Forschungsbereich Gesundheit

Die Gesundheitsforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft geht den oft komplexen Ursachen wichtiger Volkskrankheiten auf den Grund. Dazu gehören Krebs, Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen, Lungenerkrankungen, Erkrankungen des Nervensystems sowie Infektionskrankheiten. Ziel ist es neue Strategien für wirksame Vorbeugung, rechtzeitige Diagnose und effektive Therapien zu entwickeln.

Einblicke in den Forschungsbereich Gesundheit

Hier stellen wir Ihnen aktuelle Forschungsprojekte von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Helmholtz-Zentren vor.


Darmflora als Ursache chronischer Entzündungen

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI)

In der richtigen Zusammensetzung leben mehr als 1.000 Bakterienarten des Darmmikrobioms in friedlicher Koexistenz mit ihrem menschlichen Wirt, helfen bei der Verdauung und unterstützen sogar das Immunsystem. Anders bei Patientinnen und Patienten mit Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa: Studien belegen, dass dabei die Artenvielfalt der Darmmikrobiota reduziert ist. Die Folgen sind eine Überreaktion des Immunsystems gegen die Bakterien im Darm und eine chronisch entzündliche Darmerkrankung. Allein in Deutschland leiden etwa 300.000 Menschen daran. Leider gibt es dafür keine heilende Therapie, sondern nur eine symptombasierte Behandlung. Die Betroffenen erhalten als Medikamente meist Immunsuppressiva, die sie oft noch empfindlicher für Infektionen machen. Forscherinnen und Forscher des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) haben jetzt in Mäusen gezeigt, dass über eine gezielte Blockade von Molekülen, den Caspasen, Entzündungsreaktionen im Darm abgeschwächt werden können. „Die schweren Entzündungsreaktionen im Darm werden über bestimmte mikrobielle Gemeinschaften ausgelöst. Um eine Therapieempfehlung zu geben, ist es wichtig zu verstehen, ob die vorhandene Mikrobengemeinschaft das angeborene oder das erlernte Immunsystem des Körpers zu einer Antwort und einer Entzündung stimuliert“, sagt Dr. Till Strowig, Leiter der HZI-Nachwuchsgruppe „Mikrobielle Immunregulation“.

Diese Zusammenhänge konnten die Forschenden an immundefizienten Mäusen nachweisen, in denen jeweils wichtige Molekülschalter des Immunsystems ausgeschaltet waren. Dies ist relevant für die Behandlung der Krankheit bei Betroffenen, denn moderne Therapien setzen heute auf sogenannte „Biologicals“, die einzelne Moleküle blockieren und damit das Immunsystem gezielt beeinflussen.

„Zukünftig wollen wir genauer verstehen, welche einzelnen Bakterienarten für die verschiedenen Formen der chronisch entzündlichen Darmerkrankungen verantwortlich sind“, sagt Strowig. Dazu suchen die Forscherinnen und Forscher nach weiteren Möglichkeiten, um fehlgeleitete Immunantworten zu blockieren und zu steuern. Um zu einer klinischen Anwendung und Therapieempfehlung zu kommen, müssen noch umfangreiche Kohorten-Studien durchgeführt werden. 


Schritt zur individualisierten Krebstherapie

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)

Durch die Kombination der Bildgebungsmethode Positronen-Emissions-Tomographie mit dem radioaktiv markierten Molekül FMISO lässt sich der Therapieverlauf bei Kopf-Hals-Tumoren besser vorhersagen. Wie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des HZDR als Teil eines Forschungsverbundes zeigen konnten, spielt der Zeitpunkt der Untersuchung eine wichtige Rolle. Aufnahmen in der zweiten Woche nach Therapiebeginn sind am aussagekräftigsten. Anhand der Prognose können Mediziner die Behandlung individueller an Patientinnen und Patienten anpassen.


MRT mit Zuckerlösung

Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom DKFZ und des Universitätsklinikums Heidelberg ist es gelungen, Gehirntumore mit einem neuen MRT-Verfahren sichtbar zu machen. Statt der üblichen Kontrastmittel nutzen sie eine einfache Zuckerlösung. Etwa fünf Stück Würfelzucker reichen aus, um in einem 7 Tesla-Hochfeld-MRT eine Änderung des Glukosesignals in Krebsherden zu beobachten und sogar besonders aggressiv wachsende Tumorareale zu identifizieren. Die Messung gelingt durch eine selektive Verstärkung des Glukose-Signals – ohne Strahlenbelastung für die Patientinnen und Patienten.


Wie Nacktmulle Sauerstoffmangel trotzen

Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC)

Wenn Nacktmullen in ihren Höhlen die Luft zum Atmen fehlt, können sie Organe wie Herz und Gehirn zeitweise unabhängig von Sauerstoff mit Energie versorgen. Dafür stellen sie ihren Stoffwechsel von Glukose auf Fruktose um, schreibt ein Team um Gary Lewin vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) im Fachjournal ‚Science‘. Bei den Tieren bleiben keine Schäden zurück. Der Mechanismus könnte möglicherweise auch Patientinnen und Patienten vor den Folgen von Sauerstoffmangel bewahren, den Herzinfarkt oder Schlaganfall verursachen.


Neuer Wirkstoff gegen die Schlafkrankheit

Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben einen neuen Therapieansatz entwickelt, um gezielt den Erreger der Schlafkrankheit zu töten. Wie das Team um Michael Sattler und Grzegorz Popowicz in ‚Science‘ berichtet, nutzten sie zunächst modernste Verfahren der Strukturbiologie, um eine molekulare Achillesferse des Parasiten zu identifizieren, die sogenannten PEX-Proteine. Anschließend entwickelten sie gemeinsam mit internationalen Kollaborationspartnern einen Wirkstoff, der deren überlebenswichtiges Zusammenspiel unterbindet.


Immunmechanismen von Nervenerkrankungen

Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)

DZNE-Forscherinnen und -Forscher haben nachgewiesen, dass Immunmechanismen an der Entwicklung der Alzheimer-Erkrankung maßgeblich beteiligt sind. Demnach fördert das „NLRP3-Inflammasom“ – ein Sensor des angeborenen Immunsystems – die Ablagerung schädlicher Eiweißstoffe im Gehirn. Eine weitere Studie zeigt, dass fett- und kalorienreiche Kost das Inflammasom aktiviert und die Immunabwehr durch genetische Umprogrammierung langfristig sensibilisiert. Das kann chronisch entzündliche Erkrankungen – insbesondere neurodegenerative Erkrankungen – begünstigen.


Bessere Luftqualität durch Diesel-Fahrverbote?

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ

In Städten ohne bedeutende Binnenschifffahrt entfällt ein Großteil der anthropogenen Stickoxid-Emissionen auf Dieselfahrzeuge im Straßenverkehr. Epidemiologische Studien zeigen, dass sie ein zusätzliches Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. Kleinräumige Fahrverbote können die Emissionen in besonders belasteten Straßen reduzieren und die am stärksten betroffenen Personengruppen entlasten. Wichtiger für die öffentliche Gesundheit ist jedoch die Verringerung der Luftbelastung durch Feinstaub, bei dem häufig andere Quellen wie Kleinheizanlagen entscheidend sind.

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Kontakt

  • Photo of Pierluigi Nicotera
    • Prof. Dr. Dr. Pierluigi Nicotera
    • Forschungsbereichskoordinator Gesundheit
      Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)

„Tierversuche verstehen“

Die Allianz der Wissenschaftsorganisationen möchte mit der Initiative „Tierversuche verstehen“ umfassend und transparent über Tierversuche in der Forschung informieren.

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