Schmerzforscher der Uni Jena entwickeln Handprothese, die Phantomschmerzen lindert

Jena – Der Verlust eines Körperteils ist schmerzhaft und das gleich im doppelten Sinne: Denn neben Wundschmerzen leiden die Betroffenen häufig an sogenannten Phantomschmerzen. Im Gegensatz zu den körperlichen Wunden, die irgendwann verheilen, bleiben Phantomschmerzen oftmals über Jahre, nicht selten das ganze Leben. »Phantomschmerzen sind nur sehr schwer zu behandeln«, sagt Prof. Dr. Thomas Weiß von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. »Meist zeigen sich diese als ausgesprochen therapieresistent«, so der Professor vom Lehrstuhl für Biologische und Klinische Psychologie.

Häufig blieben die Symptome bestehen, trotz hoher Dosen von Schmerzmedikamenten. Die Gefahr sei groß, dass die Patienten dadurch in eine Medikamentenabhängigkeit geraten, so der Schmerzforscher.

Mit der Jenaer Neuentwicklung werden sensorische Informationen von der Prothese an den Oberarm des Patienten übertragen, von wo sie ans Gehirn weitergeleitet werden. Dadurch lassen sich Phantomschmerzen mindern. Foto: Sandra Preissler/FSU

Doch nun können Wissenschaftler der Universität Jena den betroffenen Patienten Hoffnung auf Linderung machen: Gemeinsam mit Unfallchirurgen des Jenaer Uniklinikums und Wirtschaftspartnern hat das Team um Prof. Weiß herkömmliche Handprothesen so verändert, dass Phantomschmerzen nach einer Unterarmamputation reduziert werden können.

Ein zentraler Bestandteil der Neuentwicklung, die von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGVU) finanziell gefördert wird, ist eine Stimulationseinheit, die über eine Manschette mit dem Oberarmstumpf des Patienten verbunden ist. »Zwischen Daumen und Zeigefinger sowie am Daumen der Handprothese befinden sich Drucksensoren«, erläutert Prof. Dr. Dr. Gunther Hofmann, Direktor der Jenaer Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie. Ursprünglich sollten die lediglich dazu dienen, die Griffstärke der künstlichen Hand zu regulieren – je nachdem, ob man ein rohes Ei oder einen Hammer greifen will. »Unser System überträgt diese sensorischen Informationen nun auch von der Hand an den Oberarm«, so Unfallchirurg Hofmann.
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Eine Antibiotika-Behandlung während des Leberstadiums der Malaria erzeugt eine schützende Immunität bei Mäusen.
Bekommen Mäuse über drei Tage ein Antibiotikum verabreicht und werden sie zur gleichen Zeit mit Malariaerregern infiziert, so treten keine krankmachenden Parasiten im Blut auf. Die so behandelten Tiere entwickeln zusätzlich eine stabile, lang anhaltende Immunität gegen nachfolgende Infektionen. Dieses hat jetzt ein Team um Steffen Borrmann aus dem Department für Infektiologie des Universitätsklinikums Heidelberg in Zusammenarbeit mit Kai Matuschewski vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin herausgefunden. Die Wissenschaftler sind der Meinung, dass eine sichere und bezahlbare Prophylaxe mit Antibiotika möglich sein könnte, die das Potenzial habe, als natürliche Impfung »ohne Spritzen« gegen Malaria zu funktionieren. (Science Translational Medicine, 14. Juli 2010)

Malaria ist immer noch die häufigste und gefährlichste, von Insekten übertragene Krankheit. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass jährlich eine Millionen Menschen daran sterben, vor allem Kinder in afrikanischen Ländern. Global sind über drei Milliarden Menschen dem Risiko einer Malariainfektion ausgesetzt. Noch immer gibt es kein Medikament, das gleichzeitig die Menschen zuverlässig vor einer Infektion schützt und gleichzeitig den Aufbau einer lang anhaltenden Immunität fördert.

Mäuse im Modell komplett geschützt

Die Wissenschaftler entwickelten an Mäusen folgendes Immunisierungsmodell: Die Tiere erhielten Sporozoiten …

Mediziner am Herzzentrum der Universitätsmedizin Göttingen beschreiben erstmals die Rolle des Natriums-Kanals für Herzrhythmusstörungen und Herzschwäche. Veröffentlicht im renommierten »Journal of the American College of Cardiology« (JACC).
(umg) Wissenschaftler am Herzzentrum der Universitätsmedizin Göttingen haben erstmals einen bisher unbekannten Mechanismus im Herzen von Patienten mit Vorhofflimmern, einer Form von Herzrhythmusstörung, erforscht und beschrieben. Die Forschergruppe aus Kardiologen und Herzchirurgen unter der Leitung von Prof. Dr. Lars S. Maier, Oberarzt in der Abteilung Kardiologie und Pneumologie (Direktor: Prof. Dr. Gerd Hasenfuß) fand heraus, dass auch die Natrium-Kanäle des Herzens von Bedeutung sind, wenn Patienten an Vorhofflimmern erkranken.

Die Forschungsergebnisse wurden im Mai 2010 in der renommierten Fachzeitschrift »Journal of the American College of Cardiology« (JACC) in einer Spezialausgabe des Journals veröffentlicht.
Originalveröffentlichung: Sossalla et al. Altered Na+ Currents in Atrial Fibrilla-tion: Effects of Ranolazine on Arrhythmias and Contractility in Human Atrial Myocardium. J Am Coll Cardiol. 55:2330-42.2010.

Natrium-Kanäle beeinflussen entscheidend die elektrische Aktivität des Herzmuskels. Sie dienen quasi als »Taktgeber« für die normale elektrische Erregung des Herzens. Entscheidend für einen gesunden Takt ist eine eng aufeinander abgestimmte Menge an frühem und spätem Natrium-Einstrom.
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Dr. Joachim Storsberg entwickelt ein Hornhautimplantat aus Kunststoff. Foto: Fraunhofer/Dirk Mahle (bearbeitet)
Spenderhornhäute sind rar: Allein in Deutschland warten jährlich etwa 7000 Patienten auf das winzige Stück Gewebe. Ein Implantat aus Kunststoff kann künftig insbesondere für Ultima-Ratio Patienten eine Möglichkeit bieten, wieder zu sehen.

Für viele Patienten, die nach einem Unfall oder einer Krankheit erblinden, könnte eine Hornhauttransplantation das Sehvermögen wieder herstellen. Jährlich warten in Europa 40 000 Menschen – in Deutschland etwa 7000 – auf die Chance dank eines Hornhautspenders wieder sehen zu können. Doch Spenderhornhäute sind rar. Dr. Joachim Storsberg vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm hat Material und Herstellungsverfahren für eine Hornhautprothese aus Kunststoff entwickelt. Sie kann Patienten helfen, die aufgrund einer speziellen Erkrankung die Spenderhornhaut nicht tolerieren oder diese ebenfalls zerstört würde. Für diese Leistung erhält Dr. Storsberg den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2010.

Die winzige künstliche Hornhaut muss fast widersprüchliche Anforderungen erfüllen: Das Material soll einerseits fest mit den Zellen des umliegenden Gewebes zusammenwachsen, andererseits dürfen sich in dem optischen Bereich der künstlichen Hornhaut, also in der Mitte, keine Zellen absetzen, da sonst das Sehvermögen wieder stark beeinträchtigt wäre. Und: Die Außenseite des Implantats muss sich mit Tränenflüssigkeit benetzen lassen, sonst würde sich das Implantat an der Vorderseite eintrüben. Das hätte zur Folge dass der Patient nach relativ kurzer Zeit eine neue Prothese benötigen würde. Und: Die Außenseite des Implantats muss sich mit Tränenflüssigkeit benetzen lassen, damit das Augenlid ohne Reibung darüber gleiten kann. Die Lösung fand Dr. Storsberg mit einem wasserabstoßenden Polymer-Material. Dieses Material wird in der Augenheilkunde schon lange verwendet, etwa für Intraokularlinsen. Damit es die geforderten unterschiedlichen Eigenschaften erfüllt, waren komplexe Entwicklungsschritte notwendig. Das Material wurde umfassend polymer-chemisch modifiziert und im Anschluss erneut für die Zulassung geprüft.

Um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, wird der Rand des Implantats erst mit unterschiedlichen speziellen Polymeren beschichtet. Anschließend kommt ein besonderes Protein hinzu, das bestimmte Sequenzen eines Wachstumsfaktors enthält. Die umliegenden, natürlichen Zellen erkennen diesen Wachstumsfaktor, werden angeregt, …