommen. Möglicherweise findet er bis dahin noch weitere Anwendung im Körper: In Gefäßen des Oberschenkels oder des Oberarms eingesetzt, könnte es Patienten mit chronisch erhöhtem Blutdruck künftig helfen, ihre Arzneimittel optimal zu dosieren. Auch bei erhöhtem Hirndruck und bei Inkontinenzproblemen sieht er Einsatzmöglichkeiten für den Sensor. ral

Quelle: IMS-Pressemitteilung vom 3.9.2007
Klein, aber oho Nur 6,5 mm2 misst der Sensor, der zuverlässig den Augeninnendruck überwachen soll.
Foto: Fraunhofer Institut IMS
Foto: Imago
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Hilfreiches Gift Ein Bestandteil von Skorpiongift bevorzugt offenbar Krebszellen und kann so diagnostisch genutzt werden.
Foto: Imago

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