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Molekulare Medizin Neurologie Pädiatrie Wissenschaft

Neuroblastom: Welcher Faktor begünstigt Rückfälle?

Neuroblastome sind nach Hirntumoren die häufigsten soliden Tumoren bei Kindern und entstehen aus unreifen Vorläuferzellen des Nervensystems. In einigen Fällen bilden sich Neuroblastome ohne jegliche Therapie komplett zurück. Bei etwa der Hälfte der Patienten kann jedoch auch eine hochintensive Therapie das Wachstum nicht verhindern.

Bösartige Neuroblastome nutzen einen Trick, um unendlich teilungsaktiv zu bleiben: Sie verlängern ihre Chromosomenenden (Telomere), so dass die Zellen quasi „unsterblich“ werden. Auf molekularer Ebene machen Krebszellen das auf zwei Wegen, sie überaktivieren das Enzym Telomerase oder sie verlängern die Chromosomenenden durch Neuanordnung ihrer Telomerabschnitte (alternativer Mechanismus). In beiden Fällen haben die jungen Patienten eine schlechte Prognose.

Das bestätigten auch die Daten von 760 Neuroblastom-Patienten einer eben publizierten Studie. Sie zeigt, dass bei fast der Hälfte der Patienten nicht die Überaktivierung der Telomerase, sondern der alternative Mechanismus für die Telomerverlängerung verantwortlich ist. Die Wissenschaftler untersuchten auch erstmals, welche molekularen Prozesse diesen speziellen Verlängerungsmechanismus begünstigen.

Die Erkenntnisse daraus könnte man nutzen, um bessere Therapien zu entwickeln. Bisher werden die jungen Patienten alle mit den gleichen Chemotherapie-Protokollen behandelt. Diese Therapien greifen vor allem schnell wachsende Krebszellen an. Krebszellen mit dem alternativen Mechanismus wachsen aber eher langsam, sind extrem widerstandsfähig und kehren wieder. Im nächsten Schritt wird nun daran gearbeitet, eine spezifische Therapie für diese Tumoren zu entwickeln, die vielleicht auch bei anderen Krebsarten, die diesen Telomer-Verlängerungsmechanismus nutzen, zum Einsatz kommen könnte.

Referenz:
DKFZ, KiTZ, Heidelberg; Universität HD
Alternative lengthening of telomeres in childhood neuroblastoma from genome to proteome; Nature Communications 2021; https://www.nature.com/articles/s41467-021-21247-8

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Ophthalmologie Pädiatrie Wissenschaft

Lockdowns machen kurzsichtig

Lockdowns und Schulschließungen verstärken offenbar die Kurzsichtigkeit (Myopie) bei Kindern. Zu diesem Ergebnis kommen Reihenuntersuchungen an fast 130.000 Schulkindern in China. So hat sich die Sehkraft der Sechs- bis Achtjährigen im Jahr 2020 im Schnitt um 0,3 Dioptrien verschlechtert, um 1,4 bis dreimal stärker als in den Vorjahren. Bei den neun- bis 13-Jährigen war der Effekt etwas geringer, ihre Augen verschlechterten sich im Schnitt nur um -0,1 Dioptrien. Der Anteil der Kurzsichtigen pro Jahrgang stieg bei den Sechsjährigen von 5,7 Prozent im Jahr 2019 auf 21,5 Prozent im Jahr 2020, bei den Achtjährigen erhöhte sich der Anteil von 27,7 Prozent auf 37,2 Prozent. Die Häufigkeit lag damit in allen Altersklassen höher als je zuvor und zeigte sich in beiden Geschlechtern, bei beiden Augen.

Als Ursache der Fehlsichtigkeit wird ein verkürzter Aufenthalt im Freien angeführt – Kinder verbrachten im letzten Jahr viel mehr Zeit drinnen und vor Bildschirmen als draußen an der frischen Luft. Durch die Computerarbeit und das viele Lesen wächst der Augapfel der Kinder stärker und verlängert sich. Dadurch entsteht das schärfste Bild nicht auf, sondern vor der Netzhaut. Bewegen sich Kinder dagegen viel im Freien, hemmt die im Sonnenlicht enthaltene UVB-Strahlung die Freisetzung von Botenstoffen, die auf die Augäpfel einwirken.

Die Wissenschaftler empfehlen allen Eltern, während der Lockdowns und des Heimunterrichts darauf zu achten, für ihre Kinder genügend Zeit an der frischen Luft einzuplanen und die Zeit vor dem Bildschirm zu begrenzen. Augen erholen sich auch, wenn sie in die Ferne schweifen können.  
Ob sich die Verschlechterung der Kurzsichtigkeit umkehren lässt und wie sich die Sehkraft in den verschiedenen Altersgruppen weiter entwickelt, soll nun ebenfalls untersucht werden.

Referenz:
Emory University, Atlanta; General Hospital, Tianjin
Progression of Myopia in School-Aged Children After COVID-19 Home Confinement, JAMA Ophthalmology 2021,
https://jamanetwork.com/journals/jamaophthalmology/fullarticle/2774808

#myopathie #kurzsichtigkeit #kinder #auge #sehkraft #pandemie #computerarbeit #medizin #medimpressions

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Neurowissenschaften Pädiatrie Psychologie Wissenschaft

Spielen bringt Väter und Kinder auf gleiche Wellenlänge

Kinder erwerben wichtige soziale Kompetenzen durch Interaktionen mit ihren Eltern. Was dabei im Gehirn passiert, erforschten zwei Wiener Entwicklungspsychologinnen. Erst kürzlich zeigten sie, dass sich während sozialer Interaktion die rhythmische Gehirnaktivität von Müttern und Kindern gegenseitig anpasst. In einer aktuellen Studie gingen sie nun der Frage nach, ob dieser Effekt auch zwischen Vätern und Kindern eintritt.

In der neuen Studie haben fünf bis sechs Jahre alte Kinder mit ihren Vätern gemeinsam oder getrennt Puzzles gelöst. Während des Spiels wurde durch funktionelle Nah-Infrarotspektroskopie (fNIRS) gleichzeitig die Gehirnaktivität von Vater und Kind abgeleitet. Bei dieser Methode werden Änderungen der Sauerstoffsättigung in der äußersten Schicht des Gehirns erfasst. Eine Aktivierung in diesen Regionen steht im Zusammenhang mit dem Fassen gemeinsamer Absichten, gegenseitiger Perspektivenübernahme sowie Selbstregulation. Diese Prozesse sind besonders relevant für soziale Interaktionen und entwickeln sich im Vorschulalter.

Beobachtet wurde, dass eine wechselseitige Anpassung der Gehirnaktivität von Vater und Kind nur dann stattfand, wenn beide miteinander das Puzzle lösten. Die Anpassung der Gehirnaktivität war bei jenen Vater-Kind-Paaren höher, in welchen sich der Vater stärker als fürsorglicher und involvierter Vater identifizierte.

Interessanterweise waren die beobachteten Verhaltensmuster bei den Vater-Kind-Paaren anders als in den Mutter-Kind-Paaren. Während die Anpassung der Gehirnaktivität bei den Vater-Kind-Paaren von der Identifikation des Vaters mit der Vaterrolle abhing, war bei den Mutter-Kind-Paaren entscheidend, ob beide in der Spielsituation aufeinander eingingen.

Referenzen:
Universität Wien, Universität Göttingen, Universität Erlangen-Nürnberg, Universität Potsdam, University of Essex
Interpersonal Neural Synchrony During Father–Child Problem Solving: An fNIRS Hyperscanning Study; Child Development 2021;
https://srcd.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cdev.13510?af=R

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Biotechnologie Genetik Pädiatrie Wissenschaft

Gelungene Behandlung von vorzeitiger Alterung

Progeria ist ein seltener Gendefekt, der Kinder rasch altern und kaum ihre Teenagerjahre erreichen lässt. Betroffene Kinder werden früh kahl, ihr Wachstum stoppt, sie magern ab, entwickeln steife Gelenke, faltige Haut, Knochenschwund und Arteriosklerose. Schuld daran ist eine Genmutation, welche die Produktion des Proteins Progerin fördert, welches zur schnellen Alterung führt. Weltweit leiden etwa 400 Menschen am Hutchinson–Gilford Progeria Syndrom.

Nun wurden Mäuse mit dieser Genmutation, mit einer Variante der Genschere CRISPR behandelt. Dadurch wurden Schäden am Herzen, die mit dem Gendefekt einhergehen, verhindert. Die von den Forschenden behandelten Progeria-Mäuse überlebten 500 Tage, mehr als doppelt so lange wie ihre unbehandelten Leidensgenossen und mehr als halb so lang wie gesunde Mäuse. Die veränderte DNA fand sich in 20 bis 60 Prozent der Mäuseknochen, Skelettmuskeln, Leber und Herz. Obwohl die Mäuse zu Beginn des Versuchs umgerechnet in Menschenjahre schon fünf Jahre alt gewesen waren, zeigten Aorta und Muskeln fast keine Zeichen von Progeria-Schäden mehr.

Ein unglaubliches Ergebnis – vor allem vor dem Hintergrund, dass frühere Ansätze nur einen geringen Erfolg zeitigten. „Das übertrifft alle Erwartungen und schreit nach Anwendung bei Progeria-Kindern – und zwar innerhalb der nächsten drei Jahre“, meint Genom-Editing-Experte Fyodor Urnov von der Berkeley Universität in Kalifornien.

Studien-Mitautorin Leslie Gordon, deren Sohn Sam an Progeria starb und welche die Progeria Research Foundation gründete, will keinen zweiten Durchgang abwarten und sofort damit beginnen, die Finanzierung von Tests an Kindern zu finden. „Wir werden einen Weg finden,“ erklärt sie: „denn diese Kinder haben keine Zeit zu verlieren.“

Referenzen:
Harvard University; National Health Institute, Bethesda
In vivo base editing rescues Hutchinson–Gilford progeria syndrome in mice, Nature 2021: 6967:491
https://www.nature.com/articles/s41586-020-03086-7

#alterung #progeria #crispr #gendefekt #progerin #hutchinsongilfordprogeria #genediting #medizin #medimpressions

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Ernährung Pädiatrie Wissenschaft

Vegane Ernährung: kein Nährstoffmangel bei Kindern

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) veröffentlichte kürzlich die Ergebnisse der Studie ,,Vegetarische und vegane Ernährung bei Kindern und Jugendlichen“ (VeChi-Youth-Studie), die den Einfluss verschiedener Ernährungsformen auf die Nährstoffversorgung dieser Altersgruppe untersuchte. Bislang liegen nur wenig aktuelle Daten zum Gesundheitsstatus von Kindern, die sich vegetarisch oder vegan ernähren, vor.

Die Ergebnisse belegen, dass sowohl bei veganer und vegetarischer Ernährung als auch bei einer Mischkost mit Fleisch die Versorgung mit den Hauptnährstoffen sowie den meisten Vitaminen und Mineralstoffen bei der überwiegenden Anzahl der rund 400 Studienteilnehmer ausreichend ist. Auch bei einer vegetarischen oder rein pflanzlichen Ernährung war bei den meisten Kindern die Versorgung mit Vitamin B12 ausreichend. Bei den vegetarischen Ernährungsformen war zudem die Zufuhr an Ballaststoffen sehr hoch. Die sich vegetarisch und vegan ernährenden Kinder und Jugendlichen zeigten ein insgesamt gesundheitsförderndes Lebensmittelmuster. Sie verzehrten mehr Gemüse, Obst, Hülsenfrüchte und Nüsse. Veganer hatten auch den geringsten Verzehr an Süßwaren, Knabberartikeln und Fertiggerichten. Ihre Proteinzufuhr war niedriger als bei vegetarischer oder omnivorer Ernährung, lag im Mittel aber noch im Bereich der Referenzwerte.

Jedoch zeigt sich bei allen Ernährungsformen, dass die Versorgung mit Vitamin B2 und Jod im kritischen Bereich liegt, auch die Zufuhrdaten von Calcium zeigen Handlungsbedarf auf.
Da die Ergebnisse immer noch als beschränkt aussagekräftig beurteilt werden, empfiehlt die DGE zwar eine vegetarische Ernährung als Dauerkost, empfiehlt aber keine rein vegane Ernährung bei Kindern und Jugendlichen.

Referenzen: Universität Bonn

Pressemitteilung: DGE; https://www.dge.de/presse/pm/vegan-vegetarisch-mischkost-nur-geringe-unterschiede-in-der-naehrstoffversorgung-bei-kindern-und-jugendlichen/

#ernährung #kinder #vegan #vegetarisch #nährstoffe #b12 #calcium #medizin #medimpressions

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Genetik Pädiatrie Wissenschaft

Neues Legasthenie-Gen identifiziert

Genetische Einflüsse spielen eine große Rolle bei der Entstehung einer Lese- und Rechtschreibstörung (Legasthenie). Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat jetzt ein weiteres Gen identifiziert, das in diesen Prozess involviert ist. Betroffene Kinder leiden häufig unter Ausgrenzung und Stigmatisierung, etwa 40% von ihnen erkranken psychisch.

„Dabei haben molekulargenetische Untersuchungen schon längst gezeigt, dass genetische Einflüsse   eine wichtige Rolle bei der Entstehung einer Legasthenie spielen“, so Humangenetiker (und Legastheniker) Tiemo Grimm, Universität Würzburg. „Ist ein Kind in der Familie von einer Legasthenie betroffen, so sind in gut 40 Prozent der Fälle auch Geschwister oder ein Elternteil betroffen“. Bisher sind über 20 verschiedene Gene bzw. Genorte bekannt, die eine Rolle bei der Entstehung einer Legasthenie spielen. 

Wissenschaftler haben diese Liste jetzt um einen weiteren Eintrag verlängert. In einer gut dokumentierten Familie, in der über vier Generationen hinweg Legasthenie auftritt, haben sie einen neuen Genort nachgewiesen. „Bei den Betroffenen dieser Familie wurde eine spezifische Nukleotidvariante in einer Sequenz des SPRY1-Gens gefunden, einem Gen, welches im Gehirn exprimiert wird“, so Grimm. Diese Sequenzveränderung könnte die Expression des SPRY1-Genproduktes beeinflussen.
Auch wenn sich daraus keine direkte Konsequenz oder eine Therapie der Legasthenie ergibt, liefert die Entdeckung ein neues Puzzlestückchen für das Gesamtbild der Vorgänge im Gehirn. „Die Legasthenie entsteht in engem Zusammenhang mit der biologischen Reifung des zentralen Nervensystems, wobei Besonderheiten der auditiven und der visuellen Informationsverarbeitung sowie wahrscheinlich auch der zeitlichen Vorgänge im zentralen Nervensystem eine Rolle spielen“, so Grimm.

Referenzen: JMU Würzburg, Universitätsklinik Würzburg
A Novel Locus and Candidate Gene for Familial Developmental Dyslexia on Chromosome 4q, Zeitschrift für Kinder- und Jugendpsychiatrie und Psychotherapie (2020), 48:478-489; https://doi.org/10.1024/1422-4917/a000758

#legasthenie #rechtschreibschwäche #gehirn #leseschwäche #medizin #medimpressions 

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Infektiologie Pädiatrie Virologie Wissenschaft

COVID-19: Neue, gefährliche Folgeerkrankung bei Kindern

Während eine Covid-19-Infektion für die meisten Kinder komplikationslos verläuft, kann es bei einigen zum Multisystem Inflammatory Syndrome in Children (MIS-C) führen. Die Erkrankung ähnelt anderen Erkrankungen im Zusammenhang mit SARS-CoV-2, wie dem Kawasaki-Syndrom. Im Gegensatz zu diesem führt MIS-C zu noch häufigeren Entzündungen in vielen Organsystemen. Diese betreffen das Herz, die Lungen, das Verdauungs- und/oder das Nervensystem. In seltenen Fällen (1,7%) kann die Erkrankung auch tödlich verlaufen.

Eine Metaanalyse untersuchte 662 Fälle von an MIS-C erkrankten Kindern, von denen 71% aufgrund ihrer Symptome, zu denen am häufigsten Fieber, Bauchschmerzen und Diarrhö zählten, in einer Intensivstation behandelt wurden. Bei vielen geheilten Patienten zeigten sich Anomalien in den Blutgefäßen rund um das Herz, die in späteren Jahren  eventuell zu einem erhöhten Herzinfarktrisiko führen könnten. 

Erschwerend kommt dazu, dass auch eine unauffällige COVID-19-Infektion zum Auftreten von MIS-C führen kann. Typischerweise treten die ersten Symptome nach drei bis vier Wochen auf. In diesem Fall sollte sofort ein Spital aufgesucht werde, so der Ratschlag der Behandler. Es empfiehlt sich auch eine länderdauernde Überwachung des Gesundheitszustands der Kinder, da die Langzeitschäden zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht abgeschätzt werden können. 

Referenzen:
Children’s Hospital Houston, Texas; Georgetown University, Washington DC

Multisystem inflammatory syndrome in children: A systematic review, 4.9.2020; https://www.thelancet.com/journals/eclinm/article/PIIS2589-5370(20)30271-6/fulltext#%20

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Pädiatrie Wissenschaft

Melatonin bei Gehirnerschütterung

Laut einer Studie der Universität von Queensland könnte Melatonin die Gehirnfunktionen im Zusammenhang mit der Schlafqualität bei Kindern nach einer Gehirnerschütterung verbessern. In der randomisierten klinischen Studie wurden Magnetresonanztomographien (MRT) von 62 Kindern mit Gehirnerschütterungen durchgeführt, die über einen Zeitraum von vier Wochen nach dem Ereignis entweder Melatonin (3mg oder 10mg) oder ein Placebo erhielten.

Die Melatoningabe bewirkte dabei eine signifikante Verbesserung in einigen Hirnregionen, speziell in den Bereichen, die für die Schlafkontrolle und die Wahrnehmung wesentlich sind. Die Ergebnisse legen nahe, dass Melatonin normale Gehirnfunktionen beeinflusst, die möglicherweise aufgrund einer Verletzung unterbrochen wurden. Eine der häufigsten Beschwerden nach einer Gehirnerschütterung im Kindesalter sind Schlafstörungen und Müdigkeit, die jahrelang anhalten können. Dies könnte sich nachteilig auf die Gehirnfunktion auswirken und möglicherweise die normale Hirnentwicklung behindern.

Die Forscher stellten jedoch auch fest, dass die Lösung von Schlafproblemen möglicherweise nur einen Teil der Genese darstellt. Weitere durch die Gehirnerschütterung ausgelöste Symptome wie Gedächtnisprobleme, Angstzustände und Depressionen lassen sich durch diese Therapie nicht verbessern.

Referenzen:
The University of Queensland
Neural signatures of sleep recovery following melatonin treatment for pediatric concussion; Journal of Neurotrauma;
https://doi.org/10.1089/neu.2020.7200

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Immunologie Pädiatrie Wissenschaft

Babies früher immun als gedacht

Ein deutsches Forschungsteam des Exzellenzclusters RESIST fand heraus, dass bestimmte T-Zellen direkt nach der Geburt expandieren. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Erkennung von „Gefahr“ durch eindringende Krankheitserreger und breiten sich bei akuten Infektionen schnell und intensiv aus – die Rede ist von bestimmten Immunzellen, die zu den sogenannten gamma-delta T-Zellen gehören.

Gamma-delta T-Zellen haben Eigenschaften des angeborenen Immunsystems mit seiner schnellen, vorteilhaften Antwort auf viele Fremdstoffe und entstehen bereits um die achte Schwangerschaftswoche im fötalen Thymus. Aber sie haben auch Eigenschaften des erworbenen Immunsystems, das mit seiner langsameren, sehr spezifischen Immunantwort zu einem langanhaltenden Gedächtnis gegen nachfolgende Herausforderungen wie beispielsweise Infektionen führt. Sie stellen somit eine Brücke zwischen dem angeborenen und dem erworbenen Immunsystem dar.
Bisher nahm man an, dass sie sich erst im Laufe des Lebens in Abhängigkeit von Bakterien und anderen Bedingungen der Umwelt langsam vermehren und ihre Fähigkeiten und Funktionen, die sie als Abwehrzellen meistern müssen, weiter ausbauen.

Welche Rolle diese gamma-delta T-Zellen bei der Immunabwehr der Neugeborenen und Kinder ganz genau spielen will das Forschungsteam nun weitergehend untersuchen. Langfristiges Ziel ist es, mit dem umfassenderen Verständnis der Ausbildung und Regulation des Immunsystems von Neugeborenen bessere Vorsorge-, Diagnose- und Therapieoptionen entwickeln zu können.

Referenzen:
Universität Hannover
Microbial exposure drives polyclonal expansion of innate gamma delta T cells immediately
after birth, P.N.A.S. 4.8.2020
https://doi.org/10.1073/pnas.1922588117

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Gastroenterologie Pädiatrie Wissenschaft

Schutz vor nekrotisierender Enterokolitis bei Frühchen

Die nekrotisierende Enterokolitis (NEC) ist die häufigste akute Erkrankung des Magen-Darm-Traktes bei sehr kleinen Frühgeborenen mit einem Geburtsgewicht unter 1.500 Gramm, welche lebensgefährliche Folgen haben kann. An der Medizinischen Universität Graz konnte nun gezeigt werden, dass Probiotika das Mikrobiom von Frühgeborenen positiv beeinflussen und in Kombination mit Antibiotika einen Schutz vor NEC bieten können.

In der von Univ.-Prof. Dr. Bernhard Resch geleiteten Studie wurden Stuhlproben von Frühgeborenen aus Graz, Leoben und Klagenfurt im Rhythmus von zwei Tagen mithilfe einer genetischen Untersuchungsmethode (16S rRNA Methode) untersucht. Die Forscher konnten aufzeigen, dass die orale Gabe von Antibiotika gemeinsam mit Probiotika als Prophylaxe bei NEC das Mikrobiom von Neugeborenen nicht negativ beeinflusst. Dies war international bislang umstritten. Vielmehr konnte in der Studie gezeigt werden, dass sich die Gabe von Probiotika bei sehr kleinen Frühgeborenen positiv auf die Ausbildung eines vielfältigen Mikrobioms auswirkt.

Für die Wissenschaftler war ebenfalls interessant zu sehen, dass sich das Mikrobiom krankenhausspezifisch voneinander unterschied. So dürfte nicht nur die Ernährung, sondern auch die Frühgeburtenstation bzw. das Umfeld im Krankenhaus einen prägenden Einfluss auf das Mikrobiom der Neugeborenen haben.

Referenzen:
Medizinische Universität Graz
https://www.medunigraz.at/…/news/schutz-fokus-fruehgeborene/
Originalpublikation: Nutrients, Published: 28 April 2020 https://doi.org/10.3390/nu12051256

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