Würzburg. Morbus Fabry ist eine seltene Stoffwechselerkrankung mit unterschiedlich ausgeprägten Symptomen, die sich im Laufe des Lebens verstärken. Zu den ersten, bereits in der Kindheit auftretenden Beschwerden zählen starke Schmerzen an Füßen und Händen. Im weiteren Verlauf kommt es bei den Betroffenen zudem zu einer gestörten Wahrnehmung von Temperaturreizen. Schuld daran ist die Störung kleinster Nervenfasern, so genannte small fibers, die mit ihren Enden in die Haut einwachsen. Die zugehörigen Nervenzellkörper befinden sich in Nervenknoten entlang der Wirbelsäule, den Spinalganglien. Informationen wie Schmerz und Temperatur werden über die Nervenfasern zu den Spinalganglien und von dort zum Rückenmark geleitet, bevor sie schließlich im Gehirn verarbeitet und interpretiert werden.

Fettverbindungen lagern sich in den Zellen ab

Bei Morbus Fabry ist diese Signalübertragung durch einen Gendefekt gestört. Bei den Betroffenen funktioniert das lebenswichtige lyosomale Enzym Alpha-Galaktosidase A nur noch teilweise oder gar nicht mehr. Dadurch können bestimmte Abfallprodukte in den Zellen nicht ausreichend abgebaut und entsorgt werden. Die Folge ist, dass sich vor allem Fettverbindungen, so genannte Sphingolipide, in den Nervenzellen, aber auch in anderen Zellen im ganzen Körper anreichern. Neben dem Nervensystem werden vor allem Organe wie Herz und Nieren geschädigt. 

Molekulare und funktionelle Erkenntnisse 

Eine, die sich seit vielen Jahren mit Schmerzen bei Morbus Fabry und der mit der Erkrankung verbundenen Kleinfaserneuropathie beschäftigt, ist Prof. Dr. Nurcan Üçeyler, leitende Oberärztin in der Neurologie des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) und Professorin für „Translationale Somatosensorik“. Sie ist zudem langjährig als Neurologin und Neurowissenschaftlerin aktives Mitglied des Würzburger Fabry-Zentrums für interdisziplinäre Therapie (FAZiT). Das FAZiT ist seit seiner Gründung im Jahr 2001 kontinuierlich zum größten Fabry-Zentrum in Deutschland gewachsen. Gemeinsam mit klinischen und wissenschaftlichen Kolleginnen und Kollegen hat Nurcan Üçeyler nun neue molekulare und funktionelle Erkenntnisse gewonnen, die erste Hinweise auf die den Schmerzen und Gefühlsstörungen zugrundeliegenden Mechanismen geben. 

Aus Hautzellen werden Stammzellen und schließlich Nervenzellen 

„In unserer Studie ist es uns erstmals gelungen, aus Hautzellen von Patienten mit Morbus Fabry induzierte pluripotente Stammzellen herzustellen, die wir in der Petrischale zu sensiblen Nervenzellen umwandeln konnten. Anhand dieser patienteneigenen Nervenzellen konnten wir zeigen, dass die Ablagerungen zu einer veränderten Aktivität der Nervenzellen führen und möglicherweise auch den Energiehaushalt in den Nervenfasern stören, was zu Schmerzen beitragen kann“, berichtet Nurcan Üçeyler. Dr. Julia Grüner, Ko-Erstautorin der Studie, fügt hinzu: „Für eine funktionierende Weiterleitung von Reizen benötigen die Nervenzellen bestimmte Kanäle, die sich öffnen sobald ein Signal die Zelle erreicht. Wir konnten in Nervenzellen von Morbus Fabry-Patienten zeigen, dass die Aktivität dieser Kanäle bei erhöhter Temperatur beeinträchtig ist. Dies könnte zu den typischen, bei Fieber einsetzenden Schmerzen und zur gestörten Temperaturwahrnehmung der Betroffenen beitragen.“
Die neurowissenschaftliche Arbeit, die nach fast neun Jahren intensiver Forschung jetzt in der Fachzeitschrift Brain Communications veröffentlicht wurde, steht auch für die besonders enge interdisziplinäre und interprofessionelle Zusammenarbeit am FAZiT, insbesondere mit dem internistischen Fachbereich. Und sie rundet das wissenschaftliche Spektrum am FAZiT ab. „Neben der anspruchsvollen klinischen und tierexperimentellen Forschung haben wir nun auch die stammzellbasierte Forschung im Portfolio, was im Bereich Neurologie und Morbus Fabry durchaus Alleinstellungscharakter hat“, so Üçeyler, die bis 2023 eine Heisenberg-Forschungsprofessur innehatte. 

Für die Neurologin und ihr Team bietet die Multisystemerkrankung Morbus Fabry zahlreiche wissenschaftliche Fragestellungen und Antworten, die sich auch auf andere neurologische Erkrankungen übertragen lassen. So könnten die hier gewonnenen Erkenntnisse Hinweise darauf geben, wie diese Mechanismen möglicherweise auch bei anderen Schmerz- und Neuropathiesyndromen ablaufen.

Wie hängen Nervenfasern und Hautzellen zusammen?

Wie geht es weiter? Die Methoden sollen weiter verfeinert werden, um ein tieferes Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Nervenfasern und Hautzellen zu erlangen. Zudem wollen die Forschenden die Schnittstelle zwischen dem peripheren und dem zentralen Nervensystem bei Morbus Fabry auf der Ebene des Rückenmarks untersuchen, dies ebenfalls in vollständig humanen Zellkultursystemen.

Förderung

Die Studie wurde unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), sowie vom Interdisziplinären Zentrum für klinische Forschung (IZKF) der Medizinischen Fakultät der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

Kollaborationspartnerinnen und -partner (alphabetisch): 

• Jan Dudek, Deutsches Zentrum für Herzinsuffizienz Würzburg (UKW) 
• Frank Edenhofer, ehemals Institut für Anatomie und Zellbiologie (JMU), aktuell Institut für Molekularbiologie (Universität Innsbruck)
• Julian Fink, Institut für Organische Chemie (JMU)
• Kevin Gauss, Medizinische Biophysik, Institut für Physiologie und Pathophysiologie (Universität Heidelberg)
• Eva Klopocki, Institut für Humangenetik (JMU)
• Christoph Maack, Deutsches Zentrum für Herzinsuffizienz Würzburg (UKW)
• Rebecca Mease, Medizinische Biophysik, Institut für Physiologie und Pathophysiologie (Universität Heidelberg)
• Sebastian Reinhard, Lehrstuhl für Biotechnologie und Biophysik (JMU)
• Markus Sauer, Lehrstuhl für Biotechnologie und Biophysik (JMU)
• Jan Schlegel, ehemals Lehrstuhl für Biotechnologie und Biophysik (JMU), aktuell Department of Women’s and Children’s Health (Karolinska Institutet, Stockholm)
• Tamara Schneider, ehemals Institut für Humangenetik (JMU), aktuell Institut für Biologie und Umweltwissenschaften (Universität Oldenburg)
• Jürgen Seibel, Institut für Organische Chemie (JMU)
• Erhard Wischmeyer, ehemals Physiologisches Institut (JMU), aktuell Zelluläre Neurophysiologie (Medizinische Fakultät Ostwestfalen-Lippe)

Publikation: 

Thomas Klein, Julia Grüner, Maximilian Breyer, Jan Schlegel, Nicole Michelle Schottmann, Lukas Hofmann, Kevin Gauss, Rebecca Mease, Christoph Erbacher, Laura Finke, Alexandra Klein, Katharina Klug, Franziska Karl-Schöller, Bettina Vignolo, Sebastian Reinhard, Tamara Schneider, Katharina Günther, Julian Fink, Jan Dudek, Christoph Maack, Eva Klopocki, Jürgen Seibel, Frank Edenhofer, Erhard Wischmeyer, Markus Sauer, Nurcan Üçeyler, Small fibre neuropathy in Fabry disease: a human-derived neuronal in vitro disease model and pilot data, Brain Communications, Volume 6, Issue 2, 2024, fcae095, doi.org/10.1093/braincomms/fcae095

Über das Würzburger Fabry-Zentrum für interdisziplinäre Therapie FAZiT
Die X-chromosomal vererbte Multisystemerkrankung Morbus Fabry erfordert einen interdisziplinären und interprofessionellen Ansatz, der in Würzburg seit mehr als 20 Jahren intensiv gelebt wird. Neben Nephrologie, Kardiologie und Neurologie stehen im FAZiT zahlreiche weitere Fachabteilungen vom UKW wie der Kinderklinik, kardiovaskulären Genetik, Neuroradiologie, HNO sowie Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie aber auch aus den Instituten für Humangenetik und Pathologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) für die Forschung und Behandlung zur Verfügung. FAZiT ist das größte Fabry-Zentrum in Deutschland. In seiner Spezialambulanz werden aktuell über 300 Erwachsene und Kinder betreut. Viele der Patientinnen und Patienten nehmen an Studien teil. Die krankheitsbezogenen Daten fließen sowohl in die interne Datenbank als auch in internationale Register wie etwa das weltweite Fabry Registry, welches von Würzburg aus mitgeleitet wird. So werden bei dieser sehr seltenen Erkrankung Informationen zusammengetragen, die verlässliche Aussagen über den Krankheitsverlauf der Krankheit und den Erfolg der Behandlungen ermöglichen.

Würzburg. Autismus wird oft als nicht sichtbare Erkrankung beschrieben, unter anderem auch deshalb, weil viele Betroffene versuchen, sich ihre Besonderheiten nicht anmerken zu lassen und sie „maskieren“, um nicht negativ aufzufallen. Das möchte der internationale Welt-Autismus-Tag am 2. April mit seinem diesjährigen Motto „Not invisible“ - „Nicht unsichtbar“ ändern. 

Allein in Deutschland leben rund 800.000 Menschen mit einer Autismus-Spektrum-Störung. Der offizielle Name sagt es: Das Spektrum der Symptome ist breit. „Nicht alle Betroffenen haben sogenannte hochfunktionale Formen, wie sie in den Medien meist gezeigt werden, wo keine kognitiven Einschränkungen bestehen und eine relativ selbstständige Lebensführung möglich ist“, sagt Privatdozentin Dr. med. Regina Taurines, stellvertretende Direktorin der Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie (KJPPP) am Uniklinikum Würzburg (UKW). 

Weniger Sichtbarkeit erfahren laut Regina Taurines stärker betroffene Autistinnen und Autisten, die vielleicht nie Sprache entwickeln und ihr Leben lang Unterstützung in verschiedenen Alltagssituationen benötigen. Häufig treten auch Verhaltensweisen wie zum Beispiel Fremdaggression oder Selbstverletzung auf, die das soziale Umfeld vor große Herausforderungen stellen. Die Ursachen dieses Problemverhaltens lassen sich auf Grund der eingeschränkten Kommunikationsfähigkeit der Kinder zudem oft nur schwer ermitteln, was wiederum den Handlungsspielraum der Bezugspersonen in Familie, Schule oder Wohneinrichtung im Umgang mit dem Verhalten stark einschränkt und mit Belastung und Überforderungserleben eingeht. Eben diese „Nichtsichtbarkeit“ führt immer wieder zu Ausgrenzungen in der Gesellschaft, so der Bundesverband zur Förderung von Menschen mit Autismus e.V.

Studien zur Wirksamkeit neuer Unterstützungs- und Beratungsangebote 

Die KJPPP kümmert sich im Rahmen ihrer Behandlung und Forschung daher nicht nur um die Patientinnen und Patienten, sondern auch um die Betreuungspersonen. „Problemverhalten verstehen und vorbeugen bei intellektueller Entwicklungsstörung und Autismus-Spektrum-Störungen“ ist zum Beispiel das Ziel eines neuen Projekts, das von Dr. Julia Geißler geleitet wird. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Pädagogik bei geistiger Behinderung und dem Lehrstuhl für Medizininformatik der Universität Würzburg entwickelt die Psychologin eine Smartphone-App zur Unterstützung von Betreuungspersonen von Kindern mit Autismus oder Intelligenzminderung, die herausforderndes Verhalten zeigen. „Unsere App ProVIA-Kids hilft beim Erkennen der individuellen Ursachen des Verhaltens und bietet geeignete verhaltenstherapeutisch und pädagogisch basierte Handlungsempfehlungen zum Umgang mit den problematischen Verhaltensweisen und zur Prävention des Verhaltens an“, erläutert Julia Geißler. Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Familie, Arbeit und Soziales gefördert. 

Zentrale Beratungs- und Vernetzungsstelle

In der Spezialambulanz „Autismus“ der KJPPP erfolgt eine ausführliche Diagnostik. Bei Sicherung der Diagnose bietet das Team eine eingehende Beratung, Weichenstellung und Behandlung in enger Vernetzung mit regionalen Kooperationspartnern. „Leider sind die Wartezeiten aufgrund der hohen Nachfrage in der ambulanten kinder- und jugendpsychiatrischen Versorgung seit der Pandemie deutlich gestiegen“, bedauert Regina Taurines, die auch Vorstandsmitglied des Autismus Kompetenzzentrum Unterfranken ist. Der eingetragene Verein berät, informiert und vernetzt Autistinnen und Autisten, deren Angehörige sowie Institutionen und Einrichtungen, die sich mit dem Thema Autismus befassen und dafür interessieren. 

„Wochenendrebellen“ - Matinée im Kino Central mit Vater-Sohn-Autoren-Duo 

Anlässlich des WAT veranstaltet das Autismus Kompetenzzentrum Unterfranken am Sonntag, den 14. April, um 10 Uhr eine Matinée mit dem Film „Wochenendrebellen“ im Kino Central im Bürgerbräu in Würzburg. Die deutsche Tragikkomödie basiert auf der Autobiografie „Wir Wochenendrebellen“ von Mirco von Juterczenka und seinem autistischen Sohn Jason, die als besondere Gäste mit dabei sein werden und anschließend für einen persönlichen Austausch zur Verfügung stehen. 

Über Autismus-Spektrum-Störungen
Autismus-Spektrum-Störungen sind durch Beeinträchtigungen in der Sprache und dem sozialen Miteinander sowie durch umschriebene, unflexible Verhaltensweisen gekennzeichnet. Kinder mit Autismus-Spektrum-Störungen fangen häufig verspätet oder gar nicht an zu sprechen, halten kaum Blickkontakt und zeigen wenig Mimik und Gestik. Das Spielverhalten ist oft sehr einseitig. Bei der Beschäftigung mit einem Spielzeugauto sind manche Kinder mit Autismus zum Beispiel nur daran interessiert, die Räder des Autos zu drehen, anstatt mit dem Auto fantasievoll zu spielen. Sie kommen oft nur schwer in Kontakt mit Gleichaltrigen und tun sich mit Veränderungen im gewohnten Ablauf sehr schwer. Autismus-Spektrum-Störungen gehen häufig mit weiteren psychischen, aber auch körperlichen Begleiterkrankungen einher. Eltern machen sich aufgrund der meist erheblichen Entwicklungsauffälligkeiten oft große Sorgen um ihre Kinder.
 

Würzburg. Ob Trinkflaschen, Konservendosen, Bratpfannen, Kassenbons, Textilien, Wasserleitungen, Brandschutzmittel oder mit Pestiziden belastete Lebensmittel – wir alle kommen im heutigen Kunststoffzeitalter mit chemischen Substanzen in Verbindung. Viele dieser synthetischen Stoffe bringen jedoch nicht nur Vorteile mit sich, sondern bergen auch zahlreiche Risiken für die Umwelt und für unsere Gesundheit. Im Verbund von Mikro- und Nanoplastikpartikeln werden die Schadstoffe weltweit verteilt und tauchen in verschiedensten Ökosystemen und Nahrungsketten auf. Die genauen Folgen und Auswirkungen einer chronischen Exposition auf die menschliche Gesundheit sind schwer abschätzbar. 

Endokrine Disruptoren können Gesundheit beeinträchtigen 

In der gegenwärtigen Forschung werden die Schadstoffe, die wir durch die Nahrung, Luft oder Hautkontakt aufnehmen, als „endokrine Disruptoren“ bezeichnet. Denn sie stehen im Verdacht, Hormonkreisläufe zu stören oder zu beeinträchtigen und somit Einfluss auf Wachstum und Entwicklung, Stoffwechsel, Fortpflanzung, Stimmung und Verhalten zu haben. Die Folgen sind unter anderem Unfruchtbarkeit, Adipositas oder Diabetes. 

Lydia Kürzinger und Benedikt Pötzl vom Würzburger Lehrstuhl Endokrinologie und Diabetologie haben sich die Auswirkungen von Bisphenolen auf die Hormonsynthese der Nebenniere genauer angeschaut. Bisphenole sind eine Gruppe chemischer Substanzen, die in vielen Kunststoffen als Weichmacher oder Stabilisatoren verwendet werden. Die Assistenzärztin und der Doktorand konnten in aufwendigen Zellkulturexperimenten zum ersten Mal den Einfluss von Bisphenol A (BPA), F (BPF) und S (BPS) auf die Sekretion 15 verschiedener Nebennierenhormone nachweisen.  

Bisphenole hemmen Cortisol, Aldosteron und DHEA

Bei der Exposition mit BPA, BPF und BPS beobachteten die beiden Forschenden signifikante Veränderungen in der Freisetzung essentieller Hormone, wobei einzelne Hormone hoch- und andere herunterreguliert wurden. „Es ist daher davon auszugehen, dass die getesteten Bisphenole auf sehr komplexe Weise mit der Steroidsynthese der Nebennierenzellen interagieren, was dazu führt, dass die Ausschüttung klinisch relevanter Hormone wie Cortisol, Aldosteron und Dehydroepiandrosteron, kurz DHEA, gehemmt wird“, berichtet Benedikt Pötzl. 

„Die betroffenen Steroidhormone sind in verschiedene Systemen des menschlichen Organismus involviert, zum Beispiel Stressantwort, Blutdruckkontrolle, sexuelle Differenzierung und Pubertät“, fährt Lydia Kürzinger fort und resümiert. „Unsere Arbeit legt nahe, dass Bisphenole, die sich mittlerweile in nahezu allen untersuchten menschlichen Proben nachweisen lassen, den präzise regulierten Hormonhaushalt der Nebenniere beeinträchtigen.“ 

Bruno-Allolio-Nebennierenpreis 2024 für Lydia Kürzinger und Benedikt Pötzl

Für ihre Arbeit "Disruptive effects of plasticizers bisphenol A, F, and S on steroidogenesis of adrenocortical cells”, die von der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs/Transregio zur Nebenniere (SFB/TRR 205) und durch ein Stipendium der Graduate School of Life Sciences (GSLS) gefördert wurde, haben Lydia Kürzinger und Benedikt Pötzl beim 67. Deutschen Kongress für Endokrinologie (DGE) in Rostock den mit 8.000 Euro dotierten Bruno-Allolio-Nebennierenpreis der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie 2024 erhalten. 

„Die Thematik der endokrinen Disruptoren stellt angesichts der Unmengen an Plastik und Kunststoffen, die jedes Jahr produziert und nahezu unreguliert in die Umwelt gelangen, ein sehr relevantes und alarmierendes Problem unserer Zeit dar, welches die planetare Gesundheit bedroht. Und die Brisanz nimmt zu, da die planetaren Belastungsgrenzen zur Einbringung neuartiger Substanzen bei Weitem überschritten sind“, kommentiert Privatdozent Dr. Ulrich Dischinger. Der Oberarzt und Leiter des endokrinologischen Routinelabors am UKW hat das Forschungsprojekt initiiert hat und als Mentor betreut. 

Regulatorische Maßnahmen im Sinne des Verbraucher- und Umweltschutzes

Die Forschenden hoffen, dass sie mit dieser Arbeit und weiteren Studien zu endokrinen Disruptoren und deren Risiken zu einer Vertiefung der wissenschaftlichen Evidenz über Risiken unserer kunststoffgeprägten Zeit beitragen und politischen Entscheidungsträgerinnen und -trägern wertvolle Informationen für regulatorische Maßnahmen liefern können, im Sinne des Verbraucher- und Umweltschutzes. 

Im Falle einzelner Substanzen wurden zwar dank langjähriger wissenschaftlicher Forschung inzwischen zumindest in der EU, sowie den USA, weitgehende Regulationen erreicht, doch der Status quo in der Verwendung neuer synthetischer Stoffe durch die Industrie sei weiterhin mangelhaft, denn die komplexen Interaktionen zwischen potenziell endokrin disruptiven Substanzen und Organismen müssen oft nicht ausreichend getestet werden. Besorgniserregend sei auch der gegenwärtige Trend, dass alternative Substanzen durch geringe chemisch-strukturelle Variation entwickelt und eingesetzt werden, obwohl deren potentiell schädlicher Einfluss oft mit der Ursprungssubstanz vergleichbar sei. 

Neben Benedikt Pötzl und Lydia Kürzinger haben Sabine Kendl, Hanna Urlaub, Antonia Dohles, Max Kurlbaum sowie Martin Fassnacht und Ulrich Dischinger am Projekt mitgewirkt. 

Würzburg. Wer bei Prof. Dr. Kathleen Wermke arbeiten oder promovieren möchte, dem empfiehlt die Verhaltensbiologin und medizinische Anthropologin immer erst eine Probezeit von mindestens zwei Wochen: „Prüft, ob ihr das Weinen, Brabbeln und Gurgeln acht Stunden am Tag aushaltet.“ Die meisten ihrer Studierenden werden jedoch schon nach kurzer Zeit von den verschiedenen Melodien, Intervallen und rhythmischen Akzentuierungen in den Bann gezogen. Magie nennt es Kathleen Wermke. „Das Weinen und die vorsprachlichen Lautäußerungen, mit denen Gefühle und Bedürfnisse ausgedrückt werden, sind ein musikalischer Urgesang, den alle Babys auf der Welt beherrschen. Er ähnelt dem Gesang mancher Tiere. Aber nur aus dem Babygesang entwickelt sich eine gesprochene Sprache“, sagt Kathleen Wermke. Auf diesem Gebiet gebe es noch viel zu entdecken. 

Französische Babys weinen mit Akzent, japanische und schwedische komplex

Obwohl alle Neugeborenen in der Lage sind, jede noch so komplexe gesprochene Sprache der Welt zu erlernen, machen sich kulturelle Unterschiede bereits in den ersten Lauten bemerkbar, die Babys von sich geben. So haben Kathleen Wermke und ihr Team beobachtet, dass französische Babys tatsächlich mit Akzent weinen. Ihre Melodiekontur verläuft von tief nach hoch, während Babys deutschsprachiger Mütter mit fallender Melodiekontur, also von hoch nach tief, weinen. Wermkes Analysen zeigen auch, dass japanische und schwedische Neugeborene im Vergleich zu deutschen Babys deutlich komplexer weinen. Da die Variationen in der Melodiekontur nicht durch Unterschiede in der Anatomie des Kehlkopfes oder der Physiologie der Stimmproduktion erklärt werden können, scheint die Prosodie, wie die Sprachmelodie in der Fachsprache genannt wird, in der Umgebungssprache zu liegen.

Nso-Babys weinen in 8 Tonhöhen und spezifischen Tonhöhenverläufen

Dass bereits die ersten Schreie von Neugeborenen charakteristische Spuren der Muttersprache tragen, die das Ungeborene im letzten Schwangerschaftsdrittel kennenlernen konnte, wird besonders deutlich bei Sprachen, in denen unterschiedliche Tonhöhen die Bedeutung der Wörter bestimmen. Mandarin zum Beispiel, das in China, Taiwan und Singapur gesprochen wird, hat vier Tonhöhen. In der Lamnso-Sprache der Nso, einem ländlichen Volk im Nordwesten Kameruns, gibt es sogar acht Tonhöhen plus spezifische Tonhöhenverläufe. Das Weinen der Nso-Babys gleicht eher einem Singsang. Der Abstand zwischen dem tiefsten und dem höchsten Ton ist bei ihnen deutlich größer als bei Neugeborenen deutschsprachiger Mütter, und auch das kurzzeitige Auf und Ab der Töne während einer Lautäußerung ist intensiver. Kathleen Wermke schließt daraus, dass bereits vor der Geburt, im letzten Schwangerschaftsdrittel, eine Prägung durch die Sprechmelodie der Mutter stattfindet. Kaum auf der Welt, ahmen die Kinder diese Melodiemuster nach, indem sie durch Schreien und Gurren ihre Emotionen und Bedürfnisse ausdrücken. Auf diese Weise bauen sie eine natürliche Bindung zur Mutter und zur Gemeinschaft auf. „Ich bin überzeugt davon, dass ein besseres Verständnis der Babygesänge helfen kann, die physischen und kognitiven Anstrengungen wertzuschätzen, die Babys vollbringen, um mit ihrer Umwelt akustisch in Kontakt zu treten und eine emotionale Bindung zu Bezugspersonen über die Stimme herzustellen“, schreibt Kathleen Wermke in ihrem Buch „Babygesänge“, das jetzt im Molden Verlag erschienen ist. Auf mehr als 200 Seiten führt sie alle Interessierten in die geheimnisvolle Klangwelt der Babys ein.

Weltweit einzigartige Datenbank und Kompetenz 

Die Verhaltensbiologin Kathleen Wermke forschte und lehrte viele Jahre am Institut für Anthropologie der Charité in Berlin. Im Jahr 2003 holte sie Prof. Angelika Stellzig-Eisenhauer, Direktorin der Poliklinik für Kieferorthopädie, an das UKW, um dort in enger Kooperation mit der Kinderklinik, der Hals-Nasen-Ohren-Klinik und der Kinderneurochirurgie das interdisziplinäre Zentrum für vorsprachliche Entwicklung und Entwicklungsstörungen aufzubauen. Das sei nicht nur mutig, sondern auch sehr weitsichtig gewesen, meint Kathleen Wermke. 

Um Kinder mit Lippen-Kiefer-Gaumenspalten oder Hörstörungen bei ihrer Sprachentwicklung zu unterstützen und überhaupt erst einmal einen frühen Hinweis auf eine mögliche Entwicklungsstörung zu erkennen, musste Kathleen Wermke jedoch zunächst wissen, wie sich die Sprache bei Kindern ohne Risikofaktoren entwickelt und welche anderen Faktoren die Sprache der Kinder beeinflussen. Sie brauchte Kontrollgruppen. So entstand im Laufe der Jahre die weltweit einzige Datenbank von Babylauten und die einzigartige Kompetenz, diese Lautäußerungen zu modellieren und auszuwerten. „In einem aktuellen Projekt unterstützen wir zum Beispiel eine US-amerikanische Studie, in der die Gehirnentwicklung von Kindern mit Spaltbildungen untersucht wird. Neben den MRT-Aufnahmen helfen unsere Analysen der Laute, die Hirnfunktion mit der von gesunden Kindern zu vergleichen“, sagt Kathleen Wermke.

Nicht nur die Muttersprache, Fehlbildungen oder Hörstörungen wirken sich auf die Lauteigenschaften von Neugeborenen aus, auch die Dauer der Schwangerschaft, die Art der Geburt und die Umgebung, in der das Kind aufwächst, müssen Kathleen Wermke zufolge berücksichtigt werden. Sie kann genau sagen, wann ein Kind idealerweise in wie vielen Bögen schreien sollte, wann welche Laute hinzukommen, welche Konsonantenfolge üblich ist. Aber auch wenn das alles nicht „der Norm“ entspreche, könne sich die Sprache entwickeln, wenn sie entsprechend gefördert werde, beruhigt Kathleen Wermke.

Babylaute sind Ausdruck einer Jahrmillionen alten Entwicklungsgeschichte des Menschen

Ihr Buch versteht sie keineswegs als Ratgeber zur Sprachförderung. Sie möchte die Erwachsenen, nicht nur Eltern, lediglich dazu animieren, den Babys einfach mal zuzuhören. Gerade in Deutschland habe das Schreien und Weinen von Babys oft keine Akzeptanz. Kathleen Wermke aber sagt: „Akzeptiert, dass diese Gefühlssprache der Weg zur Sprache ist! Babys verdienen Respekt und wertschätzendes Verständnis ihrer stimmlichen Botschaften.“ Der Babygesang im ersten Lebensjahr könne als das entscheidende fehlende Puzzlestück betrachtet werden, um den Übergang vom Tiergesang zur Lautsprache besser zu verstehen. Allerdings sei die Forschung noch weit davon entfernt, alle Geheimnisse dieser Klangwelt zu lüften. Daher hofft die 63-Jährige Wissenschaftlerin sehr, dass sich eine ähnlich leidenschaftliche Weiterführung dieser Forschung findet. Im Herbst wird sie ihr Wissen zunächst mit einer Förderung durch die Carl Friedrich von Siemens-Stiftung in einem Fachbuch festhalten. 

Buch: 
Prof. Dr. Kathleen Wermke. Babygesänge. Wie aus Weinen Sprache wird. 224 Seiten Hardcover, 13,5 x 21,5 cm. EUR 26,00. ISBN 978-3-222-15122-4 Molden Verlag
 

Würzburg/Wien. Atherosklerose ist eine chronische Erkrankung der Gefäßwand. Ablagerungen von Lipiden, insbesondere von Cholesterin, treiben die Entstehung von Plaques in der innersten Schicht von Arterien voran. Diese Ablagerungen können das Innere der Gefäße verengen und den Blutfluss behindern. Im schlimmsten Fall führen sie zu Blutgerinnseln, die je nach betroffenem Teil des Gefäßsystems Herzinfarkte oder Schlaganfälle verursachen können, welche weltweit für rund ein Drittel der Todesfälle verantwortlich sind. 

Wie Immunzellen die Entwicklung der Atherosklerose steuern

Seit Jahren erforschen Prof. Dr. Alma Zernecke-Madsen und Clément Cochain, PhD, vom Institut für Experimentelle Biomedizin II sowie Prof. Dr. Christoph Binder vom Klinischen Institut für Labormedizin der Medizinischen Universität Wien diese chronische Erkrankung der Gefäße. Ein Fokus ihrer Untersuchungen liegt auf dem Immunsystem, welches in allen Phasen der Atherosklerose eine wichtige Rolle spielt. So können Makrophagen, die auch als Fresszellen des Immunsystems bekannt sind, durch Aufnahme von Lipiden zu so genannten Schaumzellen werden, die sich besonders in atherosklerotischen Plaques ablagern. 

„Wir wussten bereits, dass diese Schaumzellen den Rezeptor TREM2 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells 2) auf der Oberfläche tragen und dieser Rezeptor die Makrophagenfunktion in unterschiedlichen Pathologien wie Alzheimer oder Fettleibigkeit reguliert. Die Mechanismen, über die der Rezeptor auf die Atherosklerose einwirkt, waren jedoch noch nicht vollständig bekannt“, erläutert Alma Zernecke-Madsen, die das Institut für Experimentelle Biomedizin am UKW leitet. 

Einen wichtigen Baustein lieferten die Arbeitsgruppen aus Würzburg und Wien nun in der neuesten Publikation im renommierten Journal Nature Cardiovascular Research. „Wir haben den Einfluss von TREM2 auf die frühe und späte Atherosklerose sowie auf die Makrophagenfunktionen in zwei unterschiedlichen Laboren, in Wien und in Würzburg, unabhängig voneinander untersucht, was die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse noch unterstreicht“, betonen die drei Studienleiter. 

TREM2 reguliert Makrophagenfunktion 

Gemeinsam konnten die Forschenden zeigen, dass TREM2 für Makrophagen entscheidend an der Aufnahme von Lipiden und dem effizienten Abräumen von toten Zellen im Gewebe beteiligt ist, der so genannten Efferozytose. TREM2 fördert das Überleben von Schaumzellen. Auf diese Weise scheint TREM2 das Gleichgewicht zwischen dem Absterben von Schaumzellen und ihrer Beseitigung in atherosklerotischen Läsionen zu steuern. 

Schützende Funktion eines agonistischen TREM2-Antikörpers

Einen möglichen therapeutischen Ansatz lieferten Untersuchungen an so genannten LDLR-/- Mäusen. Da bei den Mäusen das LDLR-Gen ausgeschaltet wurde, haben sie eine erhöhte Konzentration von LDL-Cholesterin im Blut, was das Risiko für die Entwicklung von Atherosklerose erhöht. Diese Mäuse wurden mit einem von Kai Schlepckow und Christian Haass vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in München hergestellten agonistischen TREM2-Antikörper namens 4D9 behandelt, wodurch die Aktivität von TREM2 verstärkt wurde. Es hat sich gezeigt, dass durch die Stimulation von TREM2 die Bildung nekrotischer Kerne innerhalb der atherosklerotischen Plaques begrenzt wurde (siehe Abbildung). 
Diese protektive Funktion von TREM2 könnte Alma Zernecke-Madsen, Christoph Binder und Clément Cochain zufolge sehr wichtig sein, da die Ansammlung von abgestorbenen Plaquezellen maßgeblich die Stabilität der Ablagerungen und damit klinische Komplikationen der Atherosklerose beeinflusse. Das heißt: Wenn zu viele Zellen durch Nekrose absterben und die geschädigten Zellen nicht effizient entfernt werden, kommt es zu Entzündungen und nachfolgenden schädlichen Effekten. Durch die Gabe von 4D9 sterben jedoch weniger Zellen aufgrund von Nekrose ab. 

TREM2 könnte bei Atherosklerose diagnostisch und therapeutisch nutzbar sein

Darüber hinaus konnten die Forschenden Daten erheben, die TREM2 im menschlichen Serum bei der Atherosklerose nachweisen. „Das im Blut lösliche TREM2 („sTREM2“) korrelierte mit dem weiteren Wachstum von Plaques in der Halsschlagader der Patientinnen und Patienten“, schildert die Ko-Erstautorin Dr. Florentina Porsch. „Zusammen mit den Ergebnissen aus den präklinischen Tiermodellen könnte dies darauf hindeuten, dass TREM2 diagnostisch wie auch therapeutisch nutzbar sein könnte, was in den nächsten Jahren weiter erforscht werden muss“, fasst Ko-Erstautorin Marie Piollet zusammen. Aktuell untersucht Clément Cochain gemeinsam mit Alma Zernecke-Madsen und Antoine-Emmanuel Saliba vom Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) mit ihren jeweiligen Arbeitsgruppen am Standort Würzburg die Funktion von TREM2 auch in anderen kardiovaskulären Erkrankungen wie dem Myokardinfarkt und bei Herzinsuffizienz. Die Untersuchungen finden unter anderem im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereichs SFB 1525 „Interaktion zwischen Herz und Immunsystem“ statt, dessen stellvertretende Sprecherin Alma Zernecke-Madsen ist. 

Publikation: 

*Marie Piollet, *Florentina Porsch, Giuseppe Rizzo, Frederieke Kapser, Dirk J.J. Schulz, Máté G. Kiss, Kai Schlepckow, Estrella Morenas-Rodriguez, Mustafa Orkun Sen, Julius Gropper, Sourish Reddy Bandi, Sarah Schäfer, Tobias Krammer, Alexander M. Leipold, Matthias Hoke, Mária Ozsvár-Kozma, Hannah Beneš, Martin Schillinger, Erich Minar, Melanie Roesch, Laura Göderle, Anastasiya Hladik, Sylvia Knapp, Marco Colonna, Rudolf Martini, Antoine-Emmanuel Saliba, Christian Haass, #Alma Zernecke, #Christoph J. Binder, #Clément Cochain. TREM2 protects from atherosclerosis by limiting necrotic core formation. Nature Cardiovascular Research. NCVR-2023-05-1780B, DOI: 10.1038/s44161-024-00429-9

* Ko-Erstautorinnen
# Studienleiter:in
 

Würzburg. Ihre Forschung kommt vielleicht nicht der breiten Masse zugute, aber: „Wenn ich dazu beitragen kann, dass eine Patientin oder ein Patient wieder laufen, atmen und leben kann, dann hat sich mein Einsatz gelohnt“, sagt Dr. Luise Appeltshauser, Assistenzärztin an der Neurologischen Klinik und Poliklinik des UKW. Das fand auch die Deutsche Gesellschaft für Muskelkranke e.V. (DGM) und zeichnete sie für ihre publizierte Arbeit zum Thema „Pan-Neurofascin assoziierte autoimmune Nodopathie“ auf dem DGKN-Kongress für Klinische Neurowissenschaften am 8. März 2024 in Frankfurt am Main mit dem Junior-Preis aus. Der mit 2.500 Euro dotierte Preis fördert die Erforschung neuromuskulärer Erkrankungen.

Autoimmune Nodopathien: Wenn Antikörper die Nervenknoten angreifen

 Luise Appeltshauser hat sich auf Autoimmunerkrankungen des Nervensystems spezialisiert, insbesondere auf die Autoimmune Nodopathie, eine seltene und schwere neuromuskuläre Erkrankung, die erst seit zehn Jahren bekannt ist. Bei der Autoimmunen Nodopathie greifen Antikörper die Nervenknoten, die so genannten Ranvierschen Schnürringen, entlang der Nervenfasern an. Diese Ranvierschen Schnürringe sind eine Art Turboboost, die dafür sorgen, dass die Signale vom Gehirn entlang der Nervenfaser schnell und effizient zum Ziel gelangen. 

Proteine Neurofascin-186 und Neurofascin-155

An den Schnürringen befinden sich bestimmte Proteine, die von den Antikörpern attackiert werden. Nur wenige dieser Proteine sind bekannt. Luise Appeltshauser hat bereits während ihrer Doktorarbeit als Medizinstudentin in der Arbeitsgruppe von Privatdozentin Dr. Kathrin Doppler und leitender Oberärztin Prof. Dr. Claudia Sommer erstmals Antikörper gegen das Protein Caspr nachgewiesen. Im Fokus ihrer aktuellen Arbeit stehen nun die noch unerforschten Pan-Neurofascin-Antikörper. Diese Antikörper richten sich gegen die Proteine Neurofascin-186 und Neurofascin-155, die in der ultrakomplexen Struktur des Ranvierschen Schnürrings vorkommen. Luise Appeltshauser hat gemeinsam mit ihren Kolleginnen und den Doktorandinnen Helena Junghof und Julia Messinger Betroffene identifiziert, die klinischen Merkmale und das Therapieansprechen charakterisiert, den Pathomechanismus untersucht, also wie die Antikörper zur Schädigung führen, und neue Biomarker für die Diagnostik, den Verlauf und die Prognose ermittelt. 

Zerfetzte Ranviersche Schnürringe und fulminanter Krankheitsverlauf 

„Pan-Neurofascin-Antikörper können die Architektur der Schürringe regelrecht zerfetzen, was innerhalb weniger Wochen zu einem fulminanten Krankheitsverlauf führen kann“, erklärt die angehende Neurologin. „Häufig sind Männer im mittleren Alter betroffen. Die Betroffenen leiden unter Gefühlsstörungen und schweren Lähmungen der Gliedmaßen und Gesichtsnerven, können mitunter nicht mehr kommunizieren und müssen manchmal über Wochen und Monate künstlich beatmet werden. Komplikationen bei der Beatmung oder auch Herz-Rhythmusstörungen können dann sogar zum Tod führen.“ Das klinische Bild der Pan-Neurofascin-Autoimmun-Nodopathie unterscheide sich stark von den bereits bekannten Immun-Neuropathien. Die Diagnostik war bislang sehr schwierig, da keine Biomarker im Blut bekannt waren. Über den Antikörpernachweis lässt sich die Diagnose nun leicht stellen, ein weiterer Biomarker für den Verlauf kann der Gehalt an Neurofilament-Leichtketten im Serum sein. Eine frühzeitige Behandlung mit entsprechenden Medikamenten, die die Antikörper aus dem Blut eliminieren, sei aber immens wichtig, so Appeltshauser. Das Medikament Rituximab habe beispielsweise die Symptome erfolgreich reduziert und sogar zu Remissionen geführt. 

32 Patientinnen und Patienten mit Pan-Neurofascin-Autoimmun-Nodopathie

Luise Appeltshauser und ihre Kolleginnen erhalten inzwischen Serumproben aus ganz Deutschland, aber auch aus den USA und Australien, um die Antikörper zu bestimmen. In der Literatur sind bis dato nur 32 Patientinnen und Patienten mit Pan-Neurofascin-Autoimmun-Nodopathie beschrieben, inklusive der von den Würzburger Neurologinnen untersuchten Erkrankten. Sie vermuten aber, dass es mehr solcher Antikörper-assoziierter Immun-Neuropathien gibt. Ihre Ursachen sind noch unklar. Ein möglicher Auslöser für die fehlgeleiteten Antikörper könnten frühere Infektionen sein. Die Fragestellungen gehen jedenfalls nicht aus. 

Junior-Preis der DGM ist Ehre, Anerkennung, Rückenwind

„Der DGM-Junior-Preis gibt mir Rückenwind für zukünftige Forschungsprojekte“, freut sich Luise Appeltshauser. Er sei eine große Ehre und Anerkennung für die Zeit und das Herzblut, das sie in die Forschung gesteckt habe, und helfe bei weiteren Karriereschritten, zum Beispiel bei der Einwerbung von Drittmitteln und dem Aufbau einer eigenen Forschungsgruppe. Derzeit wird die Medizinerin vom Interdisziplinären Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) der Medizinischen Fakultät der Universität Würzburg im Rahmen eines Habilitationsprogramms für Frauen gefördert. Zuvor war Luise Appeltshauser, die auch Sprecherin der Assistenzärztinnen und Assistenzärzte in der Neurologie am UKW ist, im Clinician Scientist-Programm des IZKF, das dem ärztlichen Nachwuchs neben der klinischen Ausbildung Freiräume für die Forschung gibt. Den Preis konnte sie aus gutem Grund nicht persönlich entgegennehmen: Vor vier Wochen hat Luise Appeltshauser ihr erstes Kind zur Welt gebracht. 

Über die Deutsche Gesellschaft für Muskelkranke (DGM): 
Die Deutsche Gesellschaft für Muskelkranke (DGM) mit Sitz in Freiburg ist mit rund 10.000 Mitgliedern die größte und älteste deutsche Selbsthilfeorganisation für Menschen mit neuromuskulären Erkrankungen. Seit über 50 Jahren fördert die DGM die Erforschung der mehr als 800 verschiedenen heute bekannten, teilweise sehr seltenen Muskelerkrankungen. Eine wichtige Aufgabe der DGM ist auch die Beratung und Unterstützung von Betroffenen und ihren Angehörigen in ihrem Alltag. Über Muskelerkrankungen zu informieren und die Interessen von muskelerkrankten Menschen gesundheitspolitisch zu vertreten, sind weitere zentrale Anliegen der Selbsthilfeorganisation.

Originalarbeiten

Appeltshauser L, Junghof H, Messinger J, et al. Anti-pan-neurofascin antibodies induce subclass-related complement activation and nodo-paranodal damage. Brain. 2023 May 2;146(5):1932-1949.

Appeltshauser L, Doppler K. Pan-Neurofascin autoimmune nodopathy - a life-threatening, but reversible neuropathy. Curr Opin Neurol. 2023 Oct 1;36(5):394-401.

Würzburg. Ein bisschen Fett ist ok. Wenn die Leber als zentrales Organ des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels aber mehr Fett speichern muss, als sie abbauen kann, spricht man von einer Fettleber. 30 Prozent der modernen Bevölkerung sind von dieser sogenannten Steatose betroffen. „Und mit der Zahl der Übergewichtigen steigt die Zahl unserer Patientinnen und Patienten“, warnt Prof. Dr. Andreas Geier, Leiter der Hepatologie am Universitätsklinikum Würzburg (UKW). Jeder Fünfte mit einer Fettleber erkrankt an einer Fettleberhepatitis. Die Entzündung kann zu schweren Vernarbungen - Fibrose und Zirrhose - sowie zu Krebs führen. Doch nicht nur Umweltfaktoren wie Überernährung und Bewegungsmangel, sondern auch genetische Veranlagungen können eine Fettleber verursachen.

DNA von 10.000 alten und modernen Menschen analysiert

Eine bekannte und relevante Rolle bei der Entwicklung einer Fettlebererkrankung spielt die häufige Variante rs738409 des PNPLA3-Gens (siehe Infokasten). Während die Variante in afrikanischen Ländern eher selten auftritt - in Kenia liegt die Häufigkeit bei 8 Prozent - tragen in Mesoamerika rund 70 Prozent das Risiko-Allel, Spitzenreiter ist Peru mit 72 Prozent. Wie kommt es zu dieser auffallend heterogenen globalen Präsenz des Risiko-Allels? Wo liegt der Ursprung der PNPLA3-Variante rs738409? Diese Fragen beschäftigten den anthroplogisch interessierten Andreas Geier schon länger. Er kontaktierte Prof. Dr. Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig (MPI-EVA), der im Jahr 2022 für die Sequenzierung des Genoms der Neandertaler mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Pääbo stellte den Kontakt zur Abteilung Archäogenetik her, deren Direktor, Prof. Dr. Johannes Krause, der erste genetische Nachweis eines Denisova-Menschen gelang. Der Denisova-Mensch lebte vor rund 40.000 Jahren im sibirischen Altai-Gebirge und gilt neben Homo sapiens und Neandertaler als dritte Population der Gattung Homo. 

Gemeinsam mit Stephan Schiffels, Leiter der Arbeitsgruppe Populationsgenetik am MPI-EVA, Prof. Dr. Marcin Krawczyk vom UKS und seinem Doktoranden Jonas Trost analysierte Andreas Geier die DNA von mehr als 10.000 archaischen und modernen Menschen aus aller Welt. Darunter sind alle 21 verfügbaren Neandertaler-Genome und zwei Denisovaner-Genome sowie der weltweit einzige Hybrid, das Urzeit-Kind mit einer Neandertaler-Mutter und einem Denisovan-Vater. 

Primaten tragen Wildtyp, Frühmenschen 100 % Risiko-Allel

„Überraschenderweise trugen alle archaischen Menschen, die vor 40.000 bis 65.000 Jahren lebten, ausschließlich das Risiko-Allel, was auf eine Fixierung des Varianten-Allels bei ihren gemeinsamen Vorfahren hindeutet“, erklärt Andreas Geier und geht im menschlichen Stammbaum noch weiter zurück. „Bei der Analyse der Referenzgenomsequenz von Primaten wurde deutlich, dass die Menschenaffen, vom Orang-Utan über Gorilla bis zum Schimpansen und Bonobo, eine ursprüngliche, weniger riskante Genvariante tragen, einen sogenannten Wildtyp.“

Fettspeicherung sicherte einst das Überleben 

Daraus schließen die Wissenschaftler, dass die Hauptvariante des Fettleber-Gens PNPLA3 bereits vor der Aufspaltung des menschlichen Stammbaums vor mehr als 700.000 Jahren entstanden sein muss (siehe Abbildung 1). Aber warum? Schließlich hat diese Variante ungünstige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Eine Hypothese ist, dass diese und andere Genvarianten, die am Stoffwechsel beteiligt sind, in der Altsteinzeit, dem Paläolithikum, entwickelt wurden, um das Überleben zu sichern. „Insbesondere die Fähigkeit, Fett zu speichern, war wahrscheinlich während des größten Teils der Menschheitsgeschichte von Vorteil, während sie unter den heutigen Lebensbedingungen von Nachteil ist“, erklärt Andreas Geier und zieht zum Vergleich den Habitus von Gänsen heran, die sich vor Langstreckenflügen eine Fettleber anfressen, um genügend Energie an Bord zu haben.

Unterstützt PNPLA3 die Thermogenese? 

PNPLA3 wird auch in der Netzhaut exprimiert. Hier ist es am Stoffwechsel von Vitamin A beteiligt, das das Sehen in der Dämmerung beeinflusst – möglicherweise ein wichtiger Aspekt bei der Jagd. Außerdem kommt es im braunen Fettgewebe vor. „Unsere Beobachtung könnte den Vorteil der Fettspeicherung in kaltem Klima und insbesondere für Neandertaler unter eiszeitlichen Bedingungen unterstreichen“, spekuliert Geier. Für diese Hypothese spricht, dass die PNPLA3-Variante bei 89,3 Prozent der Jakuten-Bevölkerung in der kältesten Region im Nordosten Russlands vorherrscht. Weitere Untersuchungen zur Funktion von PNPLA3 bei der Wärmeproduktion außerhalb der Leber wären laut Geier spannend.

Kein signifikantes Signal für natürliche negative Selektion

Interessant ist auch die Frage nach der natürlichen Selektion. Die Allelfrequenzen rund um den Globus haben sich in den vergangenen 15.000 Jahren kaum verändert. Es gibt im archäogenetischen Datensatz keinen signifikanten Hinweis auf genetische Selektion. Spricht das nicht gegen die Hypothese der natürlichen Selektion im Paläolithikum? Stephan Schiffels rät zur Vorsicht: „Obwohl unsere genomweite Analyse keine signifikanten Signale für natürliche Selektion in den letzten 10.000 Jahren gefunden hat, besteht immer noch die Möglichkeit, dass Selektion in Zeiträumen aktiv war, die älter sind als die, die wir heute statistisch analysieren können“. Angesichts der begrenzten Lebensspanne archaischer Menschen sei es auch nicht überraschend, dass kein Signal in Richtung negativer Selektion gefunden werden konnte, da diese Variante ihre ungünstigen Auswirkungen wahrscheinlich erst im späteren Erwachsenenalter entfaltet und daher weniger wahrscheinlich die Fortpflanzungsdynamik beeinflusst.

Haben wir das Fettleber-Gen von den Neandertalern geerbt? 

Ob wir Menschen die PNPLA3-Variante rs738409 von den Neandertalern geerbt haben, ist laut Andreas Geier die naheliegendste Frage, die sich aus der Studie ergibt, und sie ist nicht ganz unbegründet. So wurde die Genvariante SLC16A11, die unter anderem zu Diabetes Mellitus führt, von den Neandertalern auf die modernen Menschen übertragen, aber nicht an alle. Der Homo neanderthalensis lebte bereits in Europa als der Homo sapiens aus Afrika kam und ein Genaustausch stattfand. In Afrika findet man SLC16A11 nicht, dafür aber Varianten von PNPLA3. Und das spricht gegen einen Gentransfer durch den Neandertaler. „Obwohl er dazu beigetragen haben könnte“, fügt Stephan Schiffels hinzu. „Tatsächlich zeigen unsere nachfolgenden Analysen, dass eines von 1.000 heutigen PNPLA3-Varianten-Allelen aus dem Neandertaler-Genom stammen könnte.“ 

Förderung und Publikation: 
Die mit finanzieller Unterstützung des European Research Council (ERC) im EU-Forschungsrahmenprogramm Horizon 2020 (grant agreement number 851511) gewonnenen Erkenntnisse wurden im renommierten Fachjournal für Gastroenterologie und Hepatologie Gut publiziert: Andreas Geier, Jonas Trost, Ke Wang, Clemens Schmid, Marcin Krawczyk, Stephan Schiffels: PNPLA3 fatty liver risk allele was fixed in Neanderthals and segregates neutrally in humans. Gut. Published Online First: 08 March 2024. doi: 10.1136/gutjnl-2023-331594

Das PNPLA3-Gen ist für die Produktion eines Enzyms namens Patatin-like Phospholipase Domain-containing Protein 3 (PNPLA3) verantwortlich. Das Enzym ist an Prozessen beteiligt, die die Speicherung und Freisetzung von Fetten regulieren. Mutationen oder genetische Varianten im PNPLA3-Gen können die Aktivität dieses Enzyms beeinflussen und damit den Fettstoffwechsel in der Leber verändern. So ist ein bestimmter genetischer Polymorphismus mit dem Referenzmarker rs738409 im PNPLA3-Gen mit einem erhöhten Risiko für eine Fettlebererkrankung assoziiert. Diese Variationen können dazu führen, dass die Leber mehr Fett speichert und weniger effizient abbaut, was zu einer Fettansammlung in der Leber führt und das Risiko für Lebererkrankungen erhöht.