Dr. med. Johannes Nießen, Kommissarischer Leiter der BZgA und Errichtungsbeauftragter eines Bundesinstituts für Öffentliche Gesundheit (BiÖG): „85 % der Befragten befürworten die Organ- und Gewebespende - ein Rekordwert! Doch eine positive Haltung allein reicht nicht: Es zählt, eine bewusste Entscheidung zu treffen und zu dokumentieren. Nutzen Sie dafür den Organspendeausweis, die Patientenverfügung oder das Organspende-Register. Nehmen Sie sich die Zeit, sich zu informieren – zum Beispiel mit dem Infotelefon der BZgA oder auf organspende-info.de. Denn noch immer warten rund 8 300 Menschen in Deutschland auf ein Spenderorgan.“
Insgesamt 31 % der Befragten kennen das Organspende-Register (organspende-register.de). Seit März 2024 kann jeder seine Entscheidung in dem elektronischen Verzeichnis dokumentieren. Das Register für Erklärungen zur Organ- und Gewebespende wird vom Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte geführt und ist ein zentrales elektronisches Verzeichnis, in dem die Entscheidung für oder gegen eine Organ- und Gewebespende festgehalten werden kann. Der Eintrag ist freiwillig und kostenlos. Er kann jederzeit geändert oder widerrufen werden. Auf die Frage, ob man eine Entscheidung dort eintragen würde, antworteten 31 % der Befragten mit „ganz sicher“ und 48 % mit „vielleicht“.
Rund 88 % der Befragten finden es wichtig, die Möglichkeit zu einem persönlichen Gespräch zur Thematik zu haben – wie zum Beispiel das BZgA-Infotelefon Organspende bietet (0800 90 40 400). Von den Befragten wussten aber nur 7 % davon. Das Infotelefon Organspende bietet im persönlichen Telefongespräch qualitätsgesicherte Antworten auf Fragen und eine individuelle Austauschmöglichkeit rund um das Thema Organ- und Gewebespende.
Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Infotelefons können auch zu den häufigsten Fehlinformationen aufklären, zum Beispiel zum Thema Altersgrenze: Knapp die Hälfte der Befragten (48 %) glaubt fälschlicherweise, dass es eine Altersgrenze für die Organspende gibt. Entscheidend ist aber der Zustand der Organe und nicht das Alter der Spenderin oder des Spenders.
Rho-GTPasen sind molekulare Schalter, welche durch die Bindung an die Phosphatverbindungen GTP und GDP zwischen einem aktiven und einem inaktiven Zustand wechseln. GTP entspricht dabei der „Ein“-Position des Schalters und startet die molekularbiologischen Prozesse, GDP entspricht der „Aus“-Position und stoppt sie. Ein Balanceakt für die Zelle: Sind diese Rho-Proteine zu zahlreich oder aufgrund genetischer Veränderungen zu aktiv, können sie gravierende Schäden bei zellulären Wachstums- und Differenzierungsprozessen verursachen und beispielsweise Krebs auslösen. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Georgios Tsiavaliaris, Leiter der Arbeitsgruppe Zelluläre Biophysik am Institut für Biophysikalische Chemie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), hat nun einen Wirkstoff gefunden, der in einen bestimmten Schritt der komplexen Rho-Signalwege eingreift und Tumorzellen nicht nur daran hindert, feste Zellverbände zu bilden, sondern auch aktiv zu wandern. Dieser Eingriff lässt sich nutzen, um die Bildung von Metastasen zu verhindern. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.
Motorfunktion aufgehoben
In seiner Arbeitsgruppe forscht Tsiavaliaris an Myosinmotoren. Diese Motorproteine treiben als Mini-Maschinen viele lebenswichtige Prozesse in unseren Zellen an, darunter Kraft und Bewegung. Sie transportieren kleine „Pakete“ innerhalb der Zelle und treten mit dem Zytoskelett in Wechselwirkung, einem beweglichen Gerüst aus Fäden und Röhrchen, das vom Zellkern bis zur Zellmembran reicht. Zudem setzen Myosine die Aktivität der Rho-GTPasen herab und sind daher als antimetastatische Ziele besonders interessant. „Mein Forschungsteam hat einen synthetischen Wirkstoff namens Adhibin entdeckt, der die Motorfunktion der Myosine aufhebt und so die Rho-Proteine noch stärker hemmt“, sagt der Biochemiker. Dadurch werden die durch Rho-GTPase vermittelten Mechanismen der Metastasenbildung unterdrückt. Die Folge: Die Tumorzellen können nicht mehr ungestört wandern und sich auch nicht an anderer Stelle anheften.
Tumorzelle wird lahmgelegt
Anders als viele Krebsmedikamente, die auch gesunde Körperzellen abtöten, greift Adhibin nur in die Metastasenbildung ein, legt die Krebszelle also sozusagen lahm. „Das ist wichtig, denn obwohl Adhibin auch die Rho-GTPasen in anderen Zellen beeinträchtigen könnte, wirkt es nicht toxisch und die schädliche Wirkung auf gesunde Körperzellen bleibt im Rahmen“, sagt Tsiavaliaris. In Tumorzellen und in Mini-Organmodellen hat der Biochemiker gemeinsam mit Despoina Kyriazi, wissenschaftliche Mitarbeiterin seiner Arbeitsgruppe und Erstautorin, den Wirkstoff bereits erfolgreich getestet: „Wir konnten die Zellmigration quasi einfrieren, wenn wir Adhibin zugegeben haben.“ Wurde Adhibin wieder entfernt, konnten die Tumorzellen wieder wandern und sich an andere Zellen anheften.
Das Team hat bereits eine kleine Bibliothek mit unterschiedlichen Adhibin-Varianten erstellt. Die sollen nun möglichst in weiteren präklinischen Studien getestet werden. Ist ihre Wirksamkeit belegt und zeigen sich keine unerwarteten Nebenwirkungen, könnten sie eine neue Grundlage für die Entwicklung antimetastatischer Medikamente sein und die bestehenden Krebstherapien ergänzen.
Wer stark übergewichtig ist, hat zwar ein größeres Risiko für Diabetes, Bluthochdruck oder einen erhöhten Cholesterinwert. Aber nicht alle übergewichtigen Personen entwickeln solche Stoffwechselerkrankungen. Rund ein Viertel aller stark Übergewichtigen ist gesund, und die Wissenschaft versucht herauszufinden, warum manche Übergewichtige krank werden und andere nicht.
Eine umfassende Studie von Forschenden aus Zürich und Leipzig liefert dafür nun wichtige Grundlagen: Die Forschenden erstellten einen detaillierten Atlas mit Daten von gesunden und kranken übergewichtigen Menschen, zu ihrem Fettgewebe und zur Genaktivität in den Zellen dieses Gewebes. „Unsere Ergebnisse eignen sich für die Suche nach zellulären Markern, die etwas über das Risiko für Stoffwechselerkrankungen aussagen“, erklärt Dr. Adhideb Ghosh, ETH Zürich, einer der beiden Erstautoren der Studie. „Ausserdem sind die Daten für die Grundlagenforschung sehr interessant. Sie könnten helfen, neue Therapien gegen Stoffwechselkrankheiten zu entwickeln.“
Grosse Biomaterialbank untersucht
Für die jetzt vorgelegte Studie nutzten Ghosh und seine Kolleginnen und Kollegen die „Leipzig Obesity Biobank“, eine umfangreiche Sammlung von Biopsien fettleibiger Personen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Leipzig haben diese Biopsien zusammengetragen. Sie stammen von übergewichtigen Personen, die sich chirurgischen Eingriffen unterzogen und zugestimmt haben, dass Ihnen Fettgewebeproben für Forschungszwecke entnommen werden. Die Sammlung enthält außerdem umfangreiche medizinische Angaben zur Gesundheit der Patientinnen und Patienten.
Die Gewebeproben stammten alle von stark Übergewichtigen mit oder ohne Stoffwechselerkrankungen. Sie erlauben also einen Vergleich zwischen gesunden und kranken Übergewichtigen. In Proben von 70 Freiwilligen untersuchten die Forschenden an der ETH Zürich Zelle für Zelle, welche Gene darin wie aktiv sind. Sie machten dies für zwei Arten von Fettgewebe: das Unterhaut- und das Viszeralgewebe.
Wissenschaft und Medizin gehen davon aus, dass vor allem das tief in der Bauchhöhle liegende Viszeralfett, das die inneren Organe umgibt, für Stoffwechselerkrankungen verantwortlich ist. Das direkt unter der Haut liegende Fett hingegen halten Expertinnen und Experten im Allgemeinen für weniger problematisch.
Für die Studie war es entscheidend, nicht einfach alle Zellen des Fettgewebes gleich zu bewerten. Denn Fettgewebe besteht nicht nur aus Fettzellen, sondern auch aus anderen Zellen. „Die Fettzellen sind sogar in der Minderheit“, erklärt Isabel Reinisch, zweite Erstautorin der Studie. Ein grosser Teil des Fettgewebes besteht aus Immunzellen, Zellen, die Blutgefäße bilden, sowie aus unreifen Vorläuferzellen der Fettzellen. Eine weitere Art von Zellen, sogenannte Mesothelzellen, kommen nur im Viszeralfettgewebe vor und grenzen dieses gegen außen hin ab.
Bauchfett wechselt in Stammzell-Modus, teilweise wie bei Krebs
Wie die Forschenden zeigen konnten, sind die Zellen im Viszeralfettgewebe von Menschen mit Stoffwechselerkrankungen funktionell stark verändert. In diesem Gewebe ist fast jeder Zelltyp von dieser Umorganisation betroffen. Die Genanalysen zeigten beispielsweise, dass die Fettzellen von kranken Menschen nicht mehr so gut Fette verbrennen können. Dafür produzierten sie vermehrt Immunbotenstoffe. „Diese lösen im Viszeralfett von Menschen mit Übergewicht eine Immunreaktion aus“, erklärt Reinisch. „Es ist denkbar, dass dies die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen begünstigt.“
Sehr deutliche Unterschiede fanden die Forschenden außerdem in der Anzahl und der Funktion der Mesothelzellen: Gesunde Übergewichtige haben in ihrem Viszeralfett anteilmäßig viel mehr Mesothelzellen, und diese Zellen sind bei ihnen funktionell flexibler: Sie können bei gesunden Personen in eine Art Stammzell-Modus wechseln und sich so in einen anderen Zelltyp verwandeln, zum Beispiel in Fettzellen. „Dass sich ausdifferenzierte Körperzellen in Stammzellen verwandeln können, ist sonst vor allem von Krebs bekannt“, sagt Reinisch. Daher war sie überrascht, dies auch im Fettgewebe zu finden. „Wir vermuten, dass die flexiblen Zellen am Rand des Fettgewebes bei gesunden Übergewichtigen eine unproblematische Ausdehnung des Gewebes ermöglichen.“
Schließlich fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch Unterschiede zwischen Frauen und Männern: Ein bestimmter Typ von Vorläuferzellen ist nur im Viszeralfett von Frauen vorhanden. „Dies könnte Unterschiede in der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen zwischen Männern und Frauen erklären“, sagt Reinisch.
Neue Biomarker finden
Der neue Atlas zur Genaktivität von übergewichtigen Menschen beschreibt die Zusammensetzung der Zelltypen im Fettgewebe und ihre Funktion. „Wir können aber nicht sagen, ob die Unterschiede der Grund dafür sind, dass jemand metabolisch gesund ist, oder ob umgekehrt Stoffwechselerkrankungen diese Unterschiede verursachen“, sagt Ghosh. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sehen ihre Arbeit vielmehr als Grundlage für weitere Forschung. Sie veröffentlichten alle Daten in einer öffentlich zugänglichen Web-App, damit andere Forschende damit arbeiten können.
Insbesondere lassen sich damit nun neue Marker finden, die eine Aussage über das Risiko erlauben, eine Stoffwechselkrankheit zu entwickeln. Auch die ETH-Forschenden suchen derzeit nach solchen Markern. Diese könnten auch zur Verbesserung der Therapie von Stoffwechselerkrankungen beitragen. So gibt es eine neue Klasse von Medikamenten, die den Appetit hemmen und in der Bauchspeicheldrüse die Insulinausschüttung fördern. Jedoch sind diese Medikamente knapp. „Biomarker, die sich aus unseren Daten ableiten lassen, könnten helfen, jene Patienten zu finden, die eine solche Therapie am meisten benötigen“, sagt Reinisch.
