Die Fingernagelproben wurden mittels Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) analysiert, einer leistungsfähigen Methode zur Multi-Element Bestimmung. Beteiligt waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Oecotrophologie, Informatik und Public Health.
„Es gibt bislang nur wenig Forschung zum Mineralstoffgehalt als Biomarker für die Bewertung von Lebensstil und Ernährungsgewohnheiten“, erläutert Dr. Marc Birringer (Fulda) „Nagelproben werden hauptsächlich für toxikologische Untersuchungen auf Schwermetalle verwendet. Wir dagegen wollten wissen, inwieweit sich diese auch für das Gesundheitsmonitoring einsetzen lassen.“
Fingernägel speichern Mineralstoffmuster
Die Ergebnisse der in der Fachzeitschrift BioFactors veröffentlichten Studie zeigen: Fingernägel speichern charakteristische Mineralstoffmuster, die Rückschlüsse auf Ernährungs- und Lebensstilfaktoren ermöglichen. So wiesen die Nägel von Personen, die Selenpräparate einnahmen, rund 20 % höhere Selengehalte auf. Wer sich omnivor ernährte, also ohne Einschränkungen, hatte einen höheren Selengehalt als Personen mit einem veganen und vegetarischen Speiseplan. Auffällig waren zudem bestimmte Nagelveränderungen, etwa brüchige Nägel, Längsrillen oder weiße Flecken, die mit Abweichungen im Kalium-, Kalium- und Natrium- bzw. Chromgehalt einhergingen. Analysen zu den Mineralstoffpaaren Kalium und Natrium sowie Calcium und Phosphor sollen künftig weitere Erkenntnisse zum Ernährungsverhalten und Lebensstil liefern.
„Wir können zeigen, dass Fingernagelanalysen eine kostengünstige, nicht-invasive und alltagstaugliche Methode für die Ernährungs- und Präventionsforschung sind“, sagt Birringer. Perspektivisch sollen die in Fulda erhobenen Daten mit KI-gestützter Bildanalyse von Nageloberflächen verknüpft werden, um Risiken für Mikronährstoffdefizite frühzeitig zu erkennen.
Der digitale Schlaganfall-Zwilling beschreibt ein patientenspezifisches Simulationsmodell der zerebralen Hämodynamik, das aus Routinedaten wie CT- oder MR-Angiographie, extrakranieller Duplexsonographie, systemischem Blutdruck und Laborparametern wie dem Hämatokrit erzeugt wird. Ziel dieses Ansatzes ist es, die Perfusionssituation einzelner Patientinnen und Patienten genauer abzuschätzen, als dies mit statischen Bildgebungen oder pauschalen Leitlinienempfehlungen möglich ist. Das virtuelle Gefäßmodell wird dreidimensional rekonstruiert und anschließend mit numerischen Strömungssimulationen berechnet. Dabei werden die Gefäßstrukturen in viele kleine Volumenelemente unterteilt, in denen Gleichungen für Druck, Flussgeschwindigkeit und Viskosität gelöst werden. Neu ist weniger die Rekonstruktion an sich, sondern die Kombination aller verfügbaren klinischen Parameter, die so ein umfassenderes Bild über Flussvolumina, Druckgradienten und mechanische Belastungen der Gefäßwände liefert.
Die Validierung erfolgte durch den Vergleich der simulierten intrakraniellen Flussparameter mit Messwerten der transkraniellen Duplexsonographie. In drei Patientengruppen – ischämische Schlaganfälle ohne relevante Makroangiopathie, ischämische Schlaganfälle mit komplexen Stenosen und intrazerebrale Blutungen – zeigten sich durchweg signifikante Übereinstimmungen. Die Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC) lagen bei mindestens 0,75 mit p < 0,001, während die mittleren Abweichungen der Flussgeschwindigkeiten bei Patienten ohne Stenosen unter 10 cm/s und bei komplexeren Stenosen unter 15 cm/s lagen. Für ein solches numerisches Modell sind diese Abweichungen, so Prof. Dr. Ilko Maier (Universitätsmedizin Göttingen), gering und klinisch nachvollziehbar. Gleichzeitig ist zu berücksichtigen, dass die Validierung gegen eine ebenfalls fehleranfällige und untersucherabhängige Methode wie den transkraniellen Ultraschall erfolgte. Eine Validierung gegen invasive Referenzwerte oder Goldstandards steht noch aus, was die Aussagekraft der bisherigen Ergebnisse begrenzt.
Prospektive Studien fehlen bislang
In einer Kohorte von 55 Patientinnen und Patienten mit komplexen extrakraniellen und intrakraniellen Stenosen wurde untersucht, inwieweit die Simulation relevante Perfusionsminderungen aufzeigen kann. Tatsächlich zeigte sich bei knapp der Hälfte der Fälle eine Hypoperfusion mindestens eines intrakraniellen Gefäßes, wenn die simulierten Werte mit bekannten Normdaten verglichen wurden. Außerdem ergaben sich Hinweise darauf, dass eine Anpassung des systemischen Blutdrucks in der Simulation zu einer Verbesserung des Flussvolumens um durchschnittlich etwa 1,5 ml/s führen kann, wenn der systolische Blutdruck um etwa 30 mmHg erhöht wird. Diese Befunde zeigen, wie sensibel die intrazerebrale Perfusion auf Blutdruckveränderungen reagieren kann. Sie sind jedoch rein modellbasiert und dürfen nicht ohne weitere klinische Evidenz zu therapeutischen Entscheidungen führen. Prospektive Studien fehlen bislang.
Auch bei Patientinnen und Patienten mit intrazerebraler Blutung ergaben sich auffällige Muster. Die Simulation zeigte in typischen Fällen deutlich erhöhte Wandscherkräfte in der Arteria cerebri media der betroffenen Seite im Vergleich zur Gegenseite. Biologisch ist das plausibel, weil hohe Scherkräfte mit einer vermehrten Belastung der Gefäßwand und damit möglicherweise mit Rupturrisiken oder Mikroaneurysmen assoziiert sein können. Derzeit handelt es sich aber um explorative Beobachtungen ohne nachgewiesenen prognostischen Wert. Eine klinische Ableitung – etwa zur Risikoabschätzung oder Therapieplanung – wäre daher verfrüht.
Die Göttinger Forschungsgruppe betont selbst verschiedene methodische Grenzen. Die cerebrovaskuläre Resistance lässt sich bislang nur grob schätzen, ebenso die individuelle Gefäßcompliance. Die Mikrozirkulation wird im Modell nicht abgebildet, sodass Aussagen auf größeren Hirngefäßen beruhen. Die Autoregulation kann nur teilweise erfasst werden. Eine Echtzeitverarbeitung wäre zwar wünschenswert, befindet sich aber erst im Entwicklungsstadium, etwa durch KI-beschleunigte Verfahren.
Für die praktische Medizin ergibt sich ein klares Bild: Der digitale Schlaganfall-Zwilling ist ein vielversprechendes Instrument zur ergänzenden Diagnostik und zur Veranschaulichung hämodynamischer Zusammenhänge, insbesondere bei komplexen Stenosen oder unklarer Perfusionslage. Er ersetzt jedoch weder etablierte diagnostische Verfahren noch kann er derzeit therapeutische Entscheidungen wie die Blutdrucksteuerung oder die Indikationsstellung bei asymptomatischen Karotisstenosen beeinflussen. Die klinische Evidenz steht am Anfang, und es braucht größere, prospektive Studien, um die tatsächliche Relevanz für Behandlungsentscheidungen zu klären. Als anschauliches Werkzeug in spezialisierten neurovaskulären Zentren kann das Konzept bereits jetzt sinnvoll sein; für die breite Versorgung bleibt es ein Forschungsansatz mit hohem Potenzial, aber klaren Grenzen.
Viele Menschen fühlen sich von der Menge an Gesundheitsinformationen im Netz eher erschlagen als gestärkt; vor allem der Schritt der Bewertung fällt schwer. Sundi, ein gemeinsames Projekt des Bosch Health Campus und der Charité, wissenschaftlich flankiert vom schwedischen Karolinska Institutet, versucht, diese Unsicherheit abzufedern. Der Chatbot gibt alltagsnahe Empfehlungen, ermutigt zu kleinen Gewohnheitsänderungen und hält die Schwelle bewusst niedrig. Schlaf, Ernährung, Bewegung und Stressbewältigung bilden die thematischen Eckpfeiler, wobei die Nutzerinnen und Nutzer eigene Ziele definieren können – ein Ansatz, der Verhaltensänderung realistischer macht als pauschale Vorgaben.
Die Inhalte entstehen in einem interdisziplinären Redaktionsteam aus Ärztinnen, Medizinjournalisten und Forschenden. Ein wissenschaftlicher Beirat prüft alle Materialien. Im Unterschied zu vielen Chatbots, die auf unklaren Datenquellen basieren, legt Sundi Wert auf Transparenz: Der digitale Assistent kann seine Quellen benennen, und die Antworten werden durch sogenanntes Prompt Engineering eingehegt, damit sie fachlich sauber bleiben. Dieser Fokus auf Nachvollziehbarkeit soll Vertrauen schaffen.
Verwandte Projekte im Ausland
Der Blick ins Ausland zeigt, dass es durchaus verwandte Projekte gibt, aber selten in vergleichbarer Ausrichtung. In Frankreich arbeitet „Mon Sherpa“ mit einer Mischung aus App-basierten Inhalten und menschlichen Gesundheitscoaches; allerdings ist das Angebot stark auf psychische Gesundheit fokussiert und weniger skalierbar. Aus Kanada ist „Wellness Compass“ bekannt, allerdings fest eingebettet in primärärztliche Versorgung und nicht als unabhängiges Präventionsportal konzipiert. In Deutschland existieren einzelne Programme der Krankenkassen, meist themenbezogen - Schritte-Apps, Schlafratgeber, Ernährungscoaches. Doch ein umfassendes, kostenfreies, werbefreies und wissenschaftlich abgestütztes Präventionsangebot speziell für Menschen ab 55 Jahren, ergänzt durch einen transparenten KI-Assistenten, findet sich bislang nicht. Sundi besetzt damit eine erkennbare Lücke.
Sundi ist kostenlos und werbefrei. Die Plattform ist browserbasiert und für mobile Geräte optimiert, spätere Erweiterungen werden geprüft. Der langfristige Erfolg hängt letztlich davon ab, ob Menschen sich durch Sundi verstanden fühlen und ob der digitale Coach tatsächlich hilft, kleine Schritte in Richtung eines gesünderen Alltags zu gehen – unspektakulär vielleicht, aber nachhaltig genug, um im Leben etwas zu verschieben.
