24. Oktober 2009

Klostermedizin: Altes Heilwissen erforscht

Die medizinische Versorgung im Mittelalter lag vor allem in den Händen der Nonnen und Mönche in den Klöstern. Die von ihnen praktizierte Kräuterheilkunde intensiv zu erforschen, ist zentrales Anliegen der Forschungsgruppe Klostermedizin. Im Botanischen Garten der Universität mit seiner umfangreichen Arzneikräutersammlung hat die Gruppe unlängst ihr 10-jähriges Bestehen mit einem Symposium gefeiert.

Die Forschungsgruppe besteht seit 1999 und ist eine Ausgründung aus dem Institut für Geschichte der Medizin an der Universität Würzburg.
Die Universität stellt Räume und Ausstattung zur Verfügung. Der Sprecher der Gruppe, der Medizinhistoriker Dr. Johannes Gottfried Mayer, ist auch in die Lehre eingebunden und betreut Doktorarbeiten in der Pharmazie und in der Medizin. Finanziert wird die Forschungsgruppe zum größten Teil durch die Abtei Pharma Vertriebs GmbH.

Um den Arzneipflanzenschatz der Klostermedizin, die auch als traditionelle europäische Medizin verstanden werden kann, möglichst komplett zu dokumentieren, versuchen die Wissenschaftler alle Kräuter- und Arzneihandbücher von der Spätantike (circa 60 nach Christus) bis ins 16. Jahrhundert zu erfassen und zu analysieren. Dazu arbeiten sie die für die Pflanzen damals üblichen Indikationen und Anwendungen heraus und vergleichen diese mit dem heutigen modernen Stand der Forschung. Gelegentlich ergeben sich darüber auch neue Anwendungen für längst bekannte Arzneikräuter.

Ein Name für verschiedene Heilkräuter

Da es im Mittelalter keine feste Nomenklatur dafür gab, sehen sich die Forscher bei dieser Arbeit nicht selten mit ganz verschiedenen Namen für eine Pflanze konfrontiert: So wird die Schlüsselblume unter anderem Primula veris, Gichtkraut, Himmels- oder auch Petrusschlüssel genannt. Schwieriger wird es noch, wenn eine Bezeichnung für verschiedene Pflanzen verwendet wurde. Solidago zum Beispiel, womit im Mittelalter Beinwell gemeint war, steht in neuerer Zeit für die Goldrute. „Da geht man dann furchtbar in die Irre, wenn man das nicht weiß“, sagt Johannes Mayer. Und nachdem die Kräuterbücher im Mittelalter nur spärlich oder gar nicht bebildert waren, finden sich in dieser Zeit auch nur selten Illustrierungen, die Aufschluss geben könnten.

Besonders im 15. und 16. Jahrhundert ist es aber auch immer wieder zu folgenreichen Verwechslungen gekommen. In ihrem Bemühen, ihre Texte inhaltlich abzusichern, hätten die Drucker in den nun neu erscheinenden Büchern versucht, alles auf die alten Autoritäten, die Gelehrten aus der Antike, zu beziehen, berichtet Mayer. So kam es zum Beispiel, dass der Hopfen – Humulus lupulus – der in Europa erst im Mittelalter zur Arzneipflanze wurde, plötzlich bei Erkältungskrankheiten eingesetzt wurde – einer Indikation also, die die arabischen Gelehrten in ihren medizinischen Schriften von alters her Volubulis zugeschrieben hatten, womit allerdings der Efeu gemeint war. „Und es hat 200 Jahre gedauert, bis das jemand gemerkt hat.“

Knapp 600 Heilpflanzen hat die Forschungsgruppe mittlerweile grob erfasst, etwa 120 davon – von Baldrian über Beinwell, Hopfen, Fenchel, Ingwer und Zimt – sind ausführlicher bearbeitet. Die Ergebnisse fließen in eine ausführliche Datenbank ein. Das bislang wichtigste Projekt, das Handbuch der Klosterheilkunde, 2002 erstmals erschienen, liegt mittlerweile in der 11. Auflage vor und wurde bereits 200 000 Mal verkauft. Aktuell arbeiten die Forscher daran, das vorhandene Bildmaterial auszuwerten. „Durch die Abbildungen kommt man auch an die Unterarten der Pflanzen ran. Deren Besonderheiten zu erkennen, hätte man im Text keine Chance“, erklärt Mayer. „Aber im Bild erkennt man sofort: Das ist eine ganz speziell Art von Königskerze.“

In der Forschungsgruppe sind neben Johannes Mayer die beiden Würzburger Pharmazeutinnen Heike Will und Katharina Mantel beteiligt sowie der Altphilologe Dr. Konrad Goehl, der die oft schwer zu entschlüsselnden Quellen zunächst aus dem Lateinischen übersetzt und transkribiert. Dr. Bernhard Uehleke (Freie Universität Berlin) bringt sich mit seiner Expertise zu Naturheilverfahren ein, Dr. Sabine Anagnostou (Universität Marburg) ist Spezialistin für Missionsmedizin, also die Kenntnisse über Heilpflanzen, die die Mönche aus den Kolonien mitgebracht haben. Nicht zuletzt ist der Zisterzienserpater Dr. Herrman Josef Roth, promovierter Biologe und Ordenshistoriker aus Bonn, ein „wichtiger und kritischer Begleiter“. Er sei ein ausgewiesener Experte zur Geschichte der Benediktiner und Zisterzienser, berichtet Johannes Mayer. Vor allem aber habe er für die Forschergruppe schon manche Pforte geöffnet: „Durch ihn bekommen wir Zugang zu Bibliotheken von Frauenklöstern, in die wir sonst niemals reinkommen würden.“

Kontakt: Dr. Johannes Gottfried Mayer, T (0931) 83264, E-Mail: , , , , , , , , ,

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22. März 2009

Schnell wirksame Impfung bald möglich?

US-Forscher arbeiten an einer Impfung, die auf der Stelle wirkt: Es muss nicht mehr auf die Bildung körpereigener Antikörper gewartet werden, sondern es werden vielmehr Moleküle eingesetzt, die wie ein Adapter an bestehende Antikörper andocken und diesen ermöglichen, Fremdkörper zu erkennen. Die Impfung könnte gegen Krankheitserreger, Viren und Gifte eingesetzt werden. In ihren Tests entwickelten die Forscher Adaptermoleküle, die das bereits bestehende Immunsystem von Mäusen so anpassten, dass es erfolgreich Krebstumoren bekämpfte.

Impfungen bieten einen wirksamen Schutz gegen viele Krankheiten, denen anders nicht beizukommen ist. In der Regel werden dafür die Viren oder Erreger, gegen die geimpft werden soll, künstlich gezüchtet und so verändert, dass sie dem Menschen nicht mehr schaden. Der Patient bekommt diese harmlose Version der Schädlinge gespritzt. Sein Körper bildet dann sogenannte Antikörper – Proteine, welche genau auf die Oberflächenstruktur der Fremdkörper passen und sich dort anheften. Eindringlinge werden auf diese Weise markiert und vom Immunsystem effektiv bekämpft.

Die Ausbildung von passenden Antikörpern in ausreichender Menge kann jedoch Tage oder Wochen dauern, denn das Immunsystem muss erst lernen, seine Feinde zu erkennen. Künstliche Adaptermoleküle könnten jedoch bestehende Antikörper ohne Zeitverzögerung an neue Ziele anpassen. Die Forscher konstruierten daher Moleküle, die Antikörper von Mäusen an eine Art von Krebszellen binden. Um die Wirkung zu testen, implantierten sie den Mäusen Krebstumoren und injizierten einigen der Tiere die Adaptermoleküle. Tatsächlich wuchs der Tumor bis zu 90 Prozent langsamer bei Mäusen, die die Injektion erhalten hatten.

Der große Vorteil dieser Methode ist, dass sie sofort wirkt. Auch beim Menschen könnte sie gegen ein breites Spektrum von Krankheiten helfen, glauben die Forscher. Auch Schluckimpfungen mit chemisch programmierbaren Antikörpern seien denkbar.

Mikhail Popkov (Scripps Research Institute, La Jolla) et al.: PNAS, DOI: 10.1073/pnas.0900147106

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03. Februar 2009

Kleiner Helfer für Erste Hilfe

In den Industrieländern sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen die mit Abstand häufigste Todesursache. Allein in Deutschland erleiden jährlich etwa 100 000 Menschen einen plötzlichen Herzstillstand. Häufige Ursachen sind ein Herzinfarkt, schwere Verletzungen bei einem Unfall oder ein Stromschlag. Ersthelfer am Notfallort werden aber oftmals durch die diagnostische Unsicherheit vom aktiven Helfen abgehalten. Ein neuer „Erste-Hilfe-Sensor“ vermag es nun, Ersthelfer schnell vom Herz-Kreislauf-Zustand des Verletzten zu informieren.

Das von Wissenschaftlern des Instituts für Biomedizinische Technik des KIT entwickelte Gerät ist nicht größer als eine Walnuss und passt an jeden Schlüsselbund. Legt der Helfer den Sensor am Hals des Patentien an, analysiert das Gerät selbstständig Puls und Atmung, um daraus eine verlässliche Aussage abzuleiten, ob die Atmung und das Herz-Kreislauf- System gestört oder ausgesetzt sind und der Helfer eine Reanimation einleiten muss.

„Antrieb für die Entwicklung des Gerätes war die Tatsache, dass es in Notfallsituationen für das Überleben einer bewusstlosen Person entscheidend ist, dass Laien den lebensbedrohenden Zustand möglichst sofort erkennen und die Person rasch richtig versorgen“, betont Dr. Marc Jäger vom Institut für Biomedizinische Technik, der das Projekt koordiniert. „Neben meiner Tätigkeit als Wissenschaftler bin ich aktiver Feuerwehrmann und sah bei vielen Verkehrsunfällen, dass die Ersthelfer hier Unterstützung brauchen. Daher habe ich das Projekt vor drei Jahren initiiert.“ Mit jeder Minute ohne Herz-Lungen- Wiederbelebung sinkt die Überlebenswahrscheinlichkeit um zehn Prozent. Zehn Minuten nach einem Kreislaufstillstand gibt es üblicherweise kaum Überlebenschancen.

„Außer beim PKW-Führerschein gibt es keine Pflichtveranstaltung für Erste-Hilfe-Maßnahmen und das im Schnellverfahren erworbene Wissen geht häufig mit der Zeit verloren. Laut Statistik trauen sich bei einem Notfall mit Herz-Kreislauf-Stillstand zufällig anwesende Personen nur in 14 Prozent der Fälle zu reanimieren“, so Jäger. Von diesen Ersthelfern wiederum seien aber nur knapp die Hälfte in der Lage den Puls richtig zu tasten. Dies führe dazu, dass im Ernstfall nicht einmal jede zehnte Person mit Atem- und Herzkreislaufstillstand am Unfallort durch einen zufällig anwesenden Helfer korrekt reanimiert wird. Das neue Sensorsystem gibt dem Ersthelfer eine klare Entscheidungsgrundlage in den entscheidenden ersten Minuten und steigert damit die Überlebenschance des Patienten.

Technische Unterstützung für Ersthelfer

Bereits zehn Sekunden nach Aufkleben des Sensors am Hals des Patienten teilt das neue System dem Helfer mit, ob eine „Reanimation empfohlen“ oder „Reanimation nicht notwendig“ ist. Die technische Umsetzung erfolgt durch neuartige nichtlineare Methoden, welche es ermöglichen, Puls und Atmung am Hals punktuell und zeitgleich zu erfassen. So sorgt das Heben und Senken des Brust-korbs oder Bauchs beim Atmen ebenso wie das in den Adern pulsierende Blut zu periodischen mechanischen Veränderungen an der Körperoberfläche. Das Konzept der Signalerfassung beruht auf der Idee, diese kleinsten Änderungen in den obersten Körperschichten zu detektieren.

Gegenüber bisher auf dem Markt erhältlichen Systemen hat das neue Gerät entscheidende Vorteile. Der AED (automatischer exter-ner Defibrillator) beispielsweise misst das elektrische Signal (EKG), kann aber damit nicht zwangsläufig bestimmen, ob tatsächlich Blut im Gehirn ankommt, und ist mit durchschnittlich 2 000 Euro deutlich teurer. Das Pulsoxymeter reagiert zum einen nur sehr träge auf einen Atemstillstand (mehrere Minuten), zum anderen sind die Messergebnisse bei der Minderdurchblutung der Extremitäten im Schockzustand nicht mehr zuverlässig.

Die Projektgruppe um Marc Jäger hat den „Erste-Hilfe-Sensor“ so konzipiert, dass er mobil und kostengünstig ist. „Der Preis wird im ein- bis zweistelligen Eurobereich liegen“, so der Wissenschaftler. „Wichtig war uns auch, dass er ständig einsatz- und griffbereit ist und beispielsweise im Verbandskasten einen Platz hat oder am Schlüsselbund hängen kann.“

Derzeit erkennt das System den Zustand der Person in knapp neun von zehn Fällen korrekt. Die Wissenschaftler am Institut für Biomedizinische Technik arbeiten mit Hochdruck daran, die Erkennungsrate noch deutlich zu steigern. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie fördert das Projekt im Rahmen des EXIST- Forschungstranfers. Dieses Förderprogramm unterstützt herausragende forschungsbasierte Gründungsvorhaben, die mit aufwändigen und risikoreichen Entwicklungsarbeiten verbunden sind.

Im Karlsruher Institut für Technologie (KIT) schließen sich das Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft und die Universität Karlsruhe zusammen. Damit wird eine Einrichtung international herausragender Forschung und Lehre in den Natur- und Ingenieurwissenschaften aufgebaut. Im KIT arbeiten insgesamt 8000 Beschäftigte mit einem jährlichen Budget von 700 Millionen Euro. Das KIT baut auf das Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Die Karlsruher Einrichtung ist ein führendes europäisches Energieforschungszentrum und spielt in den Nanowissenschaften eine weltweit sichtbare Rolle. KIT setzt neue Maßstäbe in der Lehre und Nachwuchsförderung und zieht Spitzenwissenschaftler aus aller Welt an. Zudem ist das KIT ein führender Innovationspartner für die Wirtschaft.

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