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Amboss Blog: Ressource Blut: Von Spende bis Transfusion

Vernünftig mit Blutprodukten umgehen ist wichtig – aber was heißt das? Zum Weltblutspendetag am 14. Juni sehen wir uns das Gleichgewicht von Spende und Transfusion genauer an.

Wie leicht die Waage zwischen gespendetem und benötigtem Blut aus dem Gleichgewicht geraten kann, hat jüngst die Pandemie gezeigt: Die Spendenbereitschaft sank im Lockdown, das Personal in Blutbanken und Spendeeinrichtungen war selbst von COVID-19 betroffen – und der Bedarf bei eingeschränktem OP-Programm schlecht planbar.

Wie gefährlich ist eine Transfusion?

Oberste Priorität hat in der Transfusionsmedizin der Infektionsschutz. Als in den 1980er-Jahren die Entdeckung des HI-Virus die Welt erschütterte, folgte zunächst ein generelles Blutspendeverbot für Männer, die Sex mit Männern haben. Vor einigen Jahren wurde eine Rückstellfrist von einem Jahr eingeführt, die Ende 2021 auf vier Monate verkürzt wurde. Das bedeutet, ein homosexueller Mann darf aktuell spenden, wenn er in den letzten vier Monaten nur mit einem Partner Sex hatte. Die Bundesärztekammer begründet ihre Richtlinien mit dem diagnostischen Fenster, in dem sich frische Infektionen mit HBV, HCV und HIV nicht sicher ausschließen lassen. Außerdem verweist sie auf epidemiologische Daten zu Sexualverhalten und Infektionsrisiko. Das Risiko, dass eine Transfusion HIV überträgt, liegt mit den aktuellen Richtlinien bei etwa 1:6,38 Millionen. In der Debatte darüber, wer spenden darf, geht es darum, sichere Blutprodukte zu gewährleisten, ohne Menschen unnötig auszuschließen.

Der komplette Artikel hier.

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„Paper of the Month“ November 2021 geht an Damilola Victoria Tomori, Veronika Jäger und André Karch aus der Epidemiologie

Für den Monat November 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Damilola Victoria Tomori, Dr. Veronika Jäger und Prof. André Karch aus dem Institut für Epidemiologie und Sozialmedizin für die Publikation: Individual social contact data and population mobility data as early markers of SARS-CoV-2 transmission dynamics during the first wave in Germany—an analysis based on the COVIMOD study in der Zeitschrift BMC Medicine, 19.2021: 271 [Volltext], [Volltext].

Nicht-pharmazeutische Maßnahmen, die sich auf Kontaktreduktionen konzentrieren, sind einer der Eckpfeiler der Pandemiebekämpfung. Die Wirkung dieser Maßnahmen auf die Übertragung von Infektionskrankheiten kann jedoch nur indirekt und mit erheblicher Zeitverzögerung beurteilt werden. Hingegen können Daten über soziale Kontakte, die auf Kontaktumfragen und Daten über die Mobilität der Bevölkerung basieren, Informationen nahezu in Echtzeit liefern.

In dieser Arbeit wurden die Veränderungen im Kontaktverhalten und der Bevölkerungsmobilität während der ersten SARS-CoV-2-Welle in Deutschland (04/2020 bis 06/2020) quantifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass die größte Kontaktreduktion Ende 04/2020 auftrat und bis Ende 06/2020 langsam abnahm. Die relative Reduktion der Infektionsdynamik, basierend auf den Daten der Kontaktumfragen, spiegelte die vom RKI geschätzte Infektionsdynamik gut wider. Mobilitätsdaten überschätzten die Infektionsdynamik während der gesamten Studie erheblich. Auch nach Einführung von Skalierungsfaktoren und spezifischen Gewichtungen verschiedener Kontakt- und Mobilitätsarten spiegelten die Schätzungen auf der Grundlage von Kontaktdaten die gemessene Infektionsdynamik besser wider.

Änderungen in der Bevölkerungsmobilität reichen nicht aus, um die durch Maßnahmen ausgelösten Veränderungen der Übertragungsdynamik zu reflektieren. Ein komplementärer Ansatz, der das soziale Kontaktverhalten und die Bevölkerungsmobilität einbezieht, ist notwendig, um die Übertragungsdynamik besser widerzuspiegeln.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month – Auszeichnung finden Sie hier.

Der Paper of the Month – Aufsteller in der Zweigbibliothek Medizin bietet den Besuchern die Lektüre der Studie vor Ort an.

Foto: MFM/Christian Albiker

AMBOSS Blog: mRNA-Impfstoffe – Revolution in der Medizin?

„Impfstoffe gegen alle Infektionskrankheiten aus dem mRNA-Drucker: Seit der Corona-Pandemie hoffen viele auf die Technologie. Hält sie, was sie verspricht?

Kaum ein Jahr, nachdem die WHO im März 2020 die COVID-19-Pandemie ausgerufen hatte, standen schon die ersten Impfstoffe zur Verfügung. Nie zuvor wurde ein Impfstoff derart schnell zugelassen. Zum ersten Mal kam dabei die neue mRNA-Technologie zum Einsatz – inzwischen bei Milliarden Menschen. Mit einer Effektivität von über 90% erweisen sich die beiden verfügbaren mRNA-Impfstoffe als äußerst wirkungsvoll.

Die Impfstoffentwickler Moderna und BioNTech gehören plötzlich zu den wertvollsten Pharmaunternehmen der Welt. Sie forschen schon seit Jahren an der mRNA-Technologie und sind fest davon überzeugt, damit die Medizin revolutionieren zu können. In naher Zukunft könnte nach Schätzungen des BioNTech-Gründers Uğur Şahin jedes dritte neu zugelassene Medikament auf mRNA basieren, etwa gegen Infektionskrankheiten und sogar Krebs. Doch wie funktionieren diese Impfstoffe – und wie viele von ihnen werden wir wirklich noch sehen?

Als Botensubstanz stellt die mRNA (engl.: messenger ribonucleic acid) die genetische Information für den Aufbau von Proteinen bereit. Die neuen Impfstoffe machen sich dieses Prinzip zunutze: So übermittelt die COVID-19-Impfung unseren Zellen den Bauplan des SARS-CoV-2-Spikeproteins in Form einer mRNA-Sequenz. Der Körper stellt dann selbst das Virusprotein her, bildet daraufhin spezifische Antikörper und erlangt so Immunität gegen das Virus.

Um die Stabilität der mRNA-Moleküle zu verbessern und deren Aufnahme in die Zellen zu gewährleisten, werden sie meist in sogenannte Lipidnanopartikel (LNPs) verpackt. Diese speziellen Transportvehikel führen darüber hinaus zur Verstärkung der Immunantwort, was die Wirkung des Impfstoffes nochmals verbessert. Mit der Kombination aus mRNA und LNPs wurde eine Plattform-Technologie geschaffen, die es theoretisch ermöglicht, jede beliebige Information zu verimpfen.

Im Vergleich zu anderen Impfstofftechnologien bieten mRNA-Vakzine deutliche Vorteile: So kam es bei abgeschwächten Lebendimpfstoffen in der Vergangenheit immer wieder zu tragischen Zwischenfällen, etwa der Reversion zur virulenten Form beim oralen Polio-Impfstoff. Auch ist der Einsatz bei Immunkompromittierten nur eingeschränkt möglich. Inaktivierte Impfstoffe sind in der Regel weniger wirksam und Protein-Impfstoffe benötigen Adjuvanzien zur Verstärkung der Immunantwort. Zudem dauert die Herstellung konventioneller Impfstoffe, beispielsweise der saisonalen Grippeschutzimpfung, oft etliche Monate, da hier lebende Systeme wie Hühnereier oder Zellkulturen verwendet werden. mRNA-Impfstoffe sind hingegen sicher in der Anwendung und lassen sich schnell, einfach und relativ günstig synthetisch herstellen.

Derzeit entwickelt das Unternehmen Curevac zudem sogenannte mRNA-Drucker. Die kleinen Maschinen könnten künftig mRNA-Vakzine überall auf der Welt herstellen – unabhängig von Großanlagen. Besonders in Ländern des Globalen Südens, die oft von der Produktion und Lieferung anderer Staaten abhängen, könnte man somit schnell auf Epidemien reagieren und den Impfstoff direkt vor Ort selbst herstellen. Das wäre mit konventionellen Impfstoffen kaum möglich. Auch wenn Curevac mit seinem eigenen COVID-19-Impfstoff vorerst gescheitert ist, bleibt es also spannend um den deutschen mRNA-Pionier.

Inzwischen gibt es kein großes Pharmaunternehmen mehr, das noch nicht an der mRNA-Technologie forscht: Zurzeit werden zahlreiche Impfstoffe auf mRNA-Basis gegen eine Vielzahl von Infektionskrankheiten entwickelt. Vielversprechende Kandidaten gegen Influenza, HIV, das Zikavirus, Tollwut und RSV befinden sich schon in der Erprobung am Menschen. Außerdem werden unter anderem mRNA-Vakzine gegen Malaria, Hepatitis C, EBV, Nipah-Virus, Lyme-Borreliose und Tuberkulose entwickelt. Frühere Versuche, Impfstoffe gegen die entsprechenden Erreger zu entwickeln, sind immer wieder gescheitert. Es gibt guten Grund zur Hoffnung, dass zumindest einige der mRNA-Impfstoffkandidaten effektiv sein werden. Sie könnten jedes Jahr Millionen Menschen vor Krankheit und Tod schützen.

Zudem haben mRNA-Impfstoffe auch für die Behandlung zahlreicher Tumorarten großes Potenzial. Viele Fachleute sehen in ihnen eine präzise Antwort auf die neuen Erkenntnisse der Krebsforschung, denn jeder Tumor enthält eine individuelle Kombination aus verschiedensten Genmutationen. Impft man Patient:innen mit einem individuell zugeschnittenen mRNA-Vakzin, bringt man den Körper dazu, die oberflächlichen Tumorproteine herzustellen und eine Immunantwort gegen diese Strukturen auszulösen. Im Idealfall würden die Tumorzellen so gezielt beseitigt und die Erkrankten geheilt. Ein möglicher Impfstoffkandidat wird derzeit an Menschen mit fortgeschrittenem Melanom getestet.

Bei aller Euphorie ist jedoch zu bedenken, dass BioNTech und Moderna mit dem COVID-19-Impfstoff bisher jeweils nur ein Produkt auf dem Markt haben, Curevac noch keines. Potenzielle mRNA-Drucker zur schnellen Produktion von Impfstoffen helfen auch nur dann weltweit, wenn Patente die Verfügbarkeit der Vakzine nicht zu stark einschränken. Das verdeutlicht nicht zuletzt die aktuelle Pandemie.

Zudem gelten die strengen Regeln bei der Impfstoffzulassung auch für die neuen mRNA-Vakzine – die allermeisten Impfstoffe scheitern in klinischen Studien am Menschen. Die Entwicklung eines Impfstoffes gegen Krebs ist zudem ungleich schwieriger als gegen die meisten Infektionskrankheiten. Tumoren sind sehr wandlungsfähig und verfügen über komplexe Mechanismen, um dem Immunsystem zu entkommen. Die letzten 20 Jahre intensiver Forschung haben bisher keine mRNA-basierte Krebsimpfung zur Marktreife gebracht. Ob die neue Technologie einen Paradigmenwechsel in der Medizin einläutet, werden die nächsten Jahre zeigen. Die Corona-Pandemie hat das enorme Potenzial dieser neuen Technologie jedenfalls unter Beweis gestellt.“

Originalmeldung

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AMBOSS Blog: COVID-19-Komplikation Diabetes infectiosus?

Das Virus und die Zuckerkrankheit: Hinweise häufen sich, dass SARS-CoV-2 auch die β-Zellen des Pankreas infiziert. Wie ist der Stand der Forschung?

“Die gute Nachricht zuerst: Ihre COVID-19-Pneumonie ist rückläufig. Die schlechte: Das Virus hat bei Ihnen Diabetes ausgelöst.” Klingt wie ein Alptraum? Klinische Beobachtungen und Forschungsergebnisse legen genau dieses Szenario nahe. Ein bisher weniger beachtetes Einfallstor des Virus scheint dabei eine wichtige Rolle zu spielen.

Zu Beginn der COVID-19-Pandemie richtete sich der klinische und wissenschaftliche Fokus vor allem auf die pulmonalen und kardiovaskulären Komplikationen einer SARS-CoV-2-Infektion. Das virale Spike-Protein wurde als Schlüssel zur menschlichen Zelle ausgemacht, Angiotensin-konvertierendes Enzym (ACE2) und die Transmembran-Serin-Protease 2 (TMPRSS2) als die Schlüssellöcher. Bald häuften sich auch klinische Berichte über Hyperglykämien, Ketoazidosen und Diabetes-Diagnosen während und nach Infektion mit dem Coronavirus. Der Verdacht: SARS-CoV-2 schädigt direkt oder indirekt die β-Zellen des Pankreas – also jene Zellen, die Insulin produzieren.

Um diese Hypothese zu prüfen, untersuchten mehrere Forschungsgruppen, ob β-Zellen ACE2 und TMPRSS2 exprimieren. Ohne Schlüsselloch keine Infektion, so die Idee. Die Ergebnisse waren widersprüchlich: Manche wiesen niedrige Expressionsraten nach, andere gar keine. Das führte zu hitzigen Debatten: Kann das Virus auf diesem Weg überhaupt in die Pankreaszellen eindringen? Antworten darauf liefert nun eine in “Cell Metabolism” veröffentlichte Studie.

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„Paper of the Month“ Februar 2021 geht an Dr. Paweena Chaoprasid und Dr. Sabrina Mühlen aus dem Institut für Infektiologie

Für den Monat Februar 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Dr. Paweena Chaoprasid und Dr. Sabrina Mühlen aus dem Institut für Infektiologie für die Publikation: Crystal structure of bacterial cytotoxic necrotizing factor CNFy reveals molecular building blocks for intoxicationder Zeitschrift EMBO Journal. 40(4).2021, e105202 [Volltext]

Cytotoxische nekrotisierende Faktoren sind bakterielle, monomere Exotoxine, die cytokinetische, onkogene und inflammatorische Prozesse durch die Aktivierung von Rho-GTPasen in Wirtszellen auslösen. Um ihre Wirkung zu entfalten, werden sie aktiv durch die bakterielle Zellhülle aus und in die Wirtszelle über spezielle Wirtsrezeptoren eintransportiert und dort aktiviert. Wie dies erfolgt war unbekannt.

In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal die Struktur und Funktion des vollständigen, autosekretierten CNFy Toxins aufgeklärt und die Funktionen dieses Faktors analysiert. Dabei wurden fünf Domänen identifiziert von denen die Domänen 1-3 die Sekretion aus der bakteriellen Zelle, die Zellbindung und den endosomalen Eintransport der katalytischen Einheit (Domäne 4-5) in menschliche Zellen vermitteln. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass mit der proteolytischen Abspaltung und dem Austransport der katalytischen Untereinheit (Domänen 4-5) vom Endosom in das Cytosol eine strukturelle Veränderung des abgespaltenen Fragmentes einhergeht, wobei erst das reaktive Zentrum des Toxins exponiert und dadurch aktiviert wird.

Durch die erworbenen Erkenntnisse lässt sich jeder Toxin-Domäne eine spezielle Funktion zuordnen und evt. für therapeutische Zwecke nutzen. Das CNF-Translokationsmodul konnte bereits als Transportvehikel genutzt werden, um Fremdproteine in menschliche Zellen zu schleußen; die katalytische Domäne wirkt gegen neurologische Erkrankungen und Krebs.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month – Auszeichnung finden Sie hier.

Der Paper of the Month – Aufsteller in der Zweigbibliothek Medizin bietet den Besuchern die Lektüre der Studie vor Ort an.

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Amboss: IMPP-Probeexamen

Wichtige Info für alle Examenskandidat:innen April 2021: Vom 15.02. bis 28.02. wird in AMBOSS das zweite vom IMPP angekündigte Probeexamen zur Verfügung stehen (im Lernplan-Bereich)!
Wie gewohnt werden die Fragen von der ärztlichen Redaktion kommentiert und mit der AMBOSS-Bibliothek verknüpft sein. Im Probeexamen tauchen vereinzelt auch Fragen zu COVID-19 auf. Das AMBOSS-COVID-19-Kapitel dient dabei in Abstimmung mit dem IMPP als Vorbereitungsskript: go.amboss.com/skript-covid-19

Zusätzlich Empfehlung: das Kapitel zum Infektionsschutzgesetz in die Vorbereitung einbeziehen: go.amboss.com/IfS-Gesetz. Das Gesetz wurde im Dezember 2020 angepasst und das AMBOSS-Kapitel entsprechend überarbeitet.

Die genannten Inhalte und Fragen können im genannten Zeitraum auch ohne Campuslizenz kostenfrei genutzt werden.

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ZB Medizin: Lüften will gelernt sein


CO2-Konzentration und Temperatur in der Zweigbibliothek

Die TU Berlin wies kürzlich auf die Notwendigkeit des „richtigen“ Lüftens zur Vermeidung von Ansteckung durch Sars-2-Aerosole hin. Die Zweigbibliothek lüftet nicht nur richtig, sondern setzt seit Anfang September CO2-Messgeräte ein, um dies zu überprüfen. Durch das CO2 haben wir die Luftqualität in den risikobehafteten Lernbereichen ständig im Auge. In dem obigen Diagramm wurde die CO2-Konzentration (als Maß der Luftqualität) und die Temperatur im Wintergarten-Lesesaal der Zweigbibliothek über 12 Tage dargestellt. Die gute Nachricht: Zu keinem Moment überstieg die CO2-Konzentration (untere, orange Linie) einen Wert von 800ppm, der als Hinweis für eine Verschlechterung der Luftqualität angesehen wird. Grund dafür ist die gute Durchlüftung der Bibliothek, die zum einen auf der Stoßlüftung bei Öffnung der Eingangstüre zu den Lernslots beruht, zum anderen auf der durch die offenen Oberlichter in Verbindung mit der Klimaanlage hervorgerufenen Konvektionsströmung, die Frischluft ansaugt, durch den ganzen Raum läuft und so Aerosole kontinuierlich verdünnt. Dies gilt ebenso für die beiden Lesesäle in den Seitenflügeln der Bibliothek, die auch mit CO2-Messgeräten engmaschig überwacht werden.

Die schlechte Nachricht: Die Temperaturen (rote Linie) sinken durch die gute Lüftung zu Beginn eines Slots auf bis unter 18 Grad ab. Erst zu Ende des Slots werden wieder „kommode“ Werte von 20-21 Grad erreicht. Doch nicht nur die Temperaturen, auch die ständige Zugluft nervt. Deshalb meine Bitte an dieser Stelle: Denken Sie daran, dass es genau diese Konvektion ist, die die bösen Aerosole von Ihnen fern hält! Auch können Sie sich einen Platz in einer „ruhigen“ Ecke buchen oder nutzen Sie doch die Einzelarbeitskabinen im Lesesaal 2. Wir danken Ihnen an dieser Stelle für Ihr Verständnis und Ihre Geduld! Es dauert ja nicht ewig – spätestens im Frühjahr wird es wieder wärmer…

Bitte denken Sie daran, sich mit Schals und warmer Kleidung auszustatten.

Wenn man genau hinguckt, sieht man, dass innerhalb eines Lern-Slots (blaue Kästen) die CO2-Konzentration stetig ansteigt, um danach wieder schnell auf den Ausgangswert abzufallen. (Zur besseren Darstellung wurden zwei eng aufeinanderfolgende Slots als ein Kasten angegeben: Werktags 8:30-15:00, Wochenende 10:00-18:30.) Nur in wenigen Fällen überschritt die CO2-Konzentration die Marke von 500ppm. Am letzten Freitag hatten wir aber einen eklatanten Anstieg auf knapp über 650ppm zu verzeichnen, dessen Ursache wir nur in einer Inversionswetterlage bzw. geschlossenen Fenstern oder Ausfall der Klimaanlage vermuten können – denn alle übrigen Bedingungen (Zahl der Nutzer, Aufstellung des Messgeräts, Zeitslots etc pp waren identisch zu den Vortagen). Bei genauerer Betrachtung können Sie aber sehen, dass der Wechsel des Slots (und die damit verbundene Stoßlüftung, s.o.) zwischen 11:30 und 12:00 die CO2-Werte wieder auf Werte unter 450ppm absinken ließ.

Wir bleiben aber am Ball und messen weiter kontinuierlich die CO2-Werte und werden bei Überschreitung des Grenzwertes von 800ppm auch zu weiteren Maßnahmen wie z.B. einer Stoßlüftung mitten in einem Zeit-Slot zurückgreifen, damit Sie sicher sein können, dass die Luftqualität und damit die Aerosolbelastung in der Bibliothek zu jedem Zeitpunkt unbedenklich ist.

TU Berlin: Lüften will erlernt sein


Word Cloud der Arbeitsstättenrichtlinie ASR. Anklicken zum Vergrößern

Die Technische Universität Berlin hat auf die Bedeutung der Belüftung von Innenräumen bei der Verbreitung der Corona-Pandemie aufmerksam gemacht. Der richtigen Lüftung kommt dabei vor allem jetzt, im Winter, eine entscheidende Rolle zu, wie Prof. Dr. Martin Kriegel, Leiter des Hermann-Rietschel-Instituts der TU Berlin, der bereits seit Jahren an der Ausbreitung von Aerosolen forscht, in einer Pressemeldung mitteilt:

Sobald sich ein Mensch in einem geschlossenen Raum aufhält, belastet er die Luftqualität. Neben der Tatsache, dass er oder sie konsequent Kohlendioxid (CO2), ein giftiges Gas, produziert und Sauerstoff verbraucht, atmet man – je nach Belastung – auch eine unterschiedlich große Menge an Aerosolen aus, die potenziell mit Krankheitserregern belastet sein können, die dann von anderen Personen eingeatmet werden. Seit 130 Jahren gibt es für die Einschätzung der Luftqualität die sogenannte Pettenkofer-Zahl. Sie gibt den Grenzwert für eine gute Luftqualität in Innenräumen mit 1000 ppm CO2 an. „Zahlreiche Studien zeigen, dass die meisten Menschen kein Gefühl dafür haben, wann und wie oft gelüftet werden muss, um die CO2-Konzentration unterhalb des Grenzwertes zu halten. Vom Gefühl her wird Fensterlüftung den Lüftungsanlagen häufig vorgezogen. Aber: In der Regel ist bei Fensterlüftung die Luftqualität deutlich schlechter. Wir verbinden oft die Temperatur im Raum mit der Luftqualität. Das ist aber völlig falsch“, weiß Martin Kriegel. Da lange nicht alle Arbeitsstätten, Büros oder Schulen über Lüftungsanlagen verfügen, empfiehlt der Wissenschaftler dringend, die Leitfäden zur Fensterlüftung zu beachten – zum Beispiel vom Umweltbundesamt und die Arbeitsstättenrichtlinie ASR 3.6.

Im Weiteren wird die Wichtigkeit von CO2-Messungen hervorgehoben, da CO2 ein „guter Indikator für die richtige Frischluftzufuhr ist.“ Vom prophylaktischen Einsatz von Luftreinigungsgeräten hält Kriegel allerdings nicht so viel:

Erst wenn nachgewiesen werden kann, dass es trotz guter Luftqualität zu einem gesteigerten Infektionsgeschehen über Aerosole kommt, könnten wir zusätzliche Maßnahmen wie den Einbau von Luftreinigungsgeräten oder Ähnliches ergreifen. Als nachhaltiges Konzept sollte am Anfang das Einhalten der Luftqualitätsregeln stehen, was mit Lüftungsanlagen automatisch realisiert wird und im Fall der Fensterlüftung erlernt werden muss.“

Wie berichtet setzt die Zweigbibliothek seit Anfang September CO2-Messgeräte ein, um die Luftqualität in den risikobehafteten Lernbereichen ständig zu überprüfen.