Krebs zählt zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Prof. Dr. Jörg
Mittelstät von der Fakultät Life Sciences der Hochschule Reutlingen
forscht im Projekt  „CAR-AdMATRIX“ an einem verbesserten Herstellverfahren
für Zelltherapeutika zur Behandlung von Krebs.

Krebs zählt zu den häufigsten Todesursachen weltweit. In den letzten
Jahren wurde die chimäre Antigenrezeptor (CAR) -T-Zelltherapie zu einer
wirksamen Behandlungsform für bestimmte Krebserkrankungen, wie
beispielsweise Leukämie, entwickelt. Dabei werden weiße Blutkörperchen,
sogenannte T-Zellen, im Labor so verändert, dass sie spezifisch
Krebszellen angreifen und abtöten können. Die breite Anwendung dieser
Zelltherapien ist aber immer noch eingeschränkt. Zum einen ist die
Herstellung der CAR-T-Zellen sehr aufwendig und kostspielig, zum anderen
können die so hergestellten Zellen ihre Wirkung in Patientinnen und
Patienten oft nicht lange genug entfalten, um einen dauerhaften
Therapieerfolg zu ermöglichen. Neue, programmierbare Biomaterialien
versprechen eine vereinfachte und kostengünstigere Herstellung von
CAR-T-Zell Produkten mit verbesserten therapeutischen Eigenschaften. Daran
forscht Prof. Dr. Jörg Mittelstät im Projekt „CAR-AdMATRIX“, das von der
Carl-Zeiss-Stiftung mit rund 150.000 Euro gefördert wird.

„In unserem Immunsystem haben T-Zellen eine Schlüsselrolle und sind darauf
spezialisiert Krankheitserreger oder entartete Zellen zu beseitigen. Bei
Krebserkrankten versagt diese natürliche Immunabwehr“, so Mittelstät. Bei
der CAR-T-Zelltherapie werden den Patientinnen und Patienten zunächst
Blutzellen entnommen und daraus T-Zellen isoliert. Diese werden im
Anschluss so verändert, dass bestimmte Eiweißmoleküle auf ihrer
Zelloberfläche entstehen, die es den T-Zellen erlauben Krebszellen zu
erkennen und zu eliminieren. Abschließend gehen die modifizierten
Blutzellen zurück zur erkrankten Person. Im besten Fall reicht eine
einzige Behandlung mit CAR-T-Zellen aus, um nachhaltige therapeutische
Effekte zu erzielen.

Derzeit beschränkt sich das Anwendungsgebiet weitestgehend auf B-Zell-
Leukämien, jedoch gibt es internationale Bestrebungen, die CAR-T-Zell-
Therapie auch zur Behandlung anderer Krebsarten und Autoimmunerkrankungen
weiterzuentwickeln. Da für jede behandelte Person ein eigenes
Zelltherapeutikum produziert werden muss, spielt auch das
Herstellverfahren eine übergeordnete Rolle für die Verfügbarkeit und
Wirksamkeit dieser Therapieform. Genau hier setzt das Projekt CAR-AdMATRIX
an: Durch die Verwendung neuartiger Biomaterialien soll die physiologische
Stimulation von T-Zellen im Körper nachempfunden werden. Die
Funktionalität der CAR-T-Zellen soll gesteigert und gleichzeitig das
Herstellverfahren vereinfacht werden. Somit verspricht das Projekt CAR-
AdMATRIX eine bessere und kostengünstigere CAR-T- Zelltherapie. In den
zwei Jahren der Projektlaufzeit sollen Prototypen des Bioprozesses
entwickelt und bewertet werden. Erste Ergebnisse werden voraussichtlich
Ende 2026 veröffentlicht.

Hitze kann die Nieren nachhaltig schädigen. Studien aus südlichen Ländern
zeigen eine Häufung von chronischer Nierenkrankheit (CKD) bei ansonsten
gesunden Menschen, die draußen in der Landwirtschaft arbeiten (1). Dies
lässt erahnen, was auch hierzulande auf uns zukommen könnte. Da sich
Nierenschäden über Jahre unbemerkt summieren können und dann oft nicht
mehr rückgängig zu machen sind, rät die Deutsche Gesellschaft für
Nephrologie e. V. (DGfN) dringend, die Nieren bei heißem Wetter zu
schützen und gibt Tipps.

Es wird wärmer und wärmer: Der 22. Juli 2024 war nach Angaben des EU-
Klimawandeldienstes Copernicus der heißeste Tag auf der Erde seit Beginn
der Aufzeichnungen (2). Die Zahl der "heißen Tage" – Tageshöchstwerte der
Lufttemperatur von mindestens 30 °C – hat sich seit den 1950er Jahren von
etwa drei Tagen pro Jahr auf derzeit durchschnittlich neun Tage pro Jahr
verdreifacht. Auch ausgeprägte Hitzeperioden haben in diesem Zeitraum
sowohl an Häufigkeit als auch an Intensität zugenommen (3).

Risikofaktor: Kombination aus Hitzestress, Dehydrierung und
Überanstrengung
Was viele nicht wissen: Hitze kann auch den Nieren schaden. „Das Trio aus
Hitzestress, Dehydrierung und körperliche Überanstrengung ist für die
Nieren besonders gefährlich“, sagt Professor Dr. med. Julia Weinmann-
Menke, Pressesprecherin der DGfN und Leiterin der Klinik für Nephrologie,
Rheumatologie und Nierentransplantation (NTX) am Universitätsklinikum
Mainz. „Denn es kann wichtige Strukturen der Nieren schädigen.“ In der
Folge drohen narbige Veränderung des Entgiftungsorgans und später
möglicherweise sein irreversibler Funktionsverlust. Die Betroffenen
benötigen dann mehrmals wöchentlich eine künstliche Blutwäsche, die
Dialyse.

Mechanismen der Nierenschädigung durch Hitze
In Hitzeperioden fallen vermehrt schädliche Stoffwechselprodukte in den
Nieren an, etwa durch den stressbedingten Zerfall von Muskelfasern, auch
Rhabdomyolyse genannt. Durch Hitze und Austrocknung werden die
Ausscheidungsorgane schlechter durchblutet, was Zellen absterben lässt
(4). Oxidativer Stress entsteht, der Entzündungen und weitere
Gewebeschäden nach sich zieht. Der Urin selbst wird durch den
Flüssigkeitsmangel hochkonzentriert. Hierdurch kann es zu vermehrter
Bildung von Nierensteinen kommen, die sogenannte Nephrolithiasis. Außerdem
steigt die Anfälligkeit für Harnwegsinfekte. Prognosen gehen von bis zu
2,2 Millionen zusätzlichen Fällen von Nephrolithiasis in den Vereinigten
Staaten bis 2050 aus (5).

Auch junge gesunde Menschen sollten ihre Nieren schützen
Zu den Risikogruppen gehören neben Kindern Menschen, die an Diabetes,
Bluthochdruck, Herzschwäche oder einer chronischen Nierenkrankheit (CKD)
leiden sowie Ältere und stark Übergewichtige. Die Nierenexpertin betont:
„Aber auch junge Menschen sollten aufpassen, etwa, wenn sie Sport treiben
oder draußen arbeiten.“ Es sei wichtig, auf die Signale des Körpers zu
achten, wie Durst, Schwindel, Kopfschmerzen oder Herzrasen.

Zusätzliche Umweltbelastungen verschärfen Hitzeschäden an den Nieren
Und weiter: „Andere schädliche Umwelteinflüsse im Zusammenhang mit dem
Klimawandel wie Feinstaub und Umweltgifte können den Hitzeeffekt
verstärken, weil sie die Nieren schwächen“. An heißen Tagen mit Smog oder
Staubstürmen sei deshalb besondere Vorsicht geboten.

Schädigung bleibt lange unbemerkt
„Wir müssen lernen, unsere Nieren während Hitzewellen bewusst zu
schützen“, so Weinmann-Menke. Denn die Veränderungen der Niere spüre man
zunächst nicht. „Man ist nicht von einem auf den anderen Tag krank. Es
gibt verschiedene Stadien und Übergänge.“ Sie rät, grundsätzlich 1,5 – 2,0
Liter Flüssigkeit am Tag zu trinken (6). Bei Hitze entsprechend mehr.

Notwendigkeit weiterer Forschung
Dr. med. Nicole Helmbold, Generalsekretärin der DGfN, betont den
Handlungsbedarf: „Pro 1 °C Temperaturanstieg rechnet man mit einer um 1
Prozent höheren Rate an Nierenkrankheiten. Die Bevölkerung muss darüber
aufgeklärt und geschützt werden. Deshalb ist es erforderlich, die
Auswirkungen von Hitzeperioden auf die Nieren weiter zu erforschen. Beides
könnte auch Aufgabe eines Deutschen Zentrums für Nierengesundheit sein,
für dessen Gründung wir uns einsetzen“.

Quellen:

(1)     Wilke, Russell A. et al.: Chronic Kidney Disease in Agricultural
Communities. The American Journal of Medicine; Volume 132, Issue 10, 2019,
Pages e727-e732, https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2019.03.036

(2)     https://pulse.climate.copernicus.eu/, Abruf 24.7.2024.

(3)
https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimawandel/klimawandel_node.html;jsessionid=A55195958D448ABBB15183091E0E7080.live11041,
Abruf 24.7.2024.

(4)     Chapman, Christopher et al.: Kidney physiology and pathophysiology
during heat stress and the modification by exercise, dehydration, heat
acclimation and aging. Temperature; 2021, VOL. 8, NO. 2, 108–159,
DOI:10.1080/23328940.2020.1826841.

(5)     Brikowski, Tom H. et al.: Climate-related increase in the
prevalence of urolithiasis in the United States. Proceedings of the
National Academy of Sciences; August 2008, 105(28):9841-6,
DOI:10.1073/pnas.0709652105.

(6)     Wagner S et al.: Wasser und die Niere: Was ist zuviel und was ist
zuwenig? Nephrol Dial Transplant; 2022 Mar 25;37(4):730–739.

Atemnot, Abgeschlagenheit, Klinikeinweisung: bei Herzinsuffizienz sinken
meist die Lebensqualität und Prognose der Betroffenen. Bundesweite
Herzwochen im November informieren über Ursachen und Symptome und wie neue
Therapien, gesunder Lebensstil und digitale Technologien Menschen mit
Herzschwäche helfen

Das Treppensteigen wird zur Tortur und bei der sonst so erholsamen
Bergwanderung kommt man plötzlich nicht mehr mit. Nach Schätzungen leiden
hierzulande bis zu vier Millionen Menschen an Herzschwäche
(Herzinsuffizienz), bei der das Herz aus unterschiedlichen Gründen nicht
mehr in der Lage ist, den Körper mit ausreichend Blut und Sauerstoff zu
versorgen. Neben Schäden an Herz, Gehirn, Nieren und Muskeln kommt es bei
Betroffenen zu Symptomen wie Atemnot und Leistungsminderung. Zwar können
auch junge Menschen an einer Herzinsuffizienz erkranken, zum Beispiel nach
entzündlichen Herzmuskelerkrankungen wie Myokarditis. Größtenteils sind
aber Menschen im höheren Alter von Herzinsuffizienz betroffen. Besonders
ab 65 Jahren steigt die Zahl der Krankenhauseinweisungen steil an (13-mal
mehr Patienten im Vergleich zur Gruppe der 45- bis unter 65-Jährigen). Mit
über 440.000 vollstationären Fällen pro Jahr ist die Herzschwäche außerdem
die häufigste Einzeldiagnose für Krankenhausaufnahmen insgesamt. „In etwa
70 Prozent der Fälle gehen lange bestehende Grunderkrankungen wie die
koronare Herzkrankheit (KHK) und Bluthochdruck der Herzinsuffizienz
voraus, bis diese sich zunächst mit eher schleichenden Symptomen bemerkbar
macht: Kurzatmigkeit bei Belastung, Leistungsabnahme und
Flüssigkeitseinlagerungen in Form von geschwollenen Beinen und
Knöchelödemen. „In diesem Moment ist die Herzschwäche allerdings bereits
weit vorangeschritten“, warnt der Kardiologe Prof. Dr. Thomas Voigtländer,
Vorstandsvorsitzender der Deutschen Herzstiftung.
Um die Bevölkerung für die Herzschwäche zu sensibilisieren, stehen
gezieltes Wissen über die möglichen Ursachen, Symptome und Warnzeichen wie
auch zu aktuellen Therapien der Herzinsuffizienz im Zentrum der
bundesweiten Herzwochen der Herzstiftung. Diese finden unter dem Motto
„Stärke Dein Herz! Herzschwäche erkennen und behandeln“ vom 1. bis 30.
November statt. Infos (Ratgeber, Herz-Seminare, Podcasts, Videos) gibt es
ab Mitte Oktober unter https://herzstiftung.de/herzwochen und über soziale
Medien unter den Hashtags #herzwochen und #staerkedeinherz

Therapie der Herzinsuffizienz und ihrer Ursachen: Was ist neu?
Die Herzmedizin verfügt über moderne medikamentöse Therapien sowie
technische Geräte wie implantierbare Defibrillatoren (ICD) und
Herzschrittmacher zur Resynchronisation des Herzens (CRT), die
Lebensqualität und Prognose der chronisch schwer kranken Patienten
erheblich verbessern können. Mittlerweile spielen für die Versorgung von
Herzinsuffizienzpatienten auch digitale Technologien wie Telemonitoring
(und tragbare „Smart devices“ wie die Smartwatch) eine zunehmend wichtige
Rolle.

Endstadium bestehender Herzkrankheiten: Angriffspunkte für Therapien
Die chronische Herzschwäche ist in aller Regel das Endstadium anderer
Herz-Kreislauf Erkrankungen und entwickelt sich aus der KHK, der
Grunderkrankung des Herzinfarkts, und Bluthochdruck. Treten KHK und
Bluthochdruck gemeinsam mit Diabetes auf, dann nimmt die
Wahrscheinlichkeit einer Herzschwäche zu. Bei Diabetikern kommt die Gefahr
des stummen Herzinfarkts hinzu. Ebenso bedeutsam sind bauchbetontes
Übergewicht, Klappenerkrankungen, Rhythmusstörungen (Vorhofflimmern) oder
angeborene Herzfehler als mögliche Ursachen. „Wer herzkrank ist und diesen
Zusammenhang kennt, kann durch sein Verhalten ein Abgleiten in eine
Herzschwäche vermeiden“, erläutert Herzspezialist Prof. Voigtländer,
Ärztlicher Direktor des Agaplesion Bethanien-Krankenhauses Frankfurt am
Main. So kann ein Abgleiten in eine Herzinsuffizienz bei vielen
Erkrankungen mit Hilfe medikamentöser und moderner interventioneller
Therapien vermieden oder zumindest hinausverzögert werden. Die Herzwochen
informieren über die wichtigsten Therapien wie die Katheterablation bei
Vorhofflimmern, katheterbasierte und chirurgische Verfahren zur Behandlung
der KHK (Stent/Bypass) oder defekter Herzklappen (TAVI, Mitraclip).
„Um Patienten vor einer Herzschwäche zu schützen, bedarf es der gezielten
Behandlung der bestehenden Herz-Kreislauf-Erkrankung mit Hilfe von
Medikamenten und gegebenenfalls interventioneller Verfahren. Zusätzlich
ist eine konsequente Lebensstil-Anpassung, allen voran durch
Rauchverzicht, regelmäßige Bewegung, ausgewogene Ernährung und Stress
Management mitentscheidend“, betont der Kardiologe. Über den aktuellen
medizinischen Kenntnisstand rund um die Vorbeugung und Therapie der
Herzschwäche sowie ihrer Grund- und Begleiterkrankungen informieren die
Herzwochen.

Service zu den Herzwochen
Die Herzwochen stehen unter dem Motto „Stärke Dein Herz! Herzschwäche
erkennen und behandeln“ und richten sich an Patienten, Angehörige, Ärzte
und alle, die sich für das Thema Herzschwäche interessieren. An der
Aufklärungskampagne beteiligen sich Kliniken, niedergelassene Kardiologen,
Krankenkassen und Betriebe. Infos zu Patienten-Seminaren, Online-
Vorträgen, Telefonaktionen und Ratgeber-Angeboten (Text, Video) sind ab
Mitte Oktober unter -https://herzstiftung.de/herzwochen abrufbar oder per
Tel. 069 955128-333 zu erfragen.