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    Forscher schaffen aus Wund- neue Hautzellen

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    By Caspar on 18. September 2018 Forschung, Forschung & Wissenschaft
    Umwandlung von Wundzellen
    Das Bild zeigt den ersten Grundsatzbeweis für die erfolgreiche Regeneration eines funktionierenden Organs (der Haut) in einem Säugetier, durch eine Technik die als „AAV-basierte in vivo Reprogrammierung“ bekannt ist. Epitheliales Gewebe wurde generiert, indem ein Zelltyp (rot: mesenchymale Zellen) innerhalb eines großen Geschwürs auf einer Maus in einen anderen (grün: basale Keratinozyten) umgewandelt wurde. Bild: Salk Institute

    Es könnte sein, dass die Plastische Chirurgie bei der Behandlung großer Geschwüre, wie sie beispielsweise bei Patienten mit schweren Verbrennungen, Druckgeschwüren oder Diabetes zu beobachten sind, irgendwann ein Relikt der Vergangenheit sein wird. Bei Geschwüren wird nach aktuellem Stand zumeist ein Stück Haut transplantiert – fällt es außerordentlich groß aus, stellt das bereits eine Herausforderung dar. In diesen Fällen ist es möglich, Hautstammzellen des Betroffenen zu segregieren, im Labor wachsen zu lassen und anschließend wieder in den Patienten zu verpflanzen. Diese Prozedur benötigt allerdings sehr viel Zeit. Folglich kann sie ein großes Risiko für den Patienten darstellen und ist somit nicht immer effektiv.

    Nun entwickelten die Wissenschaftler am Salk Institute in Kalifornien eine Technik, mit der sich Zellen in offenen Wunden direkt in neue Hautzellen umwandeln lassen. Der neuartige Ansatz basiert darauf, dass die Zellen in einen stammzellenartigen Zustand „umprogrammiert“ werden und könnte dabei helfen, Hautschäden zu heilen, den Auswirkungen des Alterns entgegenzuwirken und außerdem zu einem besseren Verständnis von Hautkrebs führen.

    Die Migration – oder Transplantation – von Keratinozyten aus der Basalzellschicht in eine Wunde ist ein essenzieller Schritt in der Wundheilung. Denn diese stammzellartigen Zellen aus der Oberhaut (Epidermis) fungieren als Vorläufer der verschiedenen Hautzellen. Durch den Verlust mehrerer Hautschichten enthalten großflächige, gravierende Wunden jedoch keine Keratinozyten dieser Art mehr. Und selbst wenn die Wunde schließlich heilt, sind die Zellen, die sich in dem Bereich multiplizieren, hauptsächlich an der Verschließung und Entzündung der Wunde beteiligt, statt an der Hautregeneration.

    Um zu verstehen, was für eine Reprogrammierung der Zellen alles notwendig sein würde, verglichen die Forscher zunächst die Menge der verschiedenen Proteine in den Keratinozyten und Entzündungszellen. So bestimmten sie 55 „Reprogrammierungsfaktoren“, die potenziell an der Festlegung der eindeutigen Zellidentität der basalen Keratinozyten beteiligt sind. Durch die Trial-and-Error-Methode und weitere Experimente zu jedem einzelnen der Faktoren blieben schließlich vier Faktoren übrig, die bei der Umwandlung zu basalen Keratinozyten eine entscheidende Rolle spielen. Als anschließend Geschwüre an Mäusen einer Oberflächenbehandlung mit den zuvor ermittelten, vier Faktoren unterzogen wurden, bildeten die Wunden innerhalb von 18 Tagen gesunde Haut (Epithel). Mit der Zeit breitete sich die somit entstandene Haut aus und verband sich schließlich mit dem umliegenden Gewebe – sogar in großflächigen Geschwüren. Als die Forscher jeweils drei und sechs Monate später einige molekulare, genetische und zelluläre Tests durchführten, verhielten sich die untersuchten Zellen wie gesunde Hautzellen.

    „Unsere Beobachtungen stellen einen ersten Grundsatzbeweis für die in vivo Regeneration eines gesamten drei-dimensionalen Gewebes dar, im Gegensatz zu wie bisher einzelnen Zelltypen“, sagte Juan Carlos Izpisua Belmonte, Professor am Salk Institut und einer der Hauptautoren der Studie. Ferner fügte er hinzu: „Dieses Wissen könnte sich nicht nur für die Wiederherstellung verletzter Haut als nützlich erweisen, sondern auch die regenerativen Ansätze in anderen menschlichen pathologischen Situationen und auch beim Alterungsprozess, bei dem die Geweberegeneration eingeschränkt ist, lenken.“

    Izpisua Belmonte und sein Forschungskollege Masakazu Kurita planten also, diese Zellen direkt in basale Keratinozyten umzuwandeln, ohne sie jemals aus der Wunde zu entfernen. Oder wie Kurita es ausdrückte: „Wir wollten da Haut entstehen lassen, wo überhaupt gar keine Haut war.“

    Um die Technik zu optimieren und an anderen Geschwüren zu testen, haben die Forscher bereits weitere Studien geplant. „Bevor wir mit unserer Methode den nächsten Schritt gehen können, müssen wir weitere Untersuchungen bezüglich der langfristigen Sicherheit unseres Ansatzes durchführen und dessen Effektivität so gut es geht verbessern“, sagte Kurita.

    Veröffentlicht wurden die Ergebnisse der Untersuchungen am 05.09.2018 im Journal Nature.

     

    Übersetzt von Dominik Heller (arzt & karriere Redaktion)


    Mehr interessante Beiträge zu Forschung und Wissenschaft finden Sie hier.

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    Dr. med. Alice Martin

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Je detaillierter die Beschreibung, umso besser die Diagnose!“

    „Als junge Medizinstudentin habe ich sehr häufig Hautausschläge gesehen und auch schon einmal selbst einen Ausschlag gehabt.

    Sehr erstaunlich ist, wie viele verschiedene Fotos von Hautproblemen existieren und daraus resultierend die Feststellung, wie unterschiedlich die Hautausschläge aussehen können. Durch eine sehr gute Beschreibung lässt sich das Hautproblem jedoch meistens diagnostizieren. Viele Konsile zwischen Ärztinnen und Ärzten laufen manchmal allerdings nur rein deskriptiv, beispielsweise durch Fachbegriffe, ab. Und bei einer sehr guten Beschreibung und einer kurzen Anamnese bedarf es gelegentlich sogar gar keinem Foto.

    Ich hätte mir gewünscht, im Medizinstudium einen noch stärkeren Fokus auf diese Deskription zu erhalten. Denn ich merke nun selbst, dass die Dermatologie, genau wie die Augenheilkunde, einer der Fachbereiche ist, in dem man als andere Fachdisziplin Schwierigkeiten hat und meistens nur – salopp formuliert – Kortison verwendet und erst bei ausbleibender Verbesserung einen Arzt einschaltet.“


    Dr. med. Alice Martin ist Hautärztin in Weiterbildung und Mitgründerin der Online-Hautarztpraxis dermanostic, sowie dem Online-Portal zur medizinischen Weiterbildung medi-login. Sie tritt als Speakerin im Bereich „Digital Health“ auf und ist seit 2021 als Dozentin an der FOM Hochschule tätig.

    Dr. med. Ole Martin

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Nehmt euch die Zeit und schnuppert auch in medizinische Berufe fernab des OP-Saales“

    „Ärzte dürfen keine Fehler machen!“ Wer mit Menschenleben arbeitet, kann es sich nicht erlauben, unkonzentriert zu sein, zu zögern oder gar an sich selbst zu zweifeln.
    Das ist ein Mantra, nach dem junge Mediziner:innen in der Regel leben, ja sogar leben müssen. Tagtäglich mit Krankheit, Gesundheit, Leben und Tod konfrontiert zu werden, macht eine solche Einstellung erforderlich.

    Als Arzt in einem Unternehmen zu arbeiten, bedeutet hingegen eine ganz andere Fehlerkultur: Während Fehler während einer medizinischen Behandlung auf keinen Fall passieren dürfen, gehört das „Fehler-Machen“ in der freien Wirtschaft mit dazu – und wird sogar eingefordert. Wie im alltäglichen Leben sind Fehler häufig die Grundvoraussetzung dafür, dass man lernt und über sich hinauswächst. Im Vergleich zu einer Arbeit am OP-Tisch oder im Behandlungszimmer muss im Unternehmens-Kontext viel ausprobiert und gewagt werden – seien es neue Geschäftsmodelle, verrückte Werbekampagnen oder innovative Vertriebsstrategien.

    Die beiden Fehlerkulturen könnten gegensätzlicher nicht sein. Das ist aber auch nicht schlimm! Unterschiedliche Umstände verlangen unterschiedliche Normen. Wichtig ist aber, dass man sich dieser verschiedenen Welten bewusst wird. Tut man dies nicht, läuft man Gefahr, die ärztliche Fehlerkultur auch auf andere Lebensbereiche zu übertragen.

    Was kann man also tun? Ich kann euch nur empfehlen, neben eurer ärztlichen Ausbildung auch mal ein Praktikum im nicht-ärztlichen Bereich, wie zum Beispiel in einem Unternehmen, zu machen. Dadurch habt ihr die Chance, beide Welten kennenzulernen und könnt dann eine Entscheidung treffen, für welchen Weg ihr euch entscheidet.


    Dr. med. Ole Martin hat an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Medizin studiert und anschließend an der Düsseldorfer Universitätsklinik seine Facharztausbildung für Radiologie begonnen. Schon früh wollte er sich für bessere Lösungen in der medizinischen Versorgung einsetzen. Daher baute er seit 2018 als CTO die medizinischen Online-Lernplattform medi-login auf. 2019 gründete er dann zusammen mit seiner Frau Dr. Alice Martin und dem Ärzte-Ehepaar Dr. Estefanía und Patrick Lang die Online-Hautarztpraxis dermanostic, bei der er als Geschäftsführer tätig ist.

    Uwe Michael Glatz

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Kümmert euch frühzeitig um eure Altersvorsorge und finanzielle Absicherung!“

    „Lange Zeit hatte ich selbst die Themen Absicherung, Vorsorge und Vermögensaufbau vernachlässigt. Im Berufsalltag stand die medizinische Versorgung der Patienten und die eigene Facharzt-Weiterbildung im Mittelpunkt. Ich habe mir wenig Gedanken darum gemacht, wie ich mit dem Geld, das ich tagtäglich verdiene, sinnvoll umgehe. Dass die Rente der ärztlichen Versorgungswerke im Ruhestand nicht ausreichen wird, um meinen Lebensstandard zu halten, wusste ich ebenfalls nicht.

    Vor einigen Jahren habe ich nach einer persönlichen Krise begonnen, mich in diesen Bereichen zunächst privat weiterzubilden. Diese Entwicklung habe ich dann mit einer IHK-Prüfung abgeschlossen. Heute berate und begleite ich Ärzt:innen und Angehörige anderer medizinischer Berufsgruppen in allen Finanz- und Absicherungsfragen. Mit dem Wissen von heute hätte ich bereits im Studium begonnen, eine zusätzliche private Rente aufzubauen und mich um die Absicherung meiner Arbeitskraft gekümmert. Das geht schon mit relativ kleinen Monatsbeiträgen, die je nach Karrierefortschritt weiter gesteigert werden können. Positiver Nebeneffekt: Man gewöhnt sich an die regelmäßigen Investments und passt seinen Lebensstandard mit der Zeit entsprechend an.“


    Uwe M. Glatz war jahrelang leitender Oberarzt in der Viszeralchirurgie und arbeitet jetzt als Finanzexperte für Ärzt:innen. Ihnen fehlt oftmals die Zeit, sich neben ihrer anspruchsvollen und zeitintensiven Tätigkeit noch mit Fragen der Vorsorge und Absicherung zu beschäftigen.

    Univ.-Prof. Dr. Ines Gockel

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Eignet euch Kompetenzen in Sachen Management und Führung an."

    „Meinen MBA für International Healthcare Management an der Frankfurt School of Finance and Management habe ich erst relativ spät in meinem beruflichen Werdegang absolviert, also kurz vor meinem Ruf auf die W3-Professur für Viszeralchirurgie am Universitätsklinikum Leipzig. Das MBA-Programm war beruflich und auch persönlich die wichtigste und lehrreichste Zeit in meinem Leben nach meinem Medizinstudium.

    Die erworbenen Skills und Kompetenzen wären mir sicherlich bereits viel früher zu Gute gekommen, hätte ich mich zuvor intensiver mit dieser Möglichkeit beschäftigt, die prinzipiell bereits nach zwei Jahren Berufserfahrung möglich gewesen wäre. Ich kann nur dazu raten, diese Zusatzausbildung so früh wie möglich in Betracht zu ziehen, denn Management-, Business- und Führungsthemen werden im Medizinstudium nur marginal adressiert. Diese, wie auch werteorientiertes ärztliches Handeln und wirtschaftliche Grundprinzipien, welche eng miteinander verknüpft sind, sollten aus meiner Sicht fest in das Medizinstudium implementiert werden.“


    Univ.-Prof. Dr. Ines Gockel leitet die Viszeralchirurgie am Universitätsklinikum Leipzig, AöR. Sie ist Fachärztin für Chirurgie, Viszeralchirurgie und Spezielle Viszeralchirurgie. Sie absolvierte einen MBA für International Healthcare Management an der Frankfurt School of Finance and Management.

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