Ist die Alzheimer-Krankheit ansteckend? 5 Fälle medizinischer Übertragung gemeldet | Wissenschafts- und Technologiewoche

Zusammengestellt von Zhou Shuyi

Ist die Alzheimer-Krankheit ansteckend? Es wurden 5 Fälle nosokomialer Übertragung gemeldet

Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine chronische, fortschreitende neurodegenerative Erkrankung unbekannter Ätiologie und der Hauptsubtyp der senilen Demenz. Eine am 29. Januar in Nature Medicine veröffentlichte Studie zeigte, dass fünf Patienten, die als Kinder eine Behandlung mit menschlichem Hypophysenwachstumshormon (c-hGH) von Leichen erhalten hatten, frühzeitig fortschreitende kognitive Beeinträchtigungen entwickelten, die die Diagnosekriterien für die Alzheimer-Krankheit erfüllten. Dies lässt darauf schließen, dass die Alzheimer-Krankheit durch medizinische Übertragung übertragen werden könnte.

Zwischen 1959 und 1985 erhielten in Großbritannien mindestens 1.848 Patienten eine c-hGH-Behandlung. Bei 80 von ihnen kam es aufgrund einer Prionenkontamination des c-hGH zu einer tödlichen Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Diese Behandlung hat weltweit mehr als 200 Fälle einer nosokomialen Creutzfeldt-Jakob-Infektion verursacht und wurde daraufhin in vielen Ländern eingestellt. Frühere Studien haben gezeigt, dass einige c-hGH-Proben mit Beta-Amyloid-Protein verunreinigt sind. Auch in einigen Fällen der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, die durch eine c-hGH-Behandlung verursacht wurde, wurden pathologische Merkmale des Beta-Amyloid-Proteins festgestellt.

Bei einem der Patienten zeigten sich in der Bildgebung des Gehirns relevante pathologische Merkmale. | Quelle: John Collinge et al.

Die Forscher untersuchten acht Briten, die als Kinder mit c-hGH behandelt worden waren. Keiner von ihnen erkrankte an der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, doch fünf von ihnen entwickelten Symptome, die mit einer früh einsetzenden Demenz vereinbar sind (Symptome treten zwischen dem 38. und 55. Lebensjahr auf) und erfüllten damit die Diagnosekriterien für die Alzheimer-Krankheit. Durch genetische Tests konnten genetische Faktoren als Ursache der Krankheit ausgeschlossen werden. Weitere Tests zeigten, dass das Gehirn des Patienten den für die Alzheimer-Krankheit charakteristischen Biomarker enthielt: Ablagerungen des Beta-Amyloid-Proteins. Experimente an Mäusen haben gezeigt, dass das falsch gefaltete Amyloid-β-Protein eine Prionen-ähnliche Infektiosität besitzt und als „Keim“ fungieren kann, um im lebenden Gehirn entsprechende Pathologien hervorzurufen. Studien haben gezeigt, dass c-hGH mit Beta-Amyloid-Protein verunreinigt ist, was eine langfristige pathogene Kaskade auslöst, die letztendlich zur Alzheimer-Krankheit führt. Experten betonten, dass der in der Studie entdeckte Übertragungsweg sehr selten sei und es derzeit keine Hinweise darauf gebe, dass AD durch alltäglichen Kontakt übertragen werden könne. Bei der Vorbereitung chirurgischer Instrumente, dem Umgang mit Gewebe und der Verabreichung therapeutischer Biologika, insbesondere solcher menschlichen Ursprungs, ist größere Vorsicht geboten. Die neue Forschung trägt auch dazu bei, den frühen Entstehungsmechanismus von AD zu verstehen und entsprechende Präventionsstrategien bereitzustellen.

Link zum Artikel:

https://www.nature.com/articles/s41591-023-02729-2

Musk gibt bekannt, dass Neuralink die Implantation des ersten Chips im menschlichen Gehirn abgeschlossen hat

Am 30. Januar gab der amerikanische Unternehmer Elon Musk im sozialen Netzwerk X bekannt, dass sein Unternehmen für Gehirn-Computer-Schnittstellen, Neuralink, am 29. die erste Transplantation eines Gehirn-Computer-Schnittstellengeräts an einen Menschen durchgeführt habe und sich die Person derzeit gut erhole. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass die Erkennung neuronaler Aktivitätssignale „sehr vielversprechend“ sei.

Telepathie | Quelle: Neuralink

In einem nachfolgenden Tweet sagte Musk, das erste Implantat werde „Telepathy“ heißen. „Man kann sein Telefon oder seinen Computer allein durch Gedanken steuern und damit fast jedes andere Gerät. Die ersten Nutzer werden diejenigen sein, die ihre Gliedmaßen nicht mehr benutzen können.“ Bei der Transplantationsoperation muss der Schädel des Patienten geöffnet werden. Anschließend setzt der Operationsroboter das Implantat in den Gehirnbereich ein. Telepathy zeichnet neuronale Aktivitäten über 1.024 Elektroden auf, die auf 64 Drähte verteilt sind. Diese werden vom Chip verarbeitet und drahtlos an eine spezielle Anwendung übertragen, die den Datenstrom in Aktionen und Absichten dekodiert. Die implantierten Mikronadeln haben einen Durchmesser von nur 10 bis 12 Mikrometern, also etwas größer als der Durchmesser der roten Blutkörperchen, um Schäden an der Großhirnrinde zu reduzieren.

Neuralink wurde 2016 gegründet und konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung implantierbarer Gehirn-Computer-Schnittstellengeräte. Das Unternehmen erklärte, dass das Gerät nach der Implantation ins Gehirn neuronale Aktivitätssignale lesen könne und voraussichtlich zur Behandlung von Halswirbelsäulenverletzungen, amyotropher Lateralsklerose und anderen neurologischen Erkrankungen eingesetzt werden könne. Es helfe gelähmten Menschen dabei, ihre Fähigkeit zur Kommunikation mit der Außenwelt und sogar das Gehen wiederzuerlangen. Im Mai letzten Jahres erhielt Neuralink von der US-amerikanischen FDA die Genehmigung, mit klinischen Studien zu Gehirnimplantaten am Menschen zu beginnen. Im September desselben Jahres begann das Unternehmen mit der Rekrutierung von Freiwilligen für klinische Studien. Reuters berichtete im Dezember 2022, dass die Tierversuche von Neuralink zum Tod von etwa 1.500 Tieren führten, darunter Schafe, Schweine und Affen. Im Juli 2023 erklärte der Leiter des US-Landwirtschaftsministeriums, es seien keine Verstöße des Unternehmens gegen Vorschriften zur Tierforschung festgestellt worden. (Neuralink, Reuters)

Der Frosch tritt mit den Beinen nach oben, um seine Konkurrenten zu verscheuchen

Die meisten männlichen Frösche nutzen ihr Quaken, um potenzielle Rivalen einzuschüchtern und ihnen zu sagen: „Fass meine Freundin nicht an.“ Doch wenn reißende Bäche und Wasserfälle diese Warnungen übertönen, bleibt ihnen keine andere Wahl, als nach anderen Optionen zu suchen. Mehr als 40 Froscharten, die in lauten Umgebungen leben, strecken ihre Hinterbeine nach oben, um Rivalen zu warnen, berichteten Forscher diese Woche hier auf der Jahrestagung der Society for Integrative and Comparative Biology.

Die Forscher vermuten, dass diese Trittbewegung wahrscheinlich das Verhalten eines Raubtiers imitiert. Bei Fröschen wächst die meiste Beute horizontal (wie Würmer), während Raubtiere vertikal angreifen (wie Menschen, die nach ihnen greifen). Daher neigen Frösche dazu, horizontale Objekte anzugreifen und vertikale Objekte zu meiden.

Bei vielen Wirbeltieren wird ein hoher Testosteronspiegel mit aggressiverem Territorialverhalten in Verbindung gebracht. Beispielsweise neigen Kröten mit einem höheren Testosteronspiegel dazu, lauter zu rufen. Um ihre Hypothese zu testen, injizierten die Forscher Borneo-Felsenfröschen (Staurois parvus) Testosteron in den Bauch, was dazu führte, dass sie ihre Hinterbeine höher und gerader hoben. Dies lässt darauf schließen, dass „Hochdrücken“ und Territorialverhalten eng miteinander verbunden sind.

Allerdings lassen sich nicht alle Konkurrenten von dieser Taktik abschrecken. Die Forscher zeigten den Fröschen rechteckige Streifen in verschiedenen Richtungen auf dem Bildschirm und testeten ihre Reaktionen. Die Ergebnisse zeigten, dass alle Frösche versuchten, die horizontalen Streifen anzugreifen. Frösche, die ihre Beine nicht nach oben treten konnten, erstarrten oder bewegten sich von den vertikalen Streifen weg, als ob sie sich bedroht fühlten. Aber die Frösche, die gelernt hatten, mit den Beinen zu strampeln, reagierten anders: Einige Frösche erstarrten, während andere wahllos die vertikalen Streifen angriffen. Die Forscher wiesen darauf hin, dass sich einige männliche Frösche im Laufe der Konfrontation offenbar daran gewöhnt hatten und erkannten, dass die Gegenseite nur bluffte.

Und da immer mehr männliche Frösche die Warnungen ignorieren, werden ihre Einschüchterungstaktiken immer extremer: Einige Frösche heben ihre Beine höher, während andere sich dafür entscheiden, beide Beine gleichzeitig auszustrecken. (Wissenschaftsnachrichten)

Japans Mondsonde wacht kurz auf, bevor sie wieder einschläft

Am 19. Januar Pekinger Zeit landete die kleine Mondsonde SLIM der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) erfolgreich auf der Mondoberfläche. Aufgrund einer Anomalie im Antriebssystem befand sich die Sonde nach der Landung jedoch in einer kopfüber liegenden Position und die Solarmodule konnten nicht genügend Sonnenlicht empfangen. Das System wurde am 20. durch Bodenkommandos in den Ruhezustand versetzt. Aufgrund der ständig wechselnden Richtung des Sonnenlichts auf der Mondoberfläche wurde die Sonde am Abend des 28. „aufgewacht“, nahm die Stromerzeugung wieder auf und stellte eine Kommunikationsverbindung mit der Erde her.

Am 1. Februar gab JAXA bekannt, dass SLIM nach einem kurzen Aufwachen aufgrund des „Sonnenuntergangs“ am Landeplatz erneut in den Ruhezustand versetzt worden sei und daher nicht mehr in der Lage sei, Solarstrom zu erzeugen. Es wird erwartet, dass die Arbeiten Mitte bis Ende Februar wieder aufgenommen werden, wenn die Solarmodule Sonnenlicht erhalten. Es wird berichtet, dass das Team am Abend des 31. Januar einen Einschaltbefehl an den Detektor gesendet hat, der Detektor jedoch nicht reagierte, was bestätigt, dass er in einen Ruhezustand übergegangen war.

Das letzte von SLIM vor Einbruch der Dunkelheit aufgenommene Foto. | Quelle: JAXA

Berichten zufolge muss SLIM die lange Nacht von 14,5 Erdentagen überstehen und um den 15. Februar herum geeignete Licht- und Temperaturbedingungen schaffen, bevor es seine Arbeit wieder aufnehmen kann. Während dieser Zeit sinkt die Temperatur der Mondoberfläche auf etwa minus 170 Grad Celsius. Bei der Entwicklung von SLIM wurden die rauen Umgebungsbedingungen einer Mondnacht nicht berücksichtigt. Bei solch kalten Bedingungen können viele elektronische Geräte beschädigt werden und es ist noch nicht bekannt, ob die Sonde zu diesem Zeitpunkt „aufgeweckt“ werden kann. (JAXA)

Professor der Harvard Medical School wegen akademischen Fehlverhaltens angeklagt

Am 1. Februar veröffentlichte Elisabeth Bik, eine bekannte Kämpferin gegen akademischen Betrug, einen Blogbeitrag auf der Website Science Integrity Digest. Darin enthüllte sie, dass 28 Arbeiten unter dem Namen Khalid Shah, stellvertretender Leiter der neurochirurgischen Forschung am Brigham and Women's Hospital, Professor an der Harvard Medical School und führender Neurowissenschaftler, des akademischen Fehlverhaltens verdächtigt wurden, darunter gefälschte Daten, Bildmanipulation und Plagiat.

Links ist das von Elrod et al. veröffentlichte PLOS ONE-Papier. der Emory University School of Medicine im Jahr 2010, und das Bild zeigt Plattenepithelkarzinomgewebe im Kopf- und Halsbereich; rechts ist Shahs Nat. 2022. Kommun. Papier, und das Bild zeigt Glioblastomgewebe. Passende Bilder sind mit roten bzw. grünen Kästchen markiert. | Bildnachweis: Elisabeth Bik

In seinem Blogbeitrag sagte Bick, dass diese Arbeiten zwischen 2001 und 2023 veröffentlicht wurden und dass eine der Arbeiten mit dem Titel „Zielrezeptoridentifizierung und anschließende Behandlung von resezierten Hirntumoren mit gekapselten und konstruierten allogenen Stammzellen“ besonders problematisch sei. Die Studie wurde am 19. Mai 2022 in Nature Communications veröffentlicht und Shah wurde als korrespondierender Autor aufgeführt. Durch einen Vergleich mit einer KI-Software stellte Bick fest, dass viele Bilder im Artikel große Ähnlichkeiten mit Bildern in früheren Arbeiten aufwiesen. Zwei Bilder in Abbildung 1e und Abbildung 1f und neun Bilder in der ergänzenden Abbildung 4b stimmten mit Bildern in Artikeln anderer Forschungsteams überein, aber diese Artikel hatten nichts mit dieser Studie zu tun. Bick merkte an, dass andere Arbeiten früher veröffentlicht wurden und Bilder mit weniger Ausschnitten und höherer Auflösung enthielten, was darauf schließen lässt, dass es sich dabei um die Originalquelle handelte. Eine Bildersuche ergab drei Bilder, die mit Bildern übereinstimmten, die von Lieferanten von Laborverbrauchsmaterialien und Reagenzien bereitgestellt wurden. Die verantwortliche Person bestätigte, dass diese Bilder intern produziert wurden und Shah nicht berechtigt war, sie zu verwenden. Darüber hinaus besteht ein Problem mit der Bildwiederverwendung in der ergänzenden Abbildung 5a, und der Artikel enthält insgesamt 17 problematische Bilder. In den übrigen 27 Artikeln wurde keine ähnliche Situation festgestellt, allerdings gab es in unterschiedlichem Ausmaß auch hier Probleme bei der Wiederverwendung von Bildern.

Laut dem Wall Street Journal lehnte Shah es ab, die Vorwürfe zu kommentieren. Paul Anderson, akademischer Leiter des Mass General Brigham, dem Gesundheitssystem, dem das Brigham and Women's Hospital gehört, sagte, dass alle Vorwürfe hinsichtlich der Integrität der Forschung in einem „robusten und vertraulichen Verfahren“ behandelt würden. Mehrere Zeitschriften, darunter Nature Communications, antworteten, dass sie Bicks Bericht erhalten hätten und entsprechende Überprüfungen durchführten.

Shah arbeitet an der Entwicklung neuer Behandlungen für bösartige Hirntumore (Glioblastome) mithilfe von Stammzellen und Genom-Editierung. Öffentlichen Informationen zufolge ist er Mitautor von über 100 Veröffentlichungen in den Bereichen Molekularbiologie und Krebs, hat zwei Biotechnologieunternehmen gegründet und besitzt über 10 Patente. Seine Forschungsgelder in Höhe von mehreren Millionen Dollar stammen hauptsächlich vom National Cancer Institute der National Institutes of Health.

Bick-Blog:
https://scienceintegritydigest.com/2024/02/01/problems-in-harvard-medical-school-studies-include-images-taken-from-other-researchers-papers-and-vendor-websites/#more-3509

Eine Schwangerschaft verändert den Organstoffwechsel dramatisch

Während der Schwangerschaft durchläuft der Körper der schwangeren Frau eine Reihe von Anpassungsänderungen, darunter eine Umgestaltung des Herzens und eine Vergrößerung der Leber. Die genauen Veränderungen im Gewebe- und Organstoffwechsel auf molekularer Ebene sind allerdings noch unklar. In einer am 1. Februar in Cell veröffentlichten Studie erstellten Forscher Metabolomkarten von 273 Proben aus 23 Geweben und Organen von Javaneraffen (Macaca fascicularis) während der Nicht-Schwangerschaftsphase und verschiedener Phasen der Schwangerschaft. Sie enthüllten die dynamische Entwicklung metabolischer Netzwerke mehrerer Gewebe und Organe bei Javaneraffen während der Schwangerschaft, die Anpassung metabolischer Wege und wichtiger adaptiver Metabolite.

Nichtmenschliche Primaten sind dem Menschen hinsichtlich ihrer Physiologie, Fortpflanzungsmerkmale und Schwangerschaftszyklen sehr ähnlich und stellen ideale Tiermodelle für die Untersuchung der Schwangerschaftsanpassung mehrerer Gewebe und Organe bei Primatenmüttern dar. Die Forscher analysierten die nicht zielgerichteten Metabolome von 273 Proben aus 23 Geweben und Organen von Javaneraffen in der Nicht-Schwangerschaftsphase sowie in der frühen, mittleren und späten Schwangerschaftsphase. Eine Korrelationsanalyse der Metabolomdaten zeigte, dass die Metabolomkorrelation zwischen den 23 Geweben und Organen im Vergleich zur Nichtschwangerschaftsperiode mit fortschreitender Schwangerschaft abnahm und in der Spätschwangerschaft einen stark entkoppelten Zustand erreichte. Die Forscher identifizierten acht zentrale Stoffwechselwege, die während der Schwangerschaft in mehreren Geweben und Organen signifikant verändert waren (darunter Steroidogenese, Glutamatstoffwechsel, Tyrosinstoffwechsel, Purinstoffwechsel, Porphyrinstoffwechsel, Gallensäurebiosynthese, Pyrimidinstoffwechsel und Arachidonsäurestoffwechsel). Die Analyse der Faltungsdifferenzen ergab, dass 23 Gewebe und Organe 91 unterschiedliche Metabolite gemeinsam hatten. Die oben genannten Studien zeigen, dass Primatenmütter während der Schwangerschaft enormen Stoffwechselstörungen und -problemen ausgesetzt sind und dass in zahlreichen Geweben und Organen eine Stoffwechselumprogrammierung stattfindet.

Link zum Artikel:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.11.043

Neue Art solarer Radioemission entdeckt

Eine kürzlich im Astrophysical Journal veröffentlichte Studie entdeckte einen neuen Typ solarer Radioausbrüche, der sich deutlich von Radioausbrüchen des Typs II und III unterscheidet: die solare Einzelstrahlung. Man geht davon aus, dass die neue Forschung eine leistungsfähige neue Methode zur Erkennung der „Metaprozesse“ der magnetischen Plasmaaktivität in der Sonnenatmosphäre auf der Skala der Teilchendynamik liefern wird.

Basierend auf Beobachtungsdaten der Parker Solar Probe (PSP) in etwa 1/6 AE Entfernung von der Sonne entdeckten die Forscher, dass es in einem offenen magnetischen Kanal geringer Dichte eine große Anzahl kleiner schwacher Radiostrahlungsquellen gibt. Die Dauer dieser kleinräumigen Strahlungsquellen liegt im Minutenbereich und die Strahlungsfrequenz reicht von 10 MHz bis 0,1 MHz. Die Strahlungsintensität ist relativ schwach und ist soweit gesunken, dass sie bei 1 AE nur noch schwer nachweisbar ist. Sein dynamisches Spektrum weist starke evolutionäre Eigenschaften auf, wobei die relative Frequenzdriftrate von mehr als 1 % pro Sekunde am hochfrequenten Ende auf weniger als 1 % pro Sekunde am niederfrequenten Ende abnimmt. Die Forscher kombinierten das Sonnenatmosphärenmodell, um den Strahlungsmechanismus und das dynamische Entwicklungsverhalten dieses neuen Typs von Radioausbrüchen zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen, dass sich sein Strahlungsquellenbereich hauptsächlich in der Hochkoronaregion von 1,1 bis 6,1 Sonnenradien befindet, der Übergangszone von der Korona zum Sonnenwind und einer typischen Beschleunigungszone des Sonnenwinds. Gleichzeitig können die dynamischen Alfvén-Solitärwellen in dieser Region und die Zyklotron-Maser-Strahlung der beschleunigten Elektronen, die sie einfangen, den Strahlungsmechanismus dieser Art von Radioblitzen und das starke Evolutionsverhalten seines dynamischen Spektrums in selbstkonsistenter Weise erklären.

Link zum Artikel:

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad0e65

Dieser Artikel wird vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützt

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

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