Kategorien
Biotechnologie Diagnostik Personalisierte Medizin Pharmakologie Umwelt Wissenschaft

Fingerschweiß zeigt Stoffwechselprofil

Die Analyse von Blut, Plasma oder Urin eines Menschen dient dazu, Stoffwechselprodukte sowie körpereigene Schadstoffbelastungen zu bestimmen. Ein Forschungsteam um Christopher Gerner von der Fakultät für Chemie der Universität Wien hat nun eine Methode entwickelt, die Fingerschweiß für die Messung individueller metabolomischer Profile und Stoffwechselprozesse nutzt.

„Der wichtigste Vorteil gegenüber Blut- oder Urinanalysen besteht in der sehr einfachen risiko- und schmerzlosen Probengewinnung. So können wir metabolische Zeitreihenanalysen durchführen, die so bisher noch nicht möglich waren“, so der Chemiker.
Die Gewinnung der Schweißproben erfolgt durch ein spezielles Filterpapier, das für eine Minute zwischen Daumen und Zeigefinger gehalten wird. Die im Schweiß enthaltenen Moleküle werden dann extrahiert und mittels massenspektrometrischer Analysen innerhalb von wenigen Minuten prozessiert.
In der aktuellen Studie wurde der kinetische Verlauf von Koffein-Metaboliten nach Kaffeekonsum untersucht. Daraus konnte das Team schließlich individuelle Profile in Bezug auf Koffeinaufnahme und -Verstoffwechslung erstellen und sogar auf die Aktivität von Leberenzymen schließen.

In einer begleitenden Studie hatte das Team bereits weitere Beispiele dafür gezeigt, welche Daten aus Fingerschweiß ablesbar sind: „Man kann damit unmittelbar verfolgen, was jemand gegessen hat“, so Studienautorin Julia Brunmair: „Es ist zum Teil auch verblüffend: Nach dem Konsum von Erdbeeren war etwa ein nicht mehr zugelassenes Insektizid nachweisbar.“

Das hochempfindliche Verfahren könnte auch dazu eingesetzt werden, um zu beurteilen, ob Medikamente von PatientInnen so wie vorgeschrieben eingenommen wurden und auch ob die erwarteten Konzentrationswerte im Körper tatsächlich erreicht werden. Eine solche Compliance-Kontrolle könnte speziell auch für klinische Studien relevant sein.

Referenz:
Universität Wien
Finger Sweat Analysis Enables Short Interval Metabolic Biomonitoring in Humans, Nature Comm 2021; https://www.nature.com/articles/s41467-021-26245-4

#stoffwechselprofil #monitoring #arzneimittel #fingerschweiss #compliance #metabolom #forschung #medizin #medimpressions



Kategorien
Leben Pädiatrie Psychologie Wissenschaft

Intelligentes Kind, aber schlechte Schulleistung?

Wenn ein Kind zu Hause neugierig ist, viel fragt und Erklärungen mühelos folgen kann – in der Schule aber trotzdem schlechte Noten erhält – kann es sein, dass es sich um einen sogenannten „Underachiever“ handelt. Bei diesen Kindern wird das intellektuelle Potential nicht ausgeschöpft, was für Eltern, Kind und Schule sehr belastend sein kann. Von diesem Phänomen sind etwa 10-12% aller hochbegabten Kinder betroffen.

Ein deutsches Forschungsteam ging nun der Ursache für diese Minderleistung nach und untersuchte in einer einjährigen Längsschnitts-Studie 350 Sechst- bis Achtklässler. Wie sich herausstellte, verfügten die hochbegabten Underachiever unter ihnen über keine guten Lernstrategien und wussten vor allem nicht, wie man Lernstrategien bei der Bearbeitung einer konkreten Aufgabe am effektivsten einsetzt. Es fehlte ihnen auch teilweise an Motivation, bekannte Lernstrategien einzusetzen, wenn dies mühevoll und mit Anstrengung verbunden war. Warum die Kinder das Lernen bis zum Gymnasium noch nicht gelernt haben, kann laut den Experten daran liegen, dass ihnen in der Grundschule alles zuflog. Sie mussten sich selten anstrengen und verstanden Lernmaterial oft mühelos.

Ihre MitschülerInnen, die sich in früheren Schuljahren Lernstrategien angeeignet hatten, gingen zum Beispiel planvoller an Texte heran, überwachten ihren Leseprozess stärker und ergriffen, wenn nötig, Maßnahmen, um das Textverständnis zu verbessern. Sie lasen schwierige Stellen noch einmal oder suchten nach weiteren Informationen. Hochbegabte Underachiever taten dies vergleichsweise seltener.

Hochbegabte Underachiever könnten ihr Potenzial also steigern, wenn sie „lernen lernen“. Im nächsten Schritt soll nun ein dementsprechendes Trainingsprogramm entwickelt werden – von dem alle Kinder profitieren sollen.

Referenz:
Universität Würzburg
The role of metacognitive competences in the development of school achievement among gifted adolescents. Child Development, Child Development 2021; https://doi.org/10.1111/cdev.13640

#schule #begabt #schlechtenoten #schulleistung #lernen #lernstrategie #intelligenz #medizin #medimpressions

Fotocredit: JoaquinCorbalanP/shutterstock.com

Kategorien
Allgemeinmedizin Interne Medizin Kardiologie Leben Wissenschaft

Stehen erhöht die Insulinsensitivität

Insulin ist ein Schlüsselhormon für den Energiestoffwechsel und die Blutzuckerregulation. Die normale Insulinfunktion im Körper kann z.B. durch Übergewicht gestört sein, was zu einer verminderten Insulinsensitivität und einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen führt. In einer finnischen Studie stellten Forschende fest, dass Stehen mit einer besseren Insulinsensitivität verbunden ist. Eine Erhöhung der täglichen Stehzeit könnte daher helfen, chronischen Erkrankungen vorzubeugen.

Der Lebensstil hat einen starken Einfluss auf die Insulinresistenz und die Entwicklung von Typ-2-Diabetes, und regelmäßige körperliche Aktivität spielt bekanntlich eine wichtige Rolle bei der Prävention dieser Erkrankung. In der Studie des Turku PET Center und des UKK-Instituts untersuchten die Forscher die Zusammenhänge zwischen Insulinresistenz und sitzendem Verhalten, körperlicher Aktivität und Fitness bei inaktiven Erwachsenen im erwerbsfähigen Alter mit einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Wissenschaftler stellten fest, dass das Stehen unabhängig von der täglichen körperlichen Aktivität oder Sitzzeit, dem Fitnessniveau oder dem Übergewicht mit einer besseren Insulinsensitivität verbunden ist. Dieser Zusammenhang wurde bisher nicht nachgewiesen.

Eine Erhöhung der täglichen Stehzeit könnte also bei der Prävention von Zivilisationskrankheiten helfen, auch wenn die Empfehlungen zu körperlicher Aktivität nicht eingehalten werden. Im nächsten Schritt soll jetzt untersucht werden, welchen Einfluss die Reduzierung der täglichen Sitzzeit um eine Stunde neben der Insulinsensitivität und der Blutzuckerregulation auf den Energiestoffwechsel und die Fettansammlung in der Leber und im gesamten Körper hat.

Referenz:
Universität Turku
Standing is associated with insulin sensitivity in adults with metabolic syndrome, Journal of Science and Medicine in Sport 2021; https://www.jsams.org/article/S1440-2440(21)00204-8/fulltext

#diabetes #insulin #blutzucker #bewegung #stehzeit #sport #herzkreislauferkrankung #medizin #medimpressions

Fotocredit: shutterstock

Kategorien
Allgemeinmedizin Leben Umwelt Wissenschaft

Kamera aus bei Zoom-Meetings

Die Pandemie führte dazu, dass viele auf Remote-Arbeit umgestiegen und virtuelle Meetings zu einem vertrauten Bestandteil des täglichen Lebens geworden sind. Damit einher kommt es zu einem neuen Phänomen, der „Zoom-Müdigkeit“ – ein Gefühl des Ausgelaugt Seins und des Energiemangels nach einem Tag voll mit virtuellen Meetings.

Besonders abgeschlagen fühlen sich dabei offenbar diejenigen, die ihre Kamera durchgehend eingeschalten lassen. Sie geben an, weitaus müder zu sein als diejenigen, die eher offline agieren. Das ist das Ergebnis eines vierwöchigen amerikanischen Experiments mit 103 Teilnehmern und mehr als 1400 Einzelbeobachtungen. Besonders ausgeprägt zeigte sich dieser Effekt bei Frauen und Teilnehmern, die ihren Job noch nicht lange machten. Diese „Zoom-Fatigue“ hatte auch Auswirkungen auf die Performance der Mitarbeiter, sie meldeten sich seltener zu Wort und engagierten sich weniger. Was wiederum der gängigen Annahme vieler Vorgesetzter widerspricht, dass sich Mitarbeiter eher bei laufender Kamera einbringen.

Die Wissenschaftler schlagen vor, Angestellte nicht dazu zu zwingen, ihre Kamera durchgehend eingeschalten zu lassen. Idealerweise sollte man ihnen zugestehen, über die   Kamerafunktion selbst entscheiden zu können.

Referenz:
University of Georgia, University of Arkansas
The fatiguing effects of camera use in virtual meetings: A within-person field experiment, J of Appl Psy 2021; https://doi.apa.org/fulltext/2021-77825-003.html

#zoom #muedigkeit #auswirkung #fatigue #virtuell #konferenz #kamera #medizin #medimpressions

Fotocredit: shutterstock

Kategorien
Biotechnologie Reproduktionsmedizin Wissenschaft

Züchtung von Organoiden auf Internationaler Raumstation ISS

UZH Space Hub und Airbus Defense and Space bringen mit dem nächsten Versorgungsflug zur Internationalen Raumstation ISS ein Experiment ins All, mit dem die industrielle Produktion menschlichen Gewebes in Schwerelosigkeit weiter vorangetrieben werden soll.

Mit diesem Schritt könnte der Weltraum zur Werkstätte werden, um menschliche Mini-Gewebe für den irdischen Einsatz in Forschung und Medizin herzustellen. Erste vorbereitende Tests mit differenzierten organähnlichen Leber-, Knochen- und Knorpel-Strukturen auf der ISS vor 18 Monaten waren erfolgreich verlaufen.

„Auf der Erde lassen sich wegen der Schwerkraft ohne Stützskelette keine dreidimensionalen Organoide produzieren», erläutert Biologin Cora Thiel. Auf großes Interesse stoßen solche 3D-Organoide bei Pharmaunternehmen: Toxikologische Studien könnten so ohne Umweg über Tiermodelle direkt an menschlichen Geweben durchgeführt werden. Aus Patientenstammzellen gezüchtete Organoide könnten zudem in Zukunft als Bausteine für Gewebe-Ersatz zur Therapie geschädigter Organe eingesetzt werden. Denn die Zahl der gespendeten Organe kann den weltweiten Bedarf an Tausenden von Spenderorganen bei Weitem nicht decken.

Das neue Probenmaterial wird Anfang Oktober zurück zur Erde kommen. Erste Ergebnisse sind ab November zu erwarten. Geplanter Start der Mission ist der 28. August 2021 um 3:37 EST vom Launch Pad LC-39A, Kennedy Space Center, Florida, USA.

Referenz: Universität Zürich
UZH und Airbus züchten menschliches Mini-Gewebe auf der Internationalen Raumstation ISS, Medienmitteilung 26.8.2021 Universität Zürich; https://www.media.uzh.ch/de/medienmitteilungen/2021/UZH-Space-Hub.html

#organoide #raumfahrt #gewebeproduktion #weltraum #spacehub #minigewebe #medizin #medimpressions

Fotocredit: shutterstock

Kategorien
Gesundheitsökonomie Infektiologie Interne Medizin Leben Umwelt Wissenschaft

Wann kommt die nächste Pandemie?

Dass wir mit weiteren Pandemien rechnen müssen, wird von Wissenschaftlern nicht bezweifelt – dass die nächste Pandemie aber schneller kommen könnte als bisher angenommen, zeigt eine Untersuchung italienischer Forscher. Laut ihren Berechnungen werden die meisten Menschen im Laufe ihres Lebens eine extreme Pandemie wie Covid-19 erleben.

Die Studie nutzte Aufzeichnungen von Ausbrüchen der letzten 400 Jahre (darunter Pest, Cholera, Grippe), um die Intensität dieser Ereignisse und die jährliche Wahrscheinlichkeit ihrer Wiederholung abzuschätzen. Die Auswertung ergab, dass Pandemien relativ häufig auftreten und die Wahrscheinlichkeit einer Pandemie wie COVID-19 in jedem Jahr bei etwa 2% liegt. Das bedeutet, dass jemand, der im Jahr 2000 geboren wurde, eine etwa 38%ige Chance hat, eben jetzt eine Pandemie zu erleben. Der Verhütung und Kontrolle von Pandemien sollten in Zukunft deshalb auch eine höhere Priorität zukommen.

Denn die Daten zeigen auch, dass das Risiko intensiver Ausbrüche rasch zunimmt. Ausgehend von der zunehmenden Geschwindigkeit, mit der sich neuartige Krankheitserreger wie SARS-CoV-2 in den letzten 50 Jahren in menschlichen Populationen ausgebreitet haben, schätzt die Studie, dass die Wahrscheinlichkeit neuartiger Krankheitsausbrüche in den nächsten Jahrzehnten wahrscheinlich um das Dreifache steigen wird. Damit ist mit einer Pandemie wie Covid-19 innerhalb der nächsten 59 Jahre zu rechnen. Wann diese eintritt, kann allerdings nicht vorausberechnet werden, diese Ereignisse sind in jedem Jahr dieser Zeitspanne gleich wahrscheinlich. Als Grund für die zunehmende Häufigkeit von Ausbrüchen nenne die Autoren Faktoren wie das Bevölkerungswachstum, Veränderungen in den Nahrungsmittelsystemen, die Umweltzerstörung und der häufigere Kontakt zwischen Menschen und krankheitsübertragenden Tieren.

Referenz:
Universität Padua, Duke University Durham
Intensity and frequency of extreme novel epidemics, PNAS 2021; https://www.pnas.org/content/118/35/e2105482118?fbclid=IwAR35A_LGof_YKjZZtBaGyWY7_w4p01ByeceEH4H0qcICkXlL3HNkMBKKJCM

#pandemie #covid #sars #pandemieausbruch #wahrscheinlichkeit #pandemierisiko #medizin #medimpressions

Fotocredit: Canva

Kategorien
Allgemeinmedizin Ernährung Leben Wissenschaft

Macht vegetarische Ernährung depressiv?

Wie wir uns fühlen, beeinflusst, was wir essen. Was wir essen, beeinflusst unsere Gesundheit. Diese komplexe Verbindung machten zwei Forscher von der Universität Duisburg-Essen(sic!) nun gemeinsam zu ihrem Forschungsthema und beleuchteten den Zusammenhang zwischen vegetarischer Ernährung und psychischer Gesundheit.

Dafür analysierten sie eine Datenmenge von 49.889 Menschen (8.057 VegetarierInnen und 4.1832 Fleischessende) und verglichen dabei die Punktwerte in Fragebögen zwischen den Gruppen. „So konnten wir zeigen, dass die Menschen, die sich vegetarisch ernähren, statistische signifikante höhere Werte in Depressionsfragebögen haben als diejenigen, die Fleisch essen. Welchen Zusammenhang es dabei gibt, konnten wir auf Basis dieser Daten nicht bestimmen“, erklärt Erstautorin Jette Borawski.

Es ist denkbar (und eine weitere Studie weist bereits daraufhin), dass es nicht so ist, dass die vegetarische Ernährung Depressionen verursacht, sondern dass im zeitlichen Ablauf oft erst eine depressive Stimmung auftritt und dann eine Ernährungsumstellung erfolgt. Borawski: „Dafür gibt es zwei mögliche Erklärungen: Es könnte sein, dass Menschen, denen es mental schlecht geht, sich selbst durch gesunde Ernährung etwas Gutes tun wollen. Andererseits könnte eine eigene schlechte Stimmung die Empathie für Tiere, die unter schlechten Haltungsbedingungen leben, steigern, was wiederum die Wahrscheinlichkeit einer pflanzenbasierten Ernährung erhöht.“

Referenz:
Universität Duisburg-Essen
Vegetarian diet and depression scores: A meta-analysis, Journal of Affective Disorders 2021;
https://doi.org/10.1016/j.jad.2021.07.098

#vegetarismus #vegetarisch #ernährung #depression #ernaerungsumstellung #essen #medizin #medimpressions

Fotocredit: Canva

Kategorien
Allgemein Leben Umwelt Wissenschaft

Mikroplastik transportiert auch schädliche Metalle

Mikroplastik-Partikel entstehen zum Teil, wenn größere Plastikteile im Meer zerbrechen oder von Land direkt durch Abwässer in die Flüsse und darüber in die Ozeane gelangen. Wenn es in sehr hohen Konzentrationen auftritt, ist Mikroplastik toxisch. Dazu kommt, dass die Partikel, die zwischen einem Mikrometer und einem halben Zentimeter groß sind, auch andere Schadstoffe, etwa organische Verbindungen anreichern, transportieren und freisetzen können.

Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Hereon haben nun untersucht, ob es diese Wechselwirkungen auch mit Metallen und Halbmetallen gibt. Die untersuchten Kunststoffpartikel umfassten Plastikformen, die besonders häufig zum Einsatz kommen, etwa als Einkaufstüten (Polyethylen) oder in Form von Getränkeflaschen (Polyethylenterephthalat).
Bei den Untersuchungen stellten sie fest, dass die Anreicherung umso stärker ist, je kleiner die Partikel sind und dass es signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Elementen gibt.  Einige Metalle, genauer gesagt deren Ionen, wie zum Beispiel Chrom, Eisen, Zinn und die Seltenen Erden, lagerten sich fast vollständig an das Mikroplastik an. Andere, wie beispielsweise Cadmium, Zink und Kupfer, zeigten über die gesamte Versuchszeit nahezu keine Anlagerung am Plastik.

Die Wissenschaftler konnten auch zeigen, dass die mit Metallen oder Halbmetallen beladenen Partikel die jeweiligen Metallgehalte unter chemischen Bedingungen, wie sie im Verdauungstrakt herrschen, nahezu vollständig wieder freisetzen. In weiteren Versuchen wird jetzt überprüft, wie sich andere, häufig in der Umwelt anzutreffende Kunststoffe verhalten, bzw. welchen Einfluss das Alter der Partikel und ihr Verwitterungszustand auf die Anlagerungs- und Freisetzungsprozesse haben.

Referenz:
Helmholtz-Zentrum Hereon
Microplastics as a Trojan horse for trace metals, Journal of Hazardous Materials Letters 2021; https://doi.org/10.1016/j.hazl.2021.100035

#mikroplastik #umwelt #metalle #meer #verschmutzung #partikelgroesse #freisetzung #medizin #medimpressions

Fotocredit: Canva

Kategorien
Leben Neurologie Psychiatrie Psychologie Wissenschaft

Depression: Bewegung bringt das Gehirn auf Trab

Menschen mit Depressionen ziehen sich oft zurück und sind körperlich inaktiv. Um die Wirkung von Bewegung zu untersuchen, untersuchte eine Arbeitsgruppe der Ruhr-Universität Bochum 41 Betroffene, die in der Klinik behandelt wurden. Die Teilnehmenden wurden je einer von zwei Gruppen zugeteilt. Eine absolvierte ein abwechslungsreiches Sportprogramm in dem auch gezielt Motivation und soziales Miteinander gefördert wurde und negative Erfahrungen mit körperlicher Aktivität – Stichwort Schulsport – abgebaut wurden. Die andere Gruppe nahm an einem Kontrollprogramm ohne körperliche Aktivität teil.

Vor und nach dem Programm bestimmte das Studienteam jeweils die Schwere der depressiven Symptomatik wie Antriebs- und Interessenlosigkeit, Motivationsmangel und negative Gefühle. Darüber hinaus wurde die Veränderungsbereitschaft des Gehirns, die sogenannte Neuroplastizität mittels transkaranieller Magnetstimulation gemessen.
Die Ergebnisse zeigten, dass bei Depressiven die Veränderungsbereitschaft des Gehirns im Vergleich zu Gesunden niedriger ist. Nach dem Programm mit körperlicher Aktivität stieg diese Veränderungsbereitschaft signifikant an und erreichte die Werte von Gesunden. Zeitgleich gingen die Depressionssymptome zurück. Bei der Gruppe, die am Kontrollprogramm teilgenommen hatte, waren diese Veränderungen nicht so ausgeprägt.

Inwiefern die Veränderung der Symptome und die Veränderbarkeit des Gehirns kausal miteinander verknüpft sind, können wir aus diesen Daten nicht beantworten“, so  Studienleiterin Karin Rosenkranz: „Es ist bekannt, dass körperliche Aktivität dem Gehirn guttut, da sie zum Beispiel die Neubildung von Nervenzellverbindungen fördert. Dies könnte auch hier eine Rolle spielen.“

Referenz:
Ruhr-Universität Bochum
Physical activity reduces clinical symptoms and restores neuroplasticity in major depression, Frontiers in Psychiatry 2021;
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyt.2021.660642/full

#depression #sport #bewegung #neuroplastizitaet #gehirn #motivation #medizin #medimpressions

Fotocredit: Canva

Kategorien
Infektiologie Leben Umwelt Virologie Wissenschaft

Infektionsrisiko für Sars-Cov-2 durch Bargeld ?

Um herauszufinden, wie lange sich Sars-Cov-2 auf Münzen und Banknoten hält, untersuchten Forscher der Ruhr-Universität in Zusammenarbeit mit der europäischen Zentralbank, verschiedene Eurogeldstücke und -scheine mit unterschiedlich hoch konzentrierten Viruslösungen und beobachteten über mehrere Tage, wie lange infektiöse Viren nachweisbar waren. Als Vergleich dienten Edelstahloberflächen.

Die Ergebnisse beruhigen: Während auf der Edelstahloberfläche noch nach sieben Tagen infektiöse Viren vorhanden waren, waren sie vom 10-Cent-Stück nach sechs Stunden, vom 5-Cent-Stück nach einer Stunde komplett verschwunden (Viren vertragen kein Kupfer). Auf 10-Euro-Scheinen dauerte es drei Tage bis zum vollständigen Verschwinden infektiöser Viren, bei der 1-Euro-Münze zwei Tage.

Um zu untersuchen, wie gut das Virus von einer Oberfläche auf die Fingerspitze übertragen wird, benetzten die Forscher Geldscheine, Münzen und kredtikartenähnliche PVC-Platten mit ungefährlichen Coronaviren sowie unter Hochsicherheitsbedingungen mit Sars-Cov-2. Diese Oberflächen wurden dann noch feucht oder bereits getrocknet von ProbandInnen mit den Fingerspitzen oder im Fall von Sars-Cov-2 mit künstlicher Haut berührt. Danach wurden Zellkulturen mit den an den Fingerspitzen haftenden Viren angeimpft.
Das Ergebnis: „Bereits nachdem die Flüssigkeit angetrocknet war, fand praktisch keine Übertragung infektiöser Viren mehr statt“, so Studienautor Daniel Todt: „Unter realistischen Bedingungen ist eine Ansteckung mit Sars-Cov-2 an Bargeld sehr unwahrscheinlich.“

Die aktuelle Studie untersuchte die Wildtyp- und Alpha-Variante von Sars-Cov-2. „Wir gehen davon aus, dass sich auch andere Varianten wie die zurzeit vorherrschende Delta-Variante ähnlich verhalten“, erklärt Mitautor Eike Steinmann.

Referenz:
Ruhr-Universität Bochum
A realistic touch-transfer method reveals low risk of transmission of SARS-CoV-2 by contaminated euro coins and banknotes, iScience 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004221008762

#sars #covid #uebertragung #ansteckung #schmierinfektion #bargeld #infektionsrisiko #medizin #medimpressions

Fotocredit: Canva