Forscher des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung haben nachgewiesen, dass die Zufuhr von Propionaten ähnlich positive Effekte hat wie der Verzehr von Pflanzenfasern. Das könnte künftig völlig neue Möglichkeiten für eine gesündere Ernährung eröffnen.
Viele Mechanismen des menschlichen Stoffwechsels sind bisher kaum erforscht. Einem Wissenschaftlerteam des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke gelang jetzt ein entscheidender Durchbruch: Sie wiesen konkret nach, dass ballaststoffreiche Kost dazu führt, dass im Darm besondere Fettsäuren produziert werden, die eine Reihe von Erkrankungsrisiken deutlich reduzieren - unter anderem von Diabetes, Darmkrebs, aber auch von Herz-Kreislauf-Krankheiten. Was die Studie allerdings besonders interessant macht, ist eine zweite Erkenntnis: Die Zufuhr von Ballaststoffen, also hauptsächlich von Pflanzenfasern, haben die Forscher teilweise nur "simuliert", indem sie den Probanden Propionat, das Salz einer kurzkettigen Fettsäure, verabreichten. Dieses hat laut den Ergebnissen der Potsdamer Studie im Körper ähnlich positive Effekte wie pflanzliche Ballaststoffe. Für viele Bundesbürger ist das eine gute Nachricht: Denn sie erreichen die empfohlenen Mindestmengen an Ballaststoffen nicht.
Eigentlicher Fokus der Studie: das Finden eines Markers für den menschlichen Ballaststoffverzehr. Nur wenige Menschen schaffen hierzulande die von Ernährungsexperten empfohlene Menge von 30 Gramm pro Tag. Doch um die Ballaststoffaufnahme abschätzen zu können, waren Ärzte bislang auf die Selbstauskünfte zu den eigenen Ernährungsgewohnheiten angewiesen. Das Potsdamer Wissenschaftlerteam fand jetzt eine Methode, die eine medizinisch genaue Einschätzung möglich macht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Autorinnen Karolin Weitkunat, Sara Schumann und Susanne Klaus jetzt im American Journal of Clinical Nutrition.
Propionate: Wichtige Nahrungsgrundlage für Darmbakterien
Als Marker eingesetzt werden können künftig die Werte bestimmter Fettsäuren (C15- und C17-Fettsäuren). Menschen, die in ihrem Blut einen ausreichend hohen Spiegel dieser beiden Fettsäuren besitzen, haben ein vermindertes Diabetes-Risiko. Die Wissenschaftler vermuteten im Kern einen direkten Zusammenhang zwischen höherer Ballaststoffaufnahme und in der Folge höheren Fettsäurespiegeln im Blut und einem geringeren Diabetes-Risiko.
Bislang waren Wissenschaftler nach den Worten des Forscherinnentrios davon ausgegangen, dass der Mensch diese Fettsäuren nicht selbst bilden kann. Untersuchungen an Tieren ließen jedoch vermuten, dass zumindest die Leberzellen von Nagern die Fähigkeit besitzen, aus Propionat C15- und C17-Fettsäuren zu bilden und diese ins Blut abzugeben. Propionat ist das Salz einer kurzkettigen Fettsäure, die entsteht, wenn Darmbakterien lösliche Ballaststoffe im Darm abbauen.
Zwischen löslichen Ballaststoffen und Propionat gibt es einen direkten Zusammenhang: Lösliche Ballaststoffe werden von den im Darm lebenden Bakterien weitgehend zu kurzkettigen Fettsäuren wie Propionat und Gasen abgebaut. Die von den Bakterien gebildeten Fettsäuren dienen zum einen als Nahrungsgrundlage für die Bakterien selbst, wodurch deren Überleben und Vermehrung gesichert sind. Zum anderen sind sie gemeinsam mit den entstehenden Gasen dafür verantwortlich, dass der Stuhl voluminöser und weicher wird.
Die Potsdamer Studie umfasste 16 männliche und weibliche Teilnehmer. Diese erhielten eine Woche lang zusätzlich zur normalen Kost entweder 30 Gramm nichtlösliche Ballaststoffe, 30 Gramm lösliche Ballaststoffe oder sechs Gramm Propionat. Verwendet wurde medizinisch hochreines Natriumpropionat, das in Deutschland unter dem Handelsnamen Propicum erhältlich ist.
Propionat und lösliche Ballaststoffe
führten zu ähnlich positiven Ergebnissen
Das Ergebnis: Nicht lösliche Ballaststoffe, im Versuch war es Zellulose, hatten keinerlei Einfluss auf den untersuchten Fettsäurelevel. Nach dem Verzehr von löslichen Ballaststoffen stieg der Spiegel der C15-Fettsäure hingegen um 15 Prozent an. Zum Einsatz kam Inulin, das zum Beispiel in Zwiebeln, der Topinambur-Wurzel und Chicorée vorkommt.
Neben den unlöslichen und den löslichen Ballaststoffen untersuchten die Forscher auch, was bei der direkten Aufnahme von Propionat passiert. Das überraschende Ergebnis: Der C15-Fettsäurespiegel stieg fast ebenso stark an (13 Prozent) wie beim Inulin. "Auch in den Zellkulturexperimenten stimulierte die Zugabe von Propionat ins Nährmedium die Produktion der beiden Fettsäuren in den Leberzellen", so das Potsdamer Institut. "Wir konnten somit erstmals zeigen, dass auch der Mensch in der Lage ist, C15- und C17-Fettsäuren aus der Vorstufe Propionat zu bilden", so die drei Autorinnen.
Per UV-Lampe kann der pH-Wert in der Wunde überprüft werden, ohne das Pflaster zu entfernen. Der Heilungsprozess kann ungestört weiterlaufen. Empa
Eine neuartige Wundauflage warnt das Pflegepersonal, sobald eine Wunde schlecht verheilt – ohne dass dafür der Verband entfernt werden muss. Sensoren, die im Trägermaterial eingebaut sind, ändern die Intensität ihrer Fluoreszenz, wenn sich der pH-Wert der Wunde ändert. Damit soll das Überwachen chronischer Wunden auch zuhause möglich werden.
Oft ist es selbst bei kleineren Alltagsverletzungen schon äusserst unangenehm, wenn der Verband gewechselt wird. Es ziept und zwickt, und manchmal fängt eine verschorfte Wunde auch wieder an zu bluten. So wartet man am liebsten, bis der Verband sich von allein löst. Anders ist das bei chronischen Wunden. In der Regel muss das Pflegepersonal den Wundverband regelmässig wechseln, nicht nur aus hygienischen Gründen, sondern auch, um die Wunde zu untersuchen, Abstriche zu nehmen und sie zu reinigen. Die Haut wird auf diese Weise nicht nur unnötig irritiert; es können sich auch Bakterien ansiedeln – das Risiko für Infektionen steigt. Besser wäre es, der Verband bliebe länger auf der Haut und die Pflegenden könnten den Zustand der Wunde von aussen ablesen. Die Idee, durch einen Wundverband hindurchzublicken, steht am Anfang des Projekts Flusitex (Fluorescence sensing integrated into medical textiles), das von der Schweizer Initiative Nano-Tera finanziert wird. Forscherinnen und Forscher der Empa entwickeln zusammen mit der ETH Zürich, dem Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM) und dem Universitätsspital Zürich ein Hightech-System, das dem Pflegepersonal relevante Daten über den Zustand einer Wunde liefern soll. Luciano Boesel von der Empa-Abteilung «Biomimetic Membranes and Textiles», der das Projekt an der Empa koordiniert, erklärt: «Ein smarter Wundverband mit eingebauten Sensoren soll dereinst fortlaufend Aufschluss über den Stand des Wundheilprozesses geben – so muss der Verband nicht häufiger gewechselt werden als nötig.» Das ermöglicht eine sanftere Behandlung für die PatientInnen und bedeutet weniger Aufwand für das Pflegepersonal. Weniger Aufwand bedeutet in diesem Fall auch weniger Kosten: Weltweit wurden für Wundbehandlungen im letzten Jahr 17 Milliarden US-Dollar ausgegeben.
Wundheilung in Phasen Wenn Wunden heilen, produziert der Körper spezifische Substanzen in einer komplexen Abfolge verschiedener biochemischer Prozesse, die Stoffwechselparameter variieren. Je nach Phase steigt oder fällt etwa die Menge an Glukose und Sauerstoff, auch der pH-Wert verändert sich. All diese Substanzen lassen sich mit speziellen Sensoren nachweisen. Dazu entwickelt der Projektpartner CSEM zusammen mit der Empa im Flusitex- Projekt ein Fluoreszenz-Messgerät, das mehrere Parameter gleichzeitig überwachen kann, das tragbar und günstig sowie einfach zu verwenden sein soll. Es soll erlauben, den pH-Wert, den Glukose- und den Sau- erstoffspiegel während der Wundheilung im Auge zu behalten. Verändern sich die Werte, erlaubt dies Rückschlüsse auf weitere biochemische Prozesse der Wundheilung.
pH-Wert zeigt chronische Wunde an Ganz besonders nützlich bei chronischen Wunden ist der pH-Wert. Verheilt die Wunde normal, so steigt er beispielsweise bis zu einem Wert von 8, dann sinkt er auf einen Wert von 5 bis 6. Schliesst eine Wunde jedoch nicht mehr und wird sie chronisch, oszilliert der pH-Wert zwischen 7 und 8. Es wäre also hilfreich, wenn das Pflegepersonal am Wundverband mit einem Signal darauf aufmerksam gemacht werden könnte, dass der Wert konstant hoch ist. Muss der Verband nicht ohnehin aus hygienischen Gründen entfernt werden, könnte man bei tieferen pH-Werten noch zuwarten. Und wie funktionieren die Sensoren? Die Idee dahinter: Treten in der Wundflüssigkeit bestimmte Substanzen auf, so reagieren «massgeschneiderte» fluoreszierende Sensor-Moleküle mit einem physikalischen Signal. Sie beginnen zu fluoreszieren, und manche ändern sogar ihre Farbe im sichtbaren oder im Ultraviolett-Bereich. Dank einer Farbskala kann man schwächere und stärkere Farbveränderungen interpretieren und daraus ableiten, wie gross die Menge der abgegebenen Substanzen ist.
Leuchtende Moleküle Anschaulich zeigt Chemiker Guido Panzarasa von der Abteilung «Biomimetic Membranes and Textiles» im Labor, wie eine Probe mit Sensormolekülen zu fluoreszieren beginnt. Dazu lässt Panzarasa vorsichtig eine Lösung mit einem pH-Wert von 7,5 in eine Schale tropfen. Im UV-Licht ist die Veränderung deutlich zu erkennen. Fügt er eine weitere Lösung dazu, verblasst die Leuchtkraft wieder. Ein Blick auf das Fläschchen mit der Lösung bestätigt: Der pH-Wert der zweiten Flüssigkeit ist tiefer. Das Empa-Team hat ein Molekül entworfen, das aus Benzalkonium-Chlorid und Pyranin zusammengesetzt ist. Während Benzalkonium-Chlorid eine Substanz ist, die auch für gewöhnliche medizinische Seife verwendet wird und gegen Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen wirkt, ist Pyranin ein Farbstoff, der in Textmarkern zu finden ist und unter UV-Licht fluoresziert. «Dieser Biomarker funktioniert sehr gut», so Panzarasa, «am besten bei pH-Werten zwischen 5,5 und 7,5. Die Farben können mit einfachen UV-Lampen sichtbar gemacht werden, wie sie im Elektrogeschäft erhältlich sind.» Ihre Ergebnisse hat das Empa-Team vor kurzem in der Fachzeitschrift «Sensors and Actuators B – Chemical» veröffentlicht. Das «Designer-Molekül» hat einen weiteren Vorteil: Dank des Benzalkonium- Chlorids wirkt es auf der Haut antimikrobiell, das haben ForscherInnen der Empa-Abteilung «Biointerfaces» für den Bakterientyp Staphylococcus aureus bestätigt. Unerwünschte Bakterien könnten also in Zukunft durch die Wahl des richtigen Verbandmaterials bekämpft werden. Weitere Auswertungen, etwa zur Verträglichkeit mit Zellen und Geweben, fehlen jedoch noch. Wie ihr Sensor in einer komplexen Wunde funktioniert, wissen die ForscherInnen daher nicht.
Reges Interesse der Industrie Um zu veranschaulichen, wie eine smarte Wundauflage in Zukunft praktisch aussehen könnte, legt Boesel einen Prototyp auf den Labortisch. «Auf Wundverbänden muss nicht die ganze Fläche mit Sensoren bestückt werden. Es reicht, wenn einige kleine Zylinder mit dem Pyranin-Benzalkonium-Molekül imprägniert sind und in das Trägermaterial eingefügt werden. Das lässt die industriellen Wundverbände nicht viel teurer werden, als sie es jetzt sind. Sie werden höchstens ein Sechstel bis ein Fünftel teurer», erklärt Boesel. Daran arbeiten die Empa-ForscherInnen im Nachfolgeprojekt «Flusi Tex-Gateway» zusammen mit den Industriepartnern Flawa, Schöller, Kenzen und Theranoptics. Guido Panzarasa lässt nun auf all die kleinen Zylinder des Wundpad-Prototyps verschiedene Flüssigkeiten mit unterschiedlichem pH-Wert tropfen. Tatsächlich erkennt man auch hier deutlich die heller und dunkler leuchtenden Punkte, sobald er die UV-Lampe anschaltet. Sie sind sogar von blossem Auge zu erkennen. Grell gelb leuchtet es, wenn Flüssigkeiten mit hohem pH-Wert mit dem Sensor in Kontakt kommen. Die Wissenschaftler sind sich sicher: Da der pH-Wert derart einfach ausgelesen werden kann und exakt über den sauren oder basischen Zustand der Probe informiert, eignet sich ein derartiger Wundverband gut als diagnostisches Tool. Mit dem vom CSEM entwickelten Fluoreszenz-Messgerät können genauere quantitative Messungen des pH-Werts für medizinische Zwecke erzielt werden. In Zukunft könnten die Signale auch mit Hilfe einer Smartphone-Kamera ausgelesen werden, so Boesel. Kombiniert mit einer einfachen App, hätten Pflegepersonal und ÄrztInnen ein Werkzeug, mit dem sie den Wundstatus auch ohne UV-Lampe bequem «von aussen» ablesen könnten. Auch zuhause hätten Patientinnen und Patienten dann die Möglichkeit, eine sich anbahnende chronische Wunde frühzeitig zu erkennen.
DGP zur Methadon-Diskussion: Man muss klar zwischen Schmerz- und Tumortherapie trennen!
Zur derzeitigen Diskussion zum Einsatz von Methadon in der Krebstherapie betont die Deutsche Gesellschaft für Palliativmedizin (DGP) in einer aktuellen Stellungnahme: Da es bislang keine Belege dafür gäbe, dass Methadon beim Menschen eine Hemmung des Gewebewachstums bewirkt, „(…) raten wir von der Verwendung von D,L-Methadon zur Tumortherapie ab.“.
Zur derzeitigen Diskussion zum Einsatz von Methadon in der Krebstherapie betont die Deutsche Gesellschaft für Palliativmedizin (DGP) in einer aktuellen Stellungnahme: Da es bislang keine Belege dafür gäbe, dass Methadon beim Menschen eine Hemmung des Gewebewachstums bewirkt, „(…) raten wir von der Verwendung von D,L-Methadon zur Tumortherapie ab.“. Dominik Bauer, Sprecher der Sektion Pharmazie der Deutschen Gesellschaft für Palliativmedizin, erläutert: „Man muss sehr klar trennen zwischen dem Einsatz von Methadon zur Schmerztherapie und zur Tumortherapie: Methadon hat eine unbestrittene Wirkung auf Schmerzen, wie sie auch im Rahmen von Tumorerkrankungen vorkommen können, wohingegen es bisher keinen ausreichenden Nachweis für eine wachstumshemmende Wirkung auf das Tumorgewebe beim Menschen direkt gibt.“
Gleichzeitig äußert der Präsident der DGP, Prof. Dr. Lukas Radbruch, größtes Verständnis für die Hoffnungen von Krebspatienten, die mit vermeintlich neuen Medikamenten verbunden sind. Es sei dringend notwendig, schwerstkranke Menschen mit ihrer Verzweiflung sowie ihren Ängsten, Nöten und Überlegungen z.B. an therapeutischen Weggabelungen nicht allein zu lassen, sondern ihnen Informationen und Raum für ihre Entscheidungsfindung zu geben und ihnen ein klares Angebot zur Begleitung auf diesem Weg zu machen. „Gerade deshalb fühlen wir uns zu einer pharmakologischen Bewertung aufgerufen: Trotz der massiven Berichterstattung über eine Antitumorwirkung von D,L-Methadon konnte dieser Effekt bei Menschen bisher noch nicht durch entsprechend notwendige klinische Studien nachgewiesen werden.“
Außerdem warnt Anästhesiologe Radbruch, dass beim Einsatz von Methadon durch Unerfahrene die Gefahr von Überdosierungen bestehe, die mit potentiell tödlichem Ausgang verbunden sein können. Auf Grund des erhöhten Risikos für Nebenwirkungen im Vergleich mit anderen Opioiden und der hohen Anzahl an Überdosierungen stelle D,L-Methadon deshalb „nicht das Mittel der ersten Wahl“ dar.
Aus Sicht der Pharmazeuten der DGP sind die Aussagen zur Wirkung von D,L-Methadon bei Tumorpatienten „sehr kritisch zu hinterfragen und zu bewerten.“ Denn bislang bleibe die Antitumorwirkung am Menschen völlig unklar. „Die Aussagen zur Wirksamkeit von D,L-Methadon zur Tumortherapie entsprechen somit nicht dem derzeitigen wissenschaftlichen Stand und sind auf die Situation beim Menschen nicht übertragbar.“
Das HDZ NRW ist seit 1989 Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum. (HDZ NRW)
Mitarbeiter, Umsatz, Gewinn: An den beiden universitären Standorten der Ruhr-Universität Bochum stimmen die Zahlen. Das zeigt eine neue deutschlandweite Studie.
Am Klinikum Herford und am Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, sind die Arbeitsplätze sicher. Das belegt eine bundesweite Studie über „Deutschlands beste Jobs mit Zukunft“, die im Auftrag von Focus Money und Deutschland Test unter den 5.000 mitarbeiterstärksten Unternehmen erstellt worden ist.
„Qualifizierte Mitarbeiter sind unser höchstes Gut für die medizinische Versorgung auf einem sehr hohen Niveau, die wir für die Menschen in unserer Region und darüber hinaus seit vielen Jahren sicherstellen“, sind sich Rudolf Küster, Vorstand am Klinikum Herford, und Dr. Karin Overlack, Geschäftsführerin des HDZ NRW in Bad Oeynhausen, einig. „Wir sehen das Studienergebnis auch als Motivation für den jüngst etablierten Medizin Campus OWL, der unsere universitären Standorte für den medizinischen Nachwuchs besonders attraktiv macht.“
Anlass zu der Untersuchung war eine Umfrage der Unternehmensberatung PwC, nach der die Sicherheit des Arbeitsplatzes für mehr als die Hälfte der befragten Arbeitsnehmer das wichtigste Merkmal für eine Arbeitsstelle ist. Eine Auszeichnung haben nur solche Einrichtungen erhalten, deren Mitarbeiterzahl im Untersuchungszeitraum 2011 bis 2015 in keinem Jahr gesunken ist. Weitere Kriterien waren die Nachweise steigender Umsatzzahlen sowie eines regelmäßigen betriebswirtschaftlichen Gewinns vor Zinsen und Steuern (EBIT).
Unter den 5.000 untersuchten Einrichtungen, davon 482 Krankenhäuser, werden 498 Unternehmen aus 52 unterschiedlichen Branchen als ausgezeichnete Arbeitgeber genannt. Insgesamt werden nur drei Krankenhäuser der Region Ostwestfalen-Lippe ausgewiesen. Neben dem Klinikum Herford und dem Träger des HDZ NRW wird das Evangelische Klinikum Bethel (Bielefeld) benannt. Bezeichnenderweise heißt das nächste Projekt der beiden Kliniken aus Herford und Bad Oeynhausen darum auch „Operation Karriere“: Am 8. Juli werden das Klinikum Herford und das HDZ NRW gemeinsam mit den Mühlenkreiskliniken auf der Ärzte-Jobmesse an der Ruhr- Universität Bochum vertreten sein.
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Das Klinikum Herford ist ein Krankenhaus mit 755 Betten, 21 Kliniken und Instituten sowie 13 zertifizierten Zentren. Jährlich werden 32.000 Patientinnen und Patienten stationär und 75.000 Menschen ambulant behandelt. Rund 2.000 Mitarbeitende stehen für gesundheitliche Hilfe rund um die Uhr zur Verfügung. Damit ist das Klinikum Herford der größte Arbeitgeber in der Stadt Herford.
Das Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein-Westfalen (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, ist ein weltweit bekanntes Spezialklinikum zur Behandlung von Herz-, Kreislauf- und Diabeteserkrankungen. Mehr als 2.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter versorgen hier 37.000 Patienten pro Jahr, davon 14.400 in stationärer Behandlung.
