WWWW vom 26.12.2016: Goldkatzen, Sepsis und Tumore

Sepsis schneller erkennen

Im Rahmen des Forschungsprojekts ImSpec entwickelten Forscher des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT), Intensivmediziner des Universitätsklinikums Jena (UKJ/CSCC) und Partner aus der Industrie eine Nachweismethode mit der krankheitserregende Pilze zukünftig schneller und zuverlässiger identifiziert werden können. Integriert in ein neues optisches Analysesystem können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit dem Sepsis-Chip mehrere Pilzerreger in Patientenproben parallel nachweisen und charakterisieren.

Metastasierende Tumore früher erkennen

Wie gefährlich eine Krebserkrankung ist, hängt wesentlich von der Fähigkeit der Tumorzellen zur Metastasierung ab, das heißt ihrer Ausbreitung und Ansiedlung in anderen Organen. Tumore der Bauchspeicheldrüse gehören wegen ihrer schnellen Metastasierung zu den aggressivsten Krebsarten. Häufig erfolgt die Diagnose erst dann, wenn bereits weitere Organe betroffen sind. Ein wichtiges Ziel der Krebsforschung ist daher, Metastasen frühzeitig zu entdecken und einzudämmen. Das Protein CD44v6 spielt eine wesentliche Rolle bei der Metastasierung von Tumoren. Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun eine Möglichkeit entdeckt, CD44v6 exprimierende Krebszellen aufzuspüren, durch fluoreszierende Nanokristalle.
L. Li, M. Schmitt, A. Matzke, P. Wadhwani, V. Orian-Rousseau ,P.A. Levkin: v6-peptide functionalized quantum dot nanoparticles selectively bind CD44v6 expressing cancer cells. Advanced Science, 2016. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201600202/full

Wo Wahrnehmung entsteht

„Wahrnehmung ist, wenn unser Gehirn Erfahrungen mit neuen Informationen aus Sinneswahrnehmungen verknüpft“, erklärt Matthew Larkum, Professor für Neuronale Plastizität an der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und Leiter des Larkum Labs. In einer aktuellen Studie konnten er und sein Team nun einen wesentlichen Mechanismus der Wahrnehmung im Gehirn ausfindig machen und ihn gezielt manipulieren.
„Active cortical dendrites modulate perception”
von: Takahashi, N., Oertner, T., Hegemann, P., Larkum, M.E.
in: Science (2016), DOI: 10.1126/science.aah6066

Protein ist für Hörschaden verantwortlich

Etwa 360 Millionen Menschen leiden nach Schätzung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) an Schwerhörigkeit. Noch ist zu wenig über die Funktion des Innenohrs bekannt, um eine Therapie zur Wiederherstellung des Hörvermögens zu entwickeln. Ursächlich für eine solche Hörstörung ist nach neuen Erkenntnissen aus der Göttinger Hörforschung eine beeinträchtigte Signalübertragung von den Sinneszellen des Innenohrs auf den Hörnerv. Die Rolle eines Proteins bei diesem wichtigen Signalweg zum Hören haben die Göttinger Wissenschaftler in zwei Studien mit unterschiedlichen Fragestellungen genauer untersucht.

Verhalten gibt Aufschluss über Stärke von Schachspielern

Schach gilt als eines der ältesten und zugleich beliebtesten Gesellschaftsspiele. An Heiligabend dürfte der Spieleklassiker wieder hundertausendfach verschenkt werden – als Brettspiel, PC-Spiel oder als Schachcomputer. Doch was ist das Geheimnis erfolgreicher Schachspielerinnen und -spieler? Das untersuchen Kognitionswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler des Exzellenzclusters Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) der Universität Bielefeld seit einem Jahr in dem Projekt „Ceege“.

Goldkatzen-Arten trennten sich nach Vulkanausbruch

goldkatzeSüdostasien ist die Heimat zahlreicher Katzenarten, unter ihnen die Asiatische Goldkatze und die Borneo-Goldkatze. Diese beiden Arten sind nahe verwandte Schwesterarten, die sich vor 3,16 Millionen Jahren voneinander getrennt haben. Ihre jüngere Entwicklung verlief recht unterschiedlich. In Kooperation mit internationalen Partnern konnten Wissenschaftler des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung zeigen, dass die Asiatische Goldkatze nach einem Vulkanausbruch vor etwa 73.000 Jahren nur in Indochina überlebte. Das kühlere und trockenere Klima dieser Zeit trieb währenddessen ihre Schwesterart, die Borneo-Goldkatze, in die Regenwald-Refugien Borneos.

WWWW vom 19.12.2016: Methan, Sepsis und ein Mathematik-Problem

Methanausstoss gestiegen

Kühe in Kambodscha
Kühe in Kambodscha
Ein internationales Konsortium interdisziplinärer Wissenschaftler zeichnet erstmalig ein Gesamtbild des globalen Methan-Haushalts und seiner rätselhaften Änderungen seit der Jahrtausendwende. Im Gegensatz zu Kohlendioxid hatte sich die Zunahme von Methan in der Atmosphäre in den späten 1990er Jahren gegen Null bewegt. Diese Stagnation hielt bis um das Jahr 2006, worauf ein erneuter Anstieg des Treibhausgases einsetzte. Seit 2014 steigt der Gehalt an atmosphärischem Methan in rasanter Geschwindigkeit, schneller als in den zwei Jahrzehnten zuvor und nähert sich damit bereits den klimaschädlichsten Treibhausgas-Szenarien.

Computer erkennen Sepsis früher

Durch eine Sepsis hervorgerufenes Organversagen ist die Haupt-Todesursache auf Intensivstationen. Die wirksamste Maßnahme, um Patienten mit einer gesicherten Sepsis erfolgreich zu behandeln, ist eine rechtzeitige und adäquate Antibiotika-Therapie. Dies setzt die frühe und verlässliche Diagnose einer Sepsis bei Intensivpatienten voraus, was jedoch auch heute noch eine große medizinische Herausforderung darstellt. Ein an der Universitätsmedizin Mannheim entwickelter neuartiger Ansatz zur Früherkennung der Sepsis könnte die Prognose der Betroffenen verbessern.
An algorithm for systemic inflammatory response syndrome criteria-based prediction of sepsis in a polytrauma cohort.
Holger A. Lindner, Ümniye Balaban, Timo Sturm, Christel Weiß, Manfred Thiel & Verena Schneider-Lindner
CRITICAL CARE MEDICINE, 44:2199, 2016
DOI: 10.1097/CCM.0000000000001955

Frosch quakt 50.000 mal pro Nacht

Senckenberg Wissenschaftler haben die Rufleistung der südamerikanischen Froschart Leptodactylus mystacinus untersucht. Sie kommen zu dem Schluss, dass die männlichen Tiere bis zu 50.000mal pro Nacht rufen. Dabei müssen die kleinen Tiere eine enorme Energie aufbringen – das Werben um Weibchen scheint im Leben der Frösche das energetisch kostspieligste Verhalten zu sein. Noch unerforscht ist, welche Prozesse es denn Frösche erlauben stundenlang „quaken“ zu können.
Publikation
Jansen, M., A. Masurowa & R. B. O’Hara: Temporal variation, duty cycle, and absolute calling effort during sustained calling of Leptodactylus mystacinus (Anura: Leptodactylidae). pp. 328-336.

Dentritische Zellen bilden auch beim Menschen Untergruppen

Dendritische Zellen sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems: Sie erkennen Eindringlinge, nehmen sie auf und lösen daraufhin eine vollständige Immunantwort aus. Ein Forscherteam unter Federführung des Universitätsklinikums Erlangen der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und des LIMES-Instituts der Universität Bonn haben nun grundlegende Erkenntnisse zu menschlichen dendritischen Zellen gewonnen, die in Zukunft auch zur Entwicklung neuartiger Immuntherapieansätze beitragen könnten.
Publikation: Human lymphoid organ dendritic cell identity is predominantly dictated by ontogeny, not tissue microenvironment, „Science Immunology“

Lösung eines Matheproblems kann Internet schneller machen

Was in der Fachwelt 40 Jahre lang als aussichtslos galt, ist einem internationalen Team um Prof. Dr. Alfred Wassermann an der Universität Bayreuth gelungen: Die Mathematiker haben die Existenz einer komplexen mathematischen Struktur nachgewiesen, die künftig für eine optimierte Datenübertragung im Internet genutzt werden kann.
M. Braun, T. Etzion, P.R.J. Östergård, A. Vardy, A. Wassermann, Existence of q-analogs of Steiner Systems,in: Forum of Mathematics, Pi (2016), doi: 10.1017/fmp.2016.5.

WWWW vom 12.12.2016: Gehirn-Evolution und OP-Simulator

Erstmal was in eigener Sache: Ich habe mich sehr gefreut dass mein Hörer Michael aus Singapur rübergekommen ist und Hallo gesagt hat. Sogar mehr: Wir haben eine kleine Radtour durch die Reisefelder und den Wald bei Angkor Wat gemacht. Michael studiert Physik und macht gerade ein Auslandssemester. Anbei das “Beweisbild” des Hörertreffens, diesmal habe ich dran gedacht.
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Kleine Mutation unterscheidet unser Gehirn vom Affen

Was unterscheidet uns vom Affen? Unter anderem das Gen ARHGAP11B. Es kommt nur beim Menschen vor und trägt vermutlich dazu bei, dass wir ein deutlich größeres Gehirn haben. Forscher am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden haben nun eine spektakuläre Entdeckung gemacht: Eine Punktmutation, also der Austausch nur eines einzigen Basenpaars in der DNA dieses Gens, ist dafür verantwortlich, dass sich beim modernen Menschen mehr Hirn-Stammzellen bilden – die Voraussetzung für ein größeres Gehirn.

Originalveröffentlichung:
Marta Florio, Takashi Namba, Svante Pääbo, Michael Hiller, Wieland B. Huttner:
A single splice site mutation in human-specific ARHGAP11B causes basal progenitor amplification
Science Advances, 7. Dezember 2016

Herz-Op wird im Simulator trainiert

Was für Piloten schon lange zur Pflicht zählt, soll jetzt auch im OP-Saal zu größerer Sicherheit bei unerwarteten Ereignissen beitragen. Als erste und größte Herzchirurgie in Deutschland richtet das Herz- und Diabeteszentrum NRW in Bad Oeynhausen unter der Leitung von Prof. Dr. Jan Gummert ein Echtzeit-Simulatortraining für Operationsteams ein.

Doktorand erfindet Bioreaktor und 3D-Printing-Lösung

Felix Krujatz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Fakultät Maschinenwesen der TU Dresden hat weltweit erstmals Algen gemeinsam mit humanen Zellen gedruckt und damit eine neue Methode des Bioprinting entwickelt. Obwohl Bioprinting in der regenerativen Medizin bereits eine erprobte Technologie ist, haben 3D-gedruckte künstliche Gewebestrukturen bisher das Problem, dass die Zellen wegen Sauerstoffmangels in ihrer Funktion beeinträchtigt sind oder sogar absterben. Die Nutzung von Algen als natürlicher Sauerstofflieferant könnte dieses Problem lösen und die Erfolgsaussichten regenerativer Therapien entscheidend verbessern.

Naturprodukt lässt Wimpern wachsen

Ein neuartiges Serum, das Wimpern zum Wachsen bringt, wurde am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm entwickelt. Es ist wesentlich günstiger als herkömmliche Wimpernseren, sehr gut verträglich und zudem ein reines Naturprodukt. Herausgefunden hat das Forscherin Mine Kaja im Rahmen ihrer Bachelorarbeit.

Bärtierchen beim Sex gefilmt

Bärtierchen sind faszinierende Lebewesen: die winzigen Tiere mit ihrer namensgebenden, langsam tapsigen Fortbewegungsweise haben sich an vielfältige Lebensräume angepasst. Weltweit sind sie im Meer, Süßwasser oder in feuchten Lebensräumen an Land zu finden – dort können sie, unter anderem wegen ihrer Fähigkeit zur Kryptobiose – einem todesähnlichen Zustand –, Trockenperioden, Kälteeinbrüche, starke Schwankungen im Salzgehalt oder Sauerstoffmangel überstehen. Jetzt hat man sie erstmals bei der Fortpflanzung beobachtet und gefilmt.

Kakaobohnen schneller fermentieren

Zur Advents- und Weihnachtszeit ist sie in aller Munde: Schokolade. Damit aus einer in tropischen Ländern geernteten Kakaofrucht in Deutschland ein Schoko-Weihnachtsmann wird, sind viele Arbeitsschritte nötig. Zwei davon erforscht das Team des Fachgebiets Süßwarentechnologie der Hochschule Ostwestfalen-Lippe: die Fermentation und das Conchieren. Den Prozess der Fermentation konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von sieben auf vier Tage verkürzen.

WWWW vom 5.12.2016: Regenwürmer, Haustiere und Stammbäume

Sorry hat etwas länger gedauert weil mein Host ein Serverupdate gemacht hat..

Zwei Regenwurm-Arten gefährdet

Senckenberg-Wissenschaftler haben maßgeblich an der Erweiterung der „Roten Liste“ Deutschlands mitgearbeitet. Erstmals wurden in der bundesweiten Liste Bodenlebewesen, wie Regenwürmer, Hundert- und Doppelfüßer aufgenommen. Um die Grundlage für die Erweiterung zu schaffen, führten die Wissenschaftler eine umfassende Bestandsaufnahme der Bodentiere durch. Die „Rote Liste“ dient zur Gefährdungsabschätzung und letztlich zum Erhalt von Tiergruppen – derzeit gelten beispielsweise zwei Regenwurmarten in Deutschland als bestandsgefährdet. Etwa 20 Prozent der Doppelfüßer und drei Arten der Hundertfüßer werden als extrem selten angesehen.

Wenn das Haustier zur Last wird

Little Puppy
Little Puppy

Rund 30 Millionen Haustiere waren im Jahr 2015 in Deutschland gemeldet ‒ sieben Millionen mehr als noch fünf Jahre zuvor. Jeder zweite Deutsche wohnt in einem Haushalt mit mindestens einem Haustier. Katzen und Hunde führen dabei die Statistik der beliebtesten Tiere an, wie die Umfragen des Allensbach-Instituts zeigen. Welchen Einfluss Haustiere auf unser alltägliches Wohlbefinden ausüben, haben Psychologinnen in einer aktuellen Studie untersucht.

Mausmodell soll Schizophrenie erklären

Wenn das Klappern unserer Absätze nachts in der Unterführung hallt, mag das unheimlich klingen, aber wenigstens wissen wir, dass wir diese Geräusche selbst erzeugen. Die Gehirne von Menschen mit schizophrener Störung haben hingegen Schwierigkeiten, zwischen „eigenen“ und „fremden“ Geräuschen zu unterscheiden. Warum das so ist, können Neurophysiologen der Goethe-Universität jetzt an Mäusen untersuchen.
Publikation:
Brian P. Rummell, Jan L. Klee, and Torfi Sigurdsson: Attenuation of Responses to Self-Generated Sounds in Auditory Cortical Neurons, in: The Journal of Neuroscience, November 23, 2016 • 36(47):12010 –12026, DOI 10.1523/JNEUROSCI.1564-16.2016

Erinnerung an den Erfinder des phylogenetischen Stammbaums

Seife mit Licht an- und ausschalten

Betrachtet man das Reinigen verschmutzter Wäsche nicht unter hauswirtschaftlichem, sondern unter physikalischem Aspekt, könnte man sagen, dass bei diesem Vorgang die Staub- und Fettpartikel durch sogenannte amphiphile Moleküle umhüllt und somit aus den Textilien entfernt werden. Physiker der Universität Potsdam haben jetzt gezeigt, dass dieser alltägliche Vorgang auch in der Mikro- und Nanotechnologie auf neue Weise genutzt werden kann.

Neuer Mechanismus bei Legionellen

Forscher haben bei Legionellen einen neuen Ubiquitinierungs-Mechanismus entdeckt, der die pathogenen Effekte von Bakterien erklärt. Ivan Dikic und sein Team an der Goethe-Universität vermuten, dass er auch an vielen anderen biologischen Prozessen beteiligt ist.

Wer machte den ersten Flug

Ein Streit bewegt seit langem die Luftfahrt. Es geht um den ersten motorisierten Flug der Geschichte. War es der Deutsche Gustav Weißkopf oder doch das amerikanische Bruderpaar Wright? Ein Symposium des Deutschen Museums München lud im November Befürworter beider Seiten zur Diskussion ein. Prof. Dr. Philipp Epple von der Hochschule Coburg überprüfte dafür die Technik von Weißkopfs Fluggerät.