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Medizin

01.05.2000
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-MedizinGovi-Verlag

Neues aus der Wissenschaft

zusammengestellt von der PZ-Redaktion

Ein Pfund pro Winter

Eine gute Nachricht für alle, die auf ihr Gewicht achten wollen, müssen oder sollten: Über die Weihnachtsfeiertage nehmen Menschen durchschnittlich nur 320 Gramm zu. Im gesamten Winter von Oktober bis März sind es überschaubare 480 Gramm. Die schlechte Nachricht: Kaum einer nimmt diese zusätzlichen Gramme im Sommer wieder ab.

In einer Studie des National Institute of Health, Bethesda, maßen amerikanische Wissenschaftler das Körpergewicht von 200 Probanden zwischen Thanksgiving und Neujahr, sowie in der Zeit davor und danach. Einen signifikanten Anstieg des Körpergewichtes registrierten sie mit durchschnittlich 320 Gramm nur in der Periode zwischen den Feiertagen.

Dieser marginale Gewichtszuwachs scheint jedoch über die Jahre das Körpergewicht beträchtlich ansteigen zu lassen, denn von rund 100 Probanden, die im darauffolgenden September ein weiteres Mal gewogen wurden, hatte es kaum einer geschafft, den Feiertagsspeck wieder loszuwerden. Im Gegenteil: Durchschnittlich hatten die Testpersonen weitere 300 Gramm zugenommen.

Damit, so bilanzieren Jack A. Yanovski und seine Kollegen, habe die durchschnittliche Gewichtszunahme innerhalb eines Jahres bei 620 Gramm gelegen. Mehr als die Hälfte futterten sich die Studienteilnehmer an den Festtagen an. Dies scheint übrigens fast schicksalhaft zu verlaufen: Die Wissenschaftler konnten keine Unterschiede feststellen zwischen Menschen, die auf ihr Gewicht achteten, und denen, die es nicht taten.

Quelle: Yanovski, J. A., et al., New England Journal of Medicine, 342, Nummer 12 (2000) 861 - 867

 

Schwarzkümmels Antwort auf Krebszellen

Dem Gewürz werden allerhand positive Eigenschaften zugeschrieben. Schwarzkümmelsamen, Nigella sativa L., sollen die Histaminfreisetzung aus den Mastzellen hemmen können, Erkrankungen wie Allergien, Neurodermitis und Rheuma lindern sowie antimikrobiell, antimykotisch und antihelminthisch wirken. In der vorliegenden Studie nehmen Forscher die Wirkung auf Krebszellen unter die Lupe. Wie die meisten anderen Untersuchungen zu Schwarzkümmel, so ist auch diese eine In-vitro-Testung. Klinische Studien fehlen weitgehend.

Ein Forscherteam der Universität Singapore untersuchte den cytotoxischen Effekt von N. sativa auf sieben verschiedene Krebszell-Linien: murine und menschliche Leukämiezellen, Zellen eines Fibrosarkoms, eines Leber-, Kolon-, Blasen- sowie Lungenkarzinoms. Nur der Ethylacetat-Extrakt des Samens konnte mit dosisabhängigen wachstumshemmenden Effekten gegenüber allen Krebszellen aufwarten. Dabei reagierten die Leberkrebszellen am empfindlichsten, gefolgt von den menschlichen Leukämie- und den Lungenkrebszellen. Die Auszüge aus n-Hexan, n-Butanol und Wasser konnten das Tumorwachstum nicht unterbinden.

Die Dosis des ethanolischen Schwarzkümmel-Extraktes scheint für die Wirkung eine nicht unerhebliche Rolle zu spielen, fanden die Wissenschaftler anhand intakter Endothelzellen heraus. 100 µg/ml Extrakt wirkten bei rund der Hälfte der Endothelzellen cytotoxisch, während 50 µg/ml des Auszugs die Wachstumsrate der Tumorzell-Linie nicht beeinflussen können.

Der ethanolische Extrakt des Schwarzkümmelsamens scheint auch das Immunsystem beeinflussen zu können, fanden die Forscher anhand von Mäuse-Milzzellen heraus. Per se wirkt er zwar nicht immunmodulatorisch, jedoch in Anwesenheit von Mitogenen wie Lipopoylsacchariden und Concanavalin. Das Forscherteam glaubt, dass der Extrakt die spezifische zelluläre Abwehr stimuliert. Wie das konkret vonstatten geht, ist noch nicht bekannt.

Quelle: Swamy, S. M. K., Tan, B. K. H., Cytotoxic and immunopotentiating effects of ethanolic extract of Nigella sativa L. seeds. J. of Ethnopharmacology 70 (2000) 1 - 7.

 

Indizien auf die Herkunft der Kraftwerke

Australische Wissenschaftler haben in den für die Energieproduktion zuständigen Mitochondrien bestimmter einzelliger Algen ein Protein entdeckt, das einem Eiweiß der a-Proteobakterien weitgehend entspricht. Das Protein steuert als FTsZ sowohl in den prokaryotischen Bakterienzellen als auch unter dem Namen FTsZ-mt in den Mitochondrien der eukaryotischen Alge Mallonomas splendens die Teilung.

Dieser scheinbar recht akademische Fund könnte ein wichtiger Beleg für die Endosymbiontenhypothese sein. Die besagt, dass Zellorganellen höherer Lebewesen von eingewanderten Bakterienzellen abstammen.

Wie Peter L. Beech und seine Kollegen weiter herausfanden, haben sich die Kraftwerke der eukaryotischen Zellen im Laufe der Evolution schnell weiter entwickelt. Denn schon in den nächsten Entwicklungsstufen bei Hefepilzen (Saccharomyces cervisae) und beim Nematoden Caenorhabditis elegans fanden sie kein FTsZ mehr. In Pilzen und Tieren haben andere Proteine die FTsZ-Funktion bei der Zellteilung übernommen.

Heute gehen zwar die meisten Wissenschaftler davon aus, dass die Chloroplasten und Mitochondrien höherer Zellen aus eingewanderten Bakterien entstanden sind. Ein wissenschaftlicher Beweis für die Endosymbiontenhypothese steht allerdings noch aus. Auch wenn das von Beech und seinen Kollegen gefundene Protein FtsZ wohl nicht alle Zweifel beseitigen kann, ein weiteres Indiz für die Richtigkeit der Hypothese ist es allemal. Beech sieht in den a-Proteobakterien sogar den direkten Vorläufer der ersten Mitochondrien.

Quelle: Beech, P. L., Science, 287 (2000) 1276 - 1279

 

Abnehmen zahlt sich auch für Asthmatiker aus

Reduzieren adipöse Asthmatiker ihr Gewicht, verbessern sich Lungenfunktion, Asthmasymptome, Morbidität und Lebensqualität. Eine Gewichtsabnahme lohnt sich auf jeden Fall, denn die positiven Effekte sind nicht nur unmittelbar nach der Diät, sondern auch noch nach einem Jahr zu verbuchen, haben finnische Forscher in einer randomisierten kontrollierten Studie festgestellt.

Die 38 an der Untersuchung teilnehmenden Asthmatiker zwischen 18 und 60 Jahren hatten einen Body-Mass-Index von 30 bis 42. Alle wurden ernährungsphysiologisch geschult, 19 von ihnen mussten zwei Monate lang eine strenge Diät halten mit nur rund 400 Kilokalorien täglich. Nach den mageren acht Wochen hatten die Probanden rund 14,2 Kilogramm oder 14,5 Prozent ihres Gewichtes verloren, die Kontrollgruppe nur 0,3 Kilogramm. Auch nach einem Jahr griff die Diät noch: Die Verumgruppe brachte durchschnittlich immer noch 11,1 Kilogramm oder 11,3 Prozent weniger auf die Waage, die Asthmatiker, die keine Diät hielten, 2,3 Kilogramm weniger.

Die Lungenfunktion profitierte insgesamt gesehen erheblich von der Gewichtsabnahme, auch wenn die morgendlichen Peak-flow-Werte sich nicht signifikant verbesserten. Positiv entwickelten sich die Vitalkapazität und das forcierte Exspriationsvolumen. Die Vitalkapazität, also das nach maximaler Exspiration eingeatmete maximale Atemvolumen, erhöhte sich nach der Diät um 8,6 Prozent, verglichen mit den Asthmatikern ohne Diät. Nach einem Jahr betrug dieser Wert immerhin noch 7,6 Prozent. Ähnlich erfreulich waren die Werte des forcierten Exspirationsvolumens, also das durch einen maximalen Ausatmungsstoß in einer Sekunde ausgeatmete Atemvolumen.

Die Patienten, die abgenommen hatten, erlitten in der Folge weniger dyspnoische Anfälle, und sie brauchten signifikant weniger Sympathomimetika und orale Steroide. So fiel beispielsweise in der Diät-Gruppe der tägliche Gebrauch von Sympathomimetika um rund 1,2 Dosen. Die Asthmatiker in der Vergleichgruppe brauchten annähernd gleich viele Medikamente. In der Verumgruppe betrug die Zahl der Exazerbationen im Mittel eins, dagegen erlitten in der Kontrollgruppe vier Patienten eine Verschlimmerung ihrer Krankheit. Gefragt nach der Lebensqualität bewerteten die Patienten mit Gewichtsabnahme ihre Krankheit als besser zu ertragen als die Betroffenen, die nicht an Gewicht verloren.

Quelle: Stenius-Aarniala, B., et al., Immediate and long term effects of weight reduction in obese people with asthma: randomised controlled study. BMJ 320 (2000) 827 - 832.

 

Sex lohnt sich

Fast alle tun es, und keiner weiß so recht warum. Nicht so C. Patrick Doncaster und seine Kollegen von der Abteilung für Biodiversität und Ökologie der Universität von Southhampton, Großbritannien. Die Wissenschaftler haben eine Erklärung gefunden, warum sich die sexuelle Fortpflanzung gegenüber der ungeschlechtlichen durchgesetzt hat.

Logisch ist dies keinesfalls. Die asexuelle Fortpflanzung hat ihre Vorteile, denn Sex hat seinen Preis. Die Männchen können ihren Beitrag zum Wachstum der Population nur über die Weibchen leisten. Ohne Männchen zusätzlich ernähren zu müssen, könnte eine Mutante, die sich asexuell vermehrt, ihre Präsenz innerhalb der Population während der folgenden Generationen verdoppeln.

Dass sich Sex auf die Dauer doch lohnt, konnten die englischen Wissenschaftler am Computer zeigen. Sie errechneten, was passiert, wenn sich ein Teil einer Population plötzlich ohne Sex vermehren kann. Das Ergebnis: Paaren sich Männchen und Weibchen fleißig, können sie die Invasion der Ungeschlechtlichen aufhalten. Denn die sich ungeschlechtlich vermehrende Population hemmt das eigene Wachstum stärker als das der kopulierenden Konkurrenz. Der Grund: Identische Individuen liefern sich den härtesten Konkurrenzkampf um vorhandene Ressourcen, wie zum Beispiel die Nahrung. Sie haben dieselben Überlebensstrategien und keine Möglichkeiten, einander auszuweichen. Die beiden Fortpflanzungsformen koexistieren schließlich, weil sich Vor- und Nachteile der beiden Reproduktionsarten ausgleichen, so das Ergebnis des Computermodells.

Damit gewinnt die Population, die sich sexuell vermehrt, Zeit. Nach der Theorie der Forscher ist das der entscheidende Faktor, damit sich die ökologischen Vorteile der sexuellen Fortpflanzung entfalten, wie zum Beispiel die größere Vielfalt der Nachkommen.

Quelle: Doncaster, C. P., et al., The ecological cost of sex, Nature, Vol. 404 (2000) 281 - 284

 

Neuer Job für Leberzellen

Leberzellen könnten künftig den Job von defekten Inselzellen des Pankreas übernehmen, und an ihrer Stelle Insulin produzieren. Das berichten zumindest israelische Forscher in der Mai-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature Medicine.

Die Inselzellen von Typ-1-Diabetikern sind nicht mehr in der Lage, ausreichende Mengen Insulin zu sezernieren. Seit Jahren versuchen Forscher daher mit verschiedenen Methoden, defektes Pankreasgewebe zu reanimieren. So implantierten sie beispielsweise gesunde Inselzellen in die Bauchspeicheldrüse von diabetischen Versuchstieren.

Mit einem neuen gentherapeutischen Verfahren machten jetzt Sarah Ferber und ihre Kollegen vom Sheba Medical Center auf sich aufmerksam. Die Forscher behandelten Leberzellen von hyperglykämischen Mäusen mit dem Gen, das für das Protein PDX-1 kodiert. PDX-1 spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation der Genexpression während der Differenzierung von Pankreasgewebe. Die Wissenschaftler verpackten das Gen in Adenoviren, die ihre Ware dann gezielt in Leberzellen transportierten. Diese waren fortan in der Lage, Insulin zu produzieren.

PDX-1 könne also nicht-pankreatisches Gewebe so programmieren, dass es Insulin produziert, folgern die Autoren aus dem Tierversuch. Sollte dieses gentherapeutische Verfahren auch beim Menschen glücken, könnte man eröffnen sich damit ungeahnte Möglichkeiten, künftig defekte Pankreaszellen einfach zu ersetzen. "Dieses Ergebnis könnte für einen Durchbruch bei der Therapie des Diabetes sorgen", schreibt Axel Kahn vom Pariser Institute Cochin de Genetique Molecular in einem Statement in derselben Ausgabe von Nature Medicine.

Quelle: Ferber, S., et al., Nature Medicine, Vol. 6, Nr. 5 (2000) 568, 505.

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