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Coronaviren schätzen das Fettgewebe

Adipositas ist ein wichtiger Risikofaktor für schwere Krankheitsverläufe bei einer Covid-19-Erkrankung. Nun konnte ein multidisziplinäres Forschungsteam eine wichtige Rolle des Fettgewebes für die Virusvermehrung von SARS-CoV-2 nachweisen.

Die Forschenden konnten belegen, dass in Autopsieproben von COVID-19-Verstorbenen SARS-CoV-2 häufig im Fettgewebe von COVID-19-Patienten nachweisbar ist: hier vor allem im Fettgewebe von männlichen Personen, die übergewichtig oder adipös waren. Bei weiblichen Personen zeigte sich keine eindeutige Korrelation zwischen der Fettmasse und den Virus-mRNA-Spiegeln. In einem präklinischen Modell einer COVID-19-Erkrankung wurde zudem gezeigt, dass sich SARS-CoV-2 vom Respirationstrakt ausgehend in das Fettgewebe ausbreitet und sich dort weiter vermehrt. Dies führt zu einer lokalen Entzündung und hat Folgen für den gesamten (Lipid)-Stoffwechsel.

Zudem konnte in reifen Adipozyten (Fettzellen) in Zellkultur gezeigt werden, dass der intrazelluläre Fettstoffwechsel für die Ausbreitung von SARS-CoV-2 ein maßgeblicher Faktor ist. So reduziert die Blockierung des Fettabbaus durch einen Lipase-Inhibitor die Virusreplikation in reifen Adipozyten um das 100-fache. Durch die gleichzeitige Verabreichung eines Medikamentes, welches zur Cholesterin-Senkung eingesetzt wird, konnte die Replikation noch weiter unterdrückt werden. Da beide Wirkstoffe bereits gegen andere Krankheitsbilder zugelassen sind, könnten die Ergebnisse eine Basis für neue Behandlungsstrategien gegen COVID-19 darstellen.

Referenz:
Leibniz Institut für Experimentelle Virologie (HPI), Hamburg; Tierärztliche Hochschule Hannover
Replication of SARS-CoV-2 in adipose tissue determines organ and systemic lipid metabolism in hamsters and humans, Cell Metabolism 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413121006215?via%3Dihub#

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mRNA-Impfstoff gegen Übertragung der Lyme-Borreliose

Um gegen die durch Zecken übertragene Lyme-Borreliose geschützt zu sein, haben sich jetzt Forschende der Yale-University einen besonderen Trick einfallen lassen. Sie entwickelten einen mRNA-Impfstoff, der sich nicht gegen den Krankheitserreger, sondern gegen die Zeckenbisse selbst richtet.

Da bakterielle Erreger meist erst am Ende einer Saug-Attacke von den Zecken abgegeben werden, suchten die Forscher nach einer Möglichkeit, diese zu verkürzen. Für ihr Experiment impften sie daher Meerschweinchen mit einem mRNA-Impfstoff gegen einige der im Zeckenspeichel enthaltenen Proteine. Diese sorgen für eine Entzündung an der Bissstelle und verhindern so weiteres Blutsaugen.

Im Ergebnis entwickelten die mit dem mRNA-Impfstoff immunisierten Meerschweinchen 14 Tage nach der Vakzinierung und bei frischem Zeckenbefall eine deutliche Schwellung an der Bissstelle, die Zecken dazu bewog, 48 Stunden nach dem Ansetzen wieder vom Opfer loszulassen. Normalerweise würde die eingesetzte Zeckenarzt erst nach 96 Stunden abfallen. Plus: keines der geimpften Nager wurde während des Zeckenangriffs infiziert, während in der ungeimpften Kontrollgruppe bei 46-60 Prozent eine Borreliose-Infektion nachgewiesen wurde.

Die Forschungsgruppe zeigt sich zudem zuversichtlich, dass das neue Konzept auch beim Menschen funktionieren könnte. Durch die Impfung würden die Zecken nicht nur schneller von uns ablassen, die lokale Entzündung an der Einstichstelle würde auch dafür sorgen, dass wir die Blutsauger früher entdecken und entfernen könnten.

Referenz:
Yale University School of Medicine
mRNA vaccination induces tick resistance and prevents transmission of the Lyme disease agent, Science Trans Med 2021; https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abj9827

#borreliose #zecken #mRNA #immunisierung #impfstoff #lymeerkrankung #infektion #medizin #medimpressions

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43 österreichische Wissenschaftler unter den „Who is Who“

Das zum Datenkonzern Clarivate gehörende „Institute for Scientific Information“ hat auch heuer die Liste der „Highly Cited Researchers 2021“ veröffentlicht. Das „Who is Who“ der Wissenschaft inkludiert 6.602 Personen aus mehr als 70 Ländern, die das oberste Prozent der am meisten zitierten WissenschaftlerInnen repräsentieren. Auf dieser Liste der weltweit einflussreichsten Forscher finden sich auch 43 in Österreich tätige Forscher, deutlich mehr als im Jahr davor, da waren es nur 37. Einziger Wermutstropfen: unter den österreichischen ForscherInnen finden sich nur zwei Frauen, die Biotechnologin Angela Sessitsch (Austrian Institute of Technology) und die Biologin Sophie Zechmeister-Boltenstern (Universität für Bodenkultur, Wien).

Zwei Forscher des Internationalen Instituts für angewandte Systemanalyse in Laxenburg haben es geschafft, gleich in mehreren Kategorien zu punkten: Keywan Riahi zählt zu den nur 23 Forschern, die in drei oder mehr Gebieten zu den weltweit einflussreichsten Forschern gehören (Erdwissenschaften, Umwelt, Ökologie, Sozialwissenschaften) sowie Petr Havlik (Umwelt, Ökologie, Sozialwissenschaften). Im Bereich Medizin wurden folgende Forscher zitiert: Franz Fazekas, Medizin-Uni Graz; Michael Gnant, Hans Lassmann, Josef Smolen, Medizin-Uni Wien; Kurt Huber, Wilhelminenspital/Sigmund Freud Privat-Uni; Werner Poewe, Herbert Tilg, Medizin-Uni Innsbruck.

Die meisten der einflussreichsten WissenschaftlerInnen arbeiten nach wie vor in den USA (39,7%), allerdings mit sinkendem Anteil. China holt dagegen auf und hat seinen Anteil auf 14,2% Prozent fast verdoppelt. Auf den weiteren Rängen folgen: Großbritannien (492 Zitierungen), Australien (332), Deutschland (331), Niederlande (207), Kanada (196), Frankreich (146), Spanien (109) und die Schweiz (102).

Quelle: Pressemeldung Science.Apa 16.11.2021, 43 in Österreich tätige Forscher unter meistzitierten Wissenschaftern; https://science.apa.at/power-search/920465618408739153

#auszeichnung #forschung #wissenschaft #highlycitedresearcher #oesterreich #gesundheit #medizin #medimpressions

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Parkinson-Diagnose viele Jahre vor Krankheitsausbruch möglich

Bereits 20 Jahre vor einer Morbus Parkinson-Diagnose können erste Frühsymptome auftreten und auch ein Biomarker in der Haut könnte zur Frühdiagnose der Erkrankung herangezogen werden. Darauf weisen zwei Studien hin, die derzeit am 94. Kongress der deutschen Gesellschaft für Neurologie vorgestellt werden.

Eine Studie an 1,5 Millionen US-Kriegsveteranen ermittelte den genauen zeitlichen Beginn von Frühsymptomen bei 303.693 Parkinson-Erkrankten. Als häufigste Frühsymptome erwiesen sich gastroösophagealer Reflux, Motilitätsstörungen der Speiseröhre und sexuelle Dysfunktion (17, 16 und 15 Jahre vor der eigentlichen Diagnose). Die frühesten Symptome betrafen den Geruchs- und Geschmackssinn (20,9 Jahre vor der Diagnose), den oberen Magen-Darm-Trakt (20,6 Jahre) und die Sexualfunktion (20,1 Jahre). Als weitere Symptome wurden auch eine Prostatahypertrophie und eine spezielle Hautpilzerkrankung neu identifiziert.

Eine weitere Studie evaluierte Nachweismethoden von alpha-Synuklein in Hautbiopsien als diagnostischer Biomarker. Dieses Protein bildet aufgrund einer Fehlfaltung bei Parkinson-Erkrankten kleine Fasern, die verklumpen und sich im Gehirn ablagern, wo sie ihre zelltoxische Wirkung ausüben, die zu den bekannten Störungen der Parkinson-Erkrankung führen. Der Nachweis dieses Proteins in Hautproben erwies sich nun als zuverlässiger diagnostischer Biomarker und könnte ein wertvolles Tool für zukünftige Therapiestudien darstellen. Eine frühe Diagnose könnte auch Betroffenen helfen, frühzeitig Lebensstiländerungen vorzunehmen, um den Ausbruch der Erkrankung hinauszuzögern.

Referenz:
Health and Science university, Oregon; University School of Medicine, Ohio
Onset of Skin, Gut, and Genitourinary Prodromal Parkinson’s Disease: A Study of 1.5 Million Veterans, Mov Disord 2021; https://movementdisorders.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mds.28636
Skin α-Synuclein Aggregation Seeding Activity as a Novel Biomarker for Parkinson Disease, JAMA Neurol 2020, https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/fullarticle/2771032

#neurologie #parkinson #synuklein #diagnose #gehirn #reflux #medizin #medimpressions

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Natürliche Killerzellen steuern auch die Wundheilung

Natürliche Killerzellen (eine Untergruppe der weißen Blutzellen) töten nicht nur Krebszellen oder virusinfizierte Zellen ab. Sie steuern bei Hautverletzungen auch die Balance zwischen Wundheilung und Bakterienabwehr. Dies belegt eine Untersuchung der Universität Zürich.

Natürliche Killerzellen kommunizieren laufend mit anderen Abwehrzellen und beeinflussen deren Aktivität. Dazu sondern sie sogenannte Zytokine (Botenstoffe) ab. In ihrer Studie stellten die Forschenden fest, dass Killerzellen auch Hautverletzungen infiltrieren, in denen sehr niedrige Sauerstoffkonzentrationen herrschen. In solchen Geweben stellen Killerzellen ihre Genaktivität um und passen sich so dem Sauerstoffmangel an. Verantwortlich für diese Umstellung sind sogenannte HIF-Signalfaktoren. Fehlt in Mäusen einer dieser Signalfaktoren namens HIF-1α, ist die Ausschüttung bestimmter Zytokine beeinträchtigt. Als Reaktion darauf wird das Wachstum von Blutgefäßen in der Haut und damit die Wundheilung beschleunigt, während die Bekämpfung bakterieller Infektionen gedrosselt wird. Die Balance verschiebt sich so in Richtung Wundheilung.

In der Biomedizin wird intensiv nach Möglichkeiten gesucht, um Wundheilungsprozesse zu beeinflussen. Dieser Ansatz könnte funktionieren, allerdings muss damit möglicherweise ein erhöhtes Infektionsrisiko in Kauf genommen werden.
Die Wissenschaftler sehen aber noch weiteres Potenzial: Bei Krebstherapien werden heute auch Therapeutika eingesetzt, die Killerzellen aktivieren und stimulieren, so dass diese vermehrt die Krebszellen abtöten. „Unsere Daten weisen darauf hin, dass diese Medikamente auch bei bakteriellen Infektionen nützlich sein könnten – was angesichts der zunehmend antibiotikaresistenten Keime unbedingt weiter erforscht werden sollte“, so Studienleiter Christian Stockmann.

Referenz:
Universität Zürich
NK cells in hypoxic skin mediate a trade-off between wound healing and antibacterial defence, Nature Comm 2021, https://www.nature.com/articles/s41467-021-25065-w

#wundheilung #immunsystem #killerzellen #immunabwehr #haut #dermatologie #krebs #medizin #medimpressions

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Schönere Beine, längeres Leben

Untersuchungen der Universitätsmedizin Mainz legen nahe, die chronische Venenschwäche (chronisch-venöse Insuffizienz, CVI) zukünftig als Vorhersagekriterium für das Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu nutzen. Die Forscher konnten anhand von über 12 000 Personendaten zeigen, dass CVI auch ausgesprochen verbreitet ist: Bei rund 41% der 40- bis 80-jährigen Probanden der bevölkerungsbasierten Gutenberg-Gesundheitsstudie wurde eine symptomatische chronische Venenschwäche mit Ödemen, Hautveränderungen oder offenen Wunden der unteren Gliedmaßen diagnostiziert; wobei die Häufigkeit mit zunehmendem Alter deutlich ansteigt. Eine weitere Erkenntnis: Frauen erkranken etwas häufiger als Männer.

Zudem stellte das Forscherteam fest, dass Personen mit einer CVI mit einer etwa 60 Prozent höheren Wahrscheinlichkeit gleichzeitig eine schwere Herz-Kreislauf-Erkrankung aufweisen als Personen mit gleichem Alter und Geschlecht ohne CVI. Das Risiko, in den nächsten zehn Jahren an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung wie Herzinfarkt, Schlaganfall, Herzschwäche oder Vorhofflimmern zu erkranken, lag bei Personen mit CVI fast doppelt so hoch wie bei Personen ohne Venenschwäche.

Die WissenschaftlerInnen teilten die erhobenen Befunde zu den Venenveränderungen systematisch nach Schweregraden ein. Diese reichten von keinen Zeichen einer Venenveränderung bis hin zum Vorliegen einer sehr fortgeschrittenen Veneninsuffizienz. Bei einer deutlichen Mehrheit von rund 90 Prozent zeigte sich eine Venenveränderung: 36,5% der Personen hatten eine sogenannte Varikosis (z. B. Besenreiser) und 13,3% wiesen Krampfadern auf. Beides führt häufig im Laufe des Lebens zu einer fortgeschrittenen Venenschwäche. 40,8% aller untersuchten Personen wiesen eine manifeste chronisch-venöse Insuffizienz auf.

Referenz:
Johannes Gutenberg Universität Mainz, DZHK
Chronic venous insufficiency, cardiovascular disease, and mortality: a population study. Eur Heart J 2021, https://academic.oup.com/eurheartj/advance-article-abstract/doi/10.1093/eurheartj/ehab495/6350776?redirectedFrom=fulltext

#herzkreislauf #kardiologie #venenschwaeche #herzschwaeche #schlaganfall #krampfadern #medizin #medimpressions

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Dermatologie Wissenschaft

Verbesserte Mikrobiom-Analyse der Haut

Gesunde Haut verfügt über einen bakteriellen Schutzschild gegen Krankheitserreger: das Mikrobiom. Untersuchungen der Bakterienzusammensetzung der Haut stießen bisher allerdings schnell an ihre Grenzen. Der Grund: In der klassischen Kultur auf Agarplatten vermehren sich nicht alle Bakterien aus einem Hautabstrich gleich gut und gleich schnell – einzelne können daher übersehen werden. Neuere genetische Analyseverfahren haben den Nachteil, dass große Mengen an DNA-Sequenzen aus Hautzellen sowie Bruchstücke toter Bakterien in das Ergebnis mit einfließen, was die Aussagekraft mindert.

Einem Forschungsteam ist es jetzt gelungen, mit Hilfe des Enzyms Benzonase störende Fremd-DNA zu entfernen und die lebendigen Bakterien in Abstrichen der Haut durch Sequenzierung zu identifizieren. Die Analyse von echten Hautabstrichen verlief sehr erfolgreich: In den Proben wurde keine Rest-DNA von toten Bakterien gefunden.

Die Methode eröffnet neue Möglichkeiten der Diagnose und Therapie für die Dermatologie. Bei vielen Hautkrankheiten, beispielsweise Neurodermitis oder Akne, ist der bakterielle Schutzfilm der Haut geschädigt. Martin Köberle, Technische Universität München (TUM): „Die enzymbasierte Selektion von lebendigen Hautbakterien kann uns helfen, einerseits mikrobielle Biomarker für bestimmte dermatologische Krankheiten zu finden, andererseits aber auch die Bakterien zu identifizieren, die den Krankheitsverlauf positiv beeinflussen. Sie könnten vielleicht eines Tages gezielt für eine Therapie eingesetzt werden.“ Die neue Methode zur Mikrobiom-Analyse wird nun bereits in zahlreichen Kohortenstudien (Untersuchung bestimmter Patientengruppen) zu Hautkrankheiten angewandt.

Referenz:
TU München
Pre-digest of unprotected DNA by Benzonase improves the representation of living skin bacteria and efficiently depletes host DNA, Microbiome 2021; https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-021-01067-0

#mikrobiom #haut #sequenzierung #akne #bakterien #biomarker #neurodermitis #medizin #medimpressions

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Hautkrebs: Immuntherapie vor zielgerichteter Therapie

Bei der Behandlung von Hautkrebs (malignes Melanom) oder auch anderen Tumoren ist es üblich, zielgerichtete Strategien gegen Krebszellen einzusetzen. Dabei werden medikamentöse Wirkstoffe (Proteinkinase-Inhibitoren) eingesetzt, die sich direkt gegen das Wachstum von Tumorzellen richten. Verliert die Ersttherapie an Wirkung, kommt in Folge eine Immuntherapie zum Zug, die aber auch nicht immer zum Erfolg führt, denn die Tumore wachsen oft weiter.

Ein Forschungsteam rund um Anna Obenauf vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien, hat diese Strategie nun bei Mäusen mit Hauttumoren angewendet. Im Ergebnis entwickelten 75 -80% aller Mäuse eine Resistenz gegenüber der Ersttherapie. Gleichzeitig beeinflusste die Therapie die Zusammensetzung der Immunzellen im Tumor. Es kam zu einer ausgeprägten Abnahme und einem Funktionsverlust von dendritischen Zellen, die eine wichtige Rolle in der Immunabwehr ausüben. Fehlen diese, kann auch eine nachfolgende Immuntherapie wenig ausrichten, da das Immunsystem nicht richtig „angekurbelt“ werden  und sich damit auch nicht gegen den Tumor richten kann.

Die Resultate sprechen laut den Forschern dafür, zielgerichtete Therapien nur sehr kurz einzusetzen und diese zu beenden, bevor Resistenzen entstehen oder bei früh entdeckten Tumoren eine Immuntherapie vorzuziehen. Erstautorin Lisa Haas: „Die gute Nachricht ist, dass wir derzeit auch daran arbeiten,c Strategien zu entwickeln, die dendritische Zellen aktivieren, um so die Wirksamkeit der Immuntherapie zu verbessern.

Referenz:
IMP Wien, CHUV Lausanne, ICR London, Sydney University
Acquired resistance to anti-MAPK targeted therapy confers an immune-evasive tumor microenvironment and cross-resistance to immunotherapy in melanoma, Nature Cancer 2021; https://www.nature.com/articles/s43018-021-00221-9

#krebs #tumor #hautkrebs #melanom #immuntherapie #resistenz #therapiefolge #medizin #medimpressions

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Hautelastizität beeinflusst deren Regenerierung

Sowohl alte als auch junge Hautstammzellen können Haut und Haarfollikel erneuern. Für die langsamere Erneuerung bei der gealterten Haut und ihrer Haarfollikel ist wahrscheinlich die geringere Elastizität des Hautgewebes, das die Stammzellen umgibt, verantwortlich, zeigen Untersuchungen eines internationalen Forschungsteams.

Älteres Gewebe wird steifer. Dadurch nimmt die Funktion der Hautstammzellen ab, so Erstautor Janis Köster zu den Erkenntnissen der Studie: „Es war spannend zu sehen, dass das Chromatin in gealterten Stammzellen weniger zugänglich ist – vor allem in der Umgebung von Genen, die für die Stammzellaktivierung und Zellerneuerung verantwortlich sind.“ Weitere Untersuchungen ergaben, dass diese verringerte Zugänglichkeit zu einer verringerten Reaktion der Stammzellen auf ein Regenerierungssignal führte, was die Erneuerung des Haarfollikels verzögerte.

Überraschenderweise zeigte sich im Tiermodell aber auch, dass gealterte Stammzellen ihre Funktion zurückgewinnen können, wenn sie auf ein jüngeres Gewebe gesetzt werden. Junges Bindegewebe förderte die Selbsterneuerung sowohl junger als auch alter Stammzellen, gealtertes Bindegewebe jedoch nicht. Das deutet darauf hin, dass in erster Linie die gealterte Mikroumgebung für die Alterung verantwortlich ist, nicht ein Defekt in den Stammzellen selbst. Die meisten Veränderungen betrafen demnach auch Bestandteile des Bindegewebes und speziell Proteine, die für die mechanischen Eigenschaften und die strukturelle Integrität der Haut wichtig sind.


Für die Zukunft ist es ein wichtiges Ziel zu verstehen, was diese vorklinischen Ergebnisse für die Stammzellenalterung und die Abnahme ihrer Funktionalität beim Menschen bedeuten“, so die Forscher, denn damit eröffnen sich neue therapeutische Möglichkeiten.

Referenz:
Universität Köln, Universität Helsinki
Niche stiffening compromises hair follicle stem cell potential during ageing by reducing bivalent promoter accessibility; Nature Cell Biology 2021; https://www.nature.com/articles/s41556-021-00705-x

#haut #hautalterung #stammzellen #bindegewebe #hauterneuerung #alter #hautregeneration #medizin #medimpressions

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Genorte für übermäßiges Schwitzen identifiziert

Erkenntnisse von Genetikern der Universität Trier könnten helfen, die sogenannte Primäre Hyperhidrose besser zu behandeln. „Davon Betroffene haben mehr als nur Schweißflecken unter den Armen. Oftmals geht bei ihnen die Hyperhidrose mit beruflichen Nachteilen, sozialer Isolation, Depression und Stress einher“, berichtet Jobst Meyer, Verhaltensgenetiker der Universität Trier.

Die Therapie der Hyperhidrose beschränkt sich derzeit auf operative Eingriffe, bei denen bestimmte Nerven durchtrennt werden, sowie Medikamente wie das Botulinumtoxin-A („Botox“). Beides ist nicht frei von teils gravierenden Nebenwirkungen.

Dass die Hyperhidrose genetische Ursachen hat, wurde bereits länger vermutet. Untersucht wurden nun die Erbfaktoren von 89 Patienten und deren gesunden Familienangehörigen. Für die durchgeführte Kopplungsanalyse wurden die Probanden auf jeweils mehr als 300.000 individuelle genetische Unterschiede, sogenannte Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs), genotypisiert. Dabei wird betrachtet, welche SNP-Marker in den Familien zusammen mit der Störung vererbt werden. Auf diese Weise konnten die Forscher vier Bereiche auf verschiedenen Chromosomen identifizieren, in denen die für die Hyperhidrose verantwortlichen Gene lokalisiert sein müssen. Zusätzlich wurden von 31 Studienteilnehmern alle Gene sequenziert.

Da keine verursachende Mutation in einem Gen selbst gefunden wurde, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass der Hyperhidrose eine Fehlregulation eines oder mehrerer Gene zugrunde liegt. Diese genregulatorischen Elemente sollen nun durch weitere Sequenzierung bestimmt und so die Grundlage für eine gezielte Behandlung mit entsprechenden Medikamenten geschaffen werden.

Referenz:
Universität Trier
Genome-wide linkage analysis of families with primary hyperhidrosis, Plos One 30.12.2020: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0244565

#schwitzen #primärehyperhidrose #hyperhidrose #behandlung #genetik #snps #medizin #medimpressions

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