Berlin: Ein Feuerwerk von Ideen

ALLERGIEN

Wie Stallluft schützen kann

Allergien sind zur wichtigsten Kinderkrankheit geworden. 17 Prozent der unter 17-Jährigen leiden nach Angaben des Robert-Koch-Instituts unter einer solchen Veränderung der Immunantwort, die Heuschnupfen, Neurodermitis oder auch allergisches Asthma zur Folge haben kann. Drei Milliarden Euro fallen allein in den 25 EU-Mitgliedsstaaten nach Angaben der Europäischen Kommission jedes Jahr für die Behandlung von Asthma bei Kindern und Jugendlichen an. Nun steckt die EU aber auch viel Geld in die Forschung: 60 Forschungseinrichtungen aus 14 Ländern nehmen an der von ihr geförderten „Gabriel“-Studie teil. Koordiniert wird das Mammut-Projekt vom Imperial College in London und von der Ludwig-Maximilians-Universität in München.

Dort arbeitet am von Haunerschen Kinderspital die Kinderärztin und Allergie-„Päpstin“ Erika von Mutius, 49, in aller Welt bekannt geworden durch ihre Untersuchungen zum „Bauernhof-Effekt“ und durch die „Hygiene-Hypothese“: Wer in der frühen Kindheit Stallstaub schnuppern konnte, so weiß man seitdem, der ist besser vor allergischem Asthma geschützt. Wenig Kontakt zu „Schmutz“ dagegen erhöht das Risiko, an einer Allergie zu erkranken. Die wahrscheinlichste Erklärung für dieses Phänomen ist, vereinfacht gesagt, dass das Immunsystem sich weniger leicht auf nur vermeintlich“falsche“ Feinde einschießt, wenn echte Gegner genug Herausforderungen bieten. Ebenso scheint es zu schützen, wenn man als Kind häufiger Infektionskrankheiten durchgemacht hat.

Mit der „Gabriel“-Studie wollen von Mutius und ihre Mitarbeiter es nun genauer wissen: Welche Bestandteile des Stallstaubs schützen vor Allergien? Wie spielen Gene und Umwelt bei ihrer Entstehung zusammen? „Wir wollen von Mutter Natur lernen und diese schützenden Faktoren gern möglichst gut imitieren“, sagt die Allergologin. Zu Beginn des laufenden Schuljahres wurden zu diesem Zweck erst einmal 40 000 Fragebögen in bayerischen Grundschulklassen verteilt, genauso viele in Baden-Württemberg, in Österreich, der Schweiz und ländlichen Gebieten Polens. In einem zweiten Schritt werden bis zum Herbst Blutproben von 2300 zufällig ausgewählten Kindern entnommen. Die Forscher brauchen sie für den Allergietest. Zweitens geht es aber auch um die Veranlagung der Kinder. „Wir haben einige Genorte im Auge, die mit der Veranlagung im Zusammenhang stehen, die gleichzeitig aber auch bewirken könnten, dass positive Umwelteinflüsse wie etwa der Stallstaub der Entwicklung einer Allergie vorbeugen. Die Träger dieser genetischen Variante könnten genau genau die sein, die vom Aufwachsen auf dem Bauernhof besonders profitieren“, sagt von Mutius. Im letzten Schritt wird dann vor Ort der Stallstaub untersucht. 2010 sollen Ergebnisse vorliegen. Und wer weiß, ob es nicht eines Tages die wertvollsten Bestandteile des Stallstaubs für Stadtkinder in der Apotheke zu kaufen gibt.

ANGSTSTÖRUNGEN

Wie Sport und Pillen gegen Panik schützen

Angst ist ein sinnvolles Warnsignal – wenn sie der Situation angemessen ist. Fast jeder kennt aber heute einen Mitmenschen, der unter einer Angst- oder Panikstörung leidet, die das Leben völlig durcheinanderbringt. Einer Studie der Technischen Universität Dresden und des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in München zufolge leiden in Deutschland circa 2,3 Millionen Menschen darunter. Fast jeder Siebte soll zu irgendeinem Zeitpunkt seines Lebens mit einer Form der Angststörung Bekanntschaft machen. Allgemeinärzte stellen die Diagnose inzwischen fast so häufig wie die einer Depression. „Die Patienten leiden unter Angstattacken, die bis zur Todesangst gehen können“, sagt der Neurologe, Psychiater und Psychologe Borwin Bandelow, 55, von der Uni Göttingen, der für Betroffene und interessierte Laien vor einigen Jahren „Das Angstbuch“ geschrieben hat, einen populärwissenschaftlichen Bestseller.

Behandelt wird heute mit Medikamenten und mit Psychotherapie. Zudem empfehlen Ärzte den Betroffenen meist eine Änderung des Lebensstils. Weil seiner Arbeitsgruppe die Empfehlung, auch mit Sport gegen die Angst anzugehen, wissenschaftlich nicht genug untermauert war, ging Bandelow zusammen der Frage der Wirksamkeit in einer Studie nach, die 1998 im renommierten American Journal of Psychiatry veröffentlicht wurde: die erste kontrollierte Studie zur Wirksamkeit von Sport bei psychischen Erkrankungen. Patienten wurden nach dem Zufallsprinzip in drei Gruppen aufgeteilt, die eine bekam das Antidepressivum Clomipramin, das nachweislich wirkt, die zweite ein Scheinmedikament, die dritte joggte dreimal in der Woche fünf Kilometer. Ergebnis: Den Sportlern ging es am Ende deutlich besser als denen, die nur ein Placebo genommen hatten. Allerdings wirkte das echte Medikament besser als der Dauerlauf. „Unsere war die erste kontrollierte Studie zur Wirksamkeit von Sport bei psychischen Erkrankungen“, betont Bandelow.

Mit ihrem neuen Projekt will Bandelow nun herausfinden, ob es den Patienten mit Angststörungen noch besser geht, wenn man Medikament und Bewegungsprogramm kombiniert. In der komplizierten Versuchsanordnung gibt es deshalb vier Gruppen: Eine kombiniert das Medikament Paroxetin, ebenfalls ein Antidepressivum, mit dem Laufprogramm, eine zweite joggt und nimmt Placebos, eine dritte kombiniert das Mittel, eine vierte das Scheinmedikament mit einem Entspannungsverfahren. Ausgewertet wird das Ganze nach zehn Wochen von einem Arzt, der die Gruppenzugehörigkeit der Patienten nicht kennt. Unabhängig davon, wie die Studie ausgeht: Das Laufen wird der Fitness der Teilnehmer guttun.

DIABETES

Wie man Gefährdete schon vor ihrer Geburt erkennt

Diabetes vom Typ 2 ist inzwischen zur echten Volkskrankheit geworden. Obwohl diese Form der Zuckerkrankheit auch „Altersdiabetes“ genannt wird, sind heute sogar manchmal schon Kinder davon betroffen. Bewegungsmangel und Übergewicht lassen den Zuckerstoffwechsel entgleisen, das Hormon Insulin verliert nach und nach seine Wirksamkeit.

Wer gefährdet ist, „Zucker“ zu bekommen, das könnte sich nun nach neuesten Erkenntnissen schon vor der Geburt entscheiden. Schon vor etwa 15 Jahren stellten Mediziner fest, dass Babys, die mit geringem Gewicht auf die Welt kommen, ein höheres Risiko mit sich tragen, später einen Schlaganfall, Herzinfarkt, Bluthochdruck oder auch „Alters“-Diabetes zu bekommen. Inzwischen weiß man, dass Stress und falsche oder mangelhafte Ernährung der Schwangeren der Ausgangspunkt sind.

In einer Studie, die Ende des Jahres in der renommierten Fachzeitschrift „Circulation“ veröffentlicht wurde, konnte die Arbeitsgruppe von Berthold Hocher, 43, vom Center of Cardiovascular Research der Charité erstmals nachweisen, dass die Unempfindlichkeit gegen Insulin – die als Vorstufe des Diabetes gilt – bereits mit der Geburt beginnen kann. Dafür hatten die Forscher bei 1295 Neugeborenen und ihren Müttern einen bestimmten Blutwert erhoben. Tatsächlich stiegen die Werte für das „ totale glykosierte Hämoglobin“ mit sinkendem Geburtsgewicht. „Die Ungeborenen passen ihren Stoffwechsel offensichtlich an den Nahrungsmangel im Mutterleib an“, sagt Hocher. Werden die Kinder in eine Welt hineingeboren, in der weiter Nahrungsmittelknappheit herrscht, dann ist dieser Anpassungsprozess sinnvoll. Verhängnisvoll wird die Veränderung jedoch, wenn die Betroffenen später überernährt sind. In Tierexperimenten fanden die Forscher inzwischen außerdem heraus, dass nicht nur Unter-, sondern auch Fehlernährung zu einem geringeren Geburtsgewicht führt, etwa ein zu großes Angebot an bestimmten Eiweißen.

Nun wollen sie die Abläufe genauer untersuchen, die zu diesem Ergebnis führen, und sie wollen dem Zusammenwirken von Genen und Umweltbedingungen in der Gebärmutter nachgehen. Noch ist das aber reine Grundlagenforschung. „Es geht uns um ein entwicklungsbiologisches Verständnis dessen, was im ‚ersten Haus des Kindes’ geschieht“, sagt Hocher.

KOPFSCHMERZEN

Wie man das Migräne-Gen finden kann

Dass es für Migräne eine familiäre Veranlagung geben muss, vermuten viele Leidgeprüfte aus eigener Erfahrung. Aber man muss unterscheiden: Während seltene Formen der Migräne von einzelnen Genen ausgelöst werden, die mittlerweile wenigstens teilweise identifiziert wurden, sind bei den verbreiteteren Formen gleich mehrere Gene im Spiel, und deren Wechselspiel mit Lebensstil und der Wirkung von Hormonen ist kompliziert.

Inzwischen suchen mehrere Arbeitsgruppen in aller Welt nach genetischen Besonderheiten, die die Grundlage für das Entstehen der Erkrankung bilden. „Die größten Erfolge sind bisher bei der ,familiären hemiplegischen Migräne mit Aura‘ zu verzeichnen“, sagt der Neurologe Martin Dichgans, 40. Der Leiter der Arbeitsgruppe Neurogenetik am Münchner Uniklinikum Großhadern spricht von einer schweren, seltenen Form der Erkrankung, die in einigen Familien gehäuft auftritt und bei der die Attacken mit Lähmungen und typischen Anfangssysmptomen wie Sehstörungen einhergehen. Bisher wurden drei Gene identifiziert, deren Aufgabe in der Regulierung des Transports von Ionen im Gehirn besteht. Die biochemische Veränderung betrifft damit die Ausschüttung und den Abtransport verschiedener Gehirnbotenstoffe. „Alle drei Gene stehen in Verbindung mit dem, was wir Neurologen ,Cortical Spreading Depression’ nennen, also der charakteristischen Welle der Erregung, die sich bei einer Migräne über die Hirnrinde ausbreitet“, sagt Dichgans. Die Symptome, die darauf zurückzuführen sind, kennen Migräne-Geplagte nur zu genau.

Jetzt untersuchen die Neurologen, ob die drei Gene auch bei den verbreiteten Formen der Migräne im Spiel sind. Ihre Datenbasis erstreckt sich inzwischen auf die DNS von 1000 Patienten. „Wir nehmen an, dass für diese Form der Erkrankung mehrere genetische Veränderungen zusammenkommen müssen, deshalb brauchen wir eine noch größere Datenbasis“, sagt Dichgans. Möglicherweise ist der Einfluss der Gene so schwach, dass es nur zu den gefürchteten Attacken kommt, wenn Auslöser aus dem täglichen Leben ihr Teil dazu beitragen: Womöglich Stress, wenig Bewegung, grelles Licht, bestimmte Nahrungsmittel, nicht zuletzt aber auch schwankende Spiegel des weiblichen Hormons Östrogen. „Alles, was uns im Hinblick auf das Verständnis der Krankheit weiterbringt, bietet Chancen für neue Therapien“, sagt der Neurologe. Aus der Suche nach den Genen könnte sich eines Tages die Entwicklung von Substanzen ergeben, die einen der beteiligten Ionen-Kanäle gezielt blockieren.

KREBS

Wie man verhindern kann, dass Krebszellen streuen

Die Heilungschancen für Dickdarmkrebs, eine der häufigsten Krebsformen, hängen stark davon ab, ob der Tumor zum Zeitpunkt der Diagnose bereits Tochtergeschwulste gebildet hat. Seit Jahren interessieren sich Forscher aus aller Welt deshalb dafür, was dazu führt, dass sich Zellen aus dem ursprünglichen Tumor lösen und etwa in Lunge oder Leber Metastasen bilden.

Forscher des Max Delbrück Centrums für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin-Buch haben in Zusammenarbeit mit Kollegen aus der dortigen Robert-Rössle-Tumorklinik und dem amerikanischen National Cancer Institute in Frederick, Maryland jetzt nachgewiesen, dass die Aktivität eines Gens namens S100A4/Metastasin dabei eine entscheidende Rolle spielt. Vereinfacht gesagt hat sich bei Patienten mit Dickdarmkrebs gezeigt, dass die Gefahr der Metastasenbildung wächst, wenn das Gen im Tumorgewebe vermehrt gefunden wird. Bei Patienten, deren Tumorgewebe wenig S100A4/Metastasin enthielt, war die Gefahr deutlich geringer. „Damit haben wir erkannt, dass schon zu einem frühen Zeitpunkt festgelegt wird, ob ein Tumor mit hoher Wahrscheinlichkeit Metastasen bildet“, sagt die Molekularbiologin Ulrike Stein, 45. Sie warnt allerdings davor, allein auf der Grundlage eines einzigen Gens Prognosen über den Krankheitsverlauf zu wagen.

Stein und ihre Kollegen haben zudem eine Abfolge von Zell-Signalen identifiziert, die S100A4/Metastasin reguliert. Dabei spielt erstaunlicherweise das Eiweiß Beta-Catenin eine Schlüsselrolle, das Krebsforscher bisher eher mit der Entstehung des Tumors im frühen Stadium in Verbindung brachten. Beta-Catenin schaltet das Gen direkt an und führt damit dazu, dass die Krebszellen wandern können. „Dieses Anschalten möchten wir natürlich am liebsten verhindern“, erklärt Ulrike Stein. Das nächste Ziel der Arbeitsgruppe ist es deshalb, Substanzen zu finden, mit denen der verhängnisvolle Ablauf der Ereignisse an irgendeiner Stelle unterbrochen werden kann.

Adelheid Müller-Lissner