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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08. April 2009

Wie Tumorzellen sich ausbreiten

Fehlt Krebszellen ein bestimmtes Protein, so können sie leichter in gesundes Körpergewebe eindringen, der erste Schritt zur Ausbildung von Metastasen. Wissenschaftler des Pharmakologischen Instituts der Universität Heidelberg haben den bisher unbekannten Zell-Signalfaktor SCAI (suppressor of cancer cell invasion) entdeckt, der in Laborversuchen die Bewegung und Ausbreitung von Tumorzellen hemmt. War der Faktor in seiner Funktion gestört, so bewegten sich die Krebszellen in so genannten dreidimensionalen Matrixsystemen, die Gewebeeigenschaften des menschlichen Körpers nachahmen, viel effektiver.

„Offenbar ist das Protein in vielen Tumorarten, z.B. Brust-, Lungen- oder Schilddrüsenkrebs, ausgeschaltet“, erklärt Dr. Robert Grosse, der am Pharmakologischen Institut eine von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Emmy Noether Nachwuchsgruppe leitet. Der neue Faktor könnte somit ein interessanter Ansatzpunkt für die Erforschung neuer Mechanismen zur Krebsbekämpfung sein. Die Ergebnisse des Forscherteams sind jetzt vorab online in der renommierten internationalen Fachzeitschrift „Nature Cell Biology“ erschienen.

Besonders aggressive Krebserkrankungen im Fokus

Tumorzellen sind außerordentlich beweglich und „geschickt“, wenn es darum geht, in gesundes Gewebe einzudringen und Metastasen zu bilden: Sie passen sich der jeweiligen Beschaffenheit des Gewebes an, indem sie ihre Form ständig verändern und sich mit Hilfe spezieller Oberflächenstrukturen (Rezeptoren) bei ihrer Bewegung flexibel an umliegendes Gewebe anheften.

Ein solcher Rezeptor ist das so genannte ß1-Integrin, der in vielen Tumoren wie z.B. Metastasiertem Brustkrebs gehäuft gebildet wird. „Der Zell-Signalfaktor SCAI kontrolliert die Bildung und Funktion von ß1-Integrin“, erklärt Dr. Robert Grosse. „Gibt es in Tumorzellen zu wenig SCAI, dann ist ß1-Integrin sozusagen überaktiv. Die Zelle kann schneller in eine aggressivere Form wechseln und in umliegendes Gewebe eindringen, ein entscheidender Schritt hin zu starker Tumorausbreitung und der möglichen Bildung von Metastasen.“

In ihrer jetzt veröffentlichten Arbeit untersuchten die Heidelberger Wissenschaftler Zellen des schwarzen Hautkrebses (Melanom) und Brustkrebszellen. In weiteren Projekten möchte das Team um Dr. Robert Grosse die Funktion des Signalfaktors SCAI im Tiermodell noch genauer untersuchen. „Bestätigt sich die entscheidende Funktion von SCAI für die Ausbildung besonders aggressiver Tumorzellen, dann könnte hier ein vielversprechender Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer diagnostischer Methoden oder auch Medikamente liegen“, so der Pharmakologe. Möglich wäre es, einen Wirkstoff zu entwickeln, der die genetische Ausschaltung des Signalfaktors in Krebszellen verhindert.
Dafür müssen die Forscher zuerst noch besser verstehen, wie der Signalfaktor in der Zelle reguliert wird.

Literatur:
Dominique T. Brandt, Christian Baarlink, Thomas M. Kitzing, Elisabeth Kremmer, Johanna Ivaska, Peter Nollau and Robert Grosse: SCAI acts as a suppressor of cancer cell invasion through the transcriptional control of ß1-integrin. Nature Cell Biology 2009. DOI:10.1038/ncb1862

Ansprechpartner:
Dr. Robert Grosse
Pharmakologisches Institut
Universitätsklinikum Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 366
69120 Heidelberg
Tel.: 06221 / 54 86 19  oder – 86 46
Fax:  06221 / 54 85 49
E-Mail: robert.grosse(at)pharma.uni-heidelberg.de

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15. März 2009

Neues Maß für die Bösartigkeit von schwarzem Hautkrebs

Ein Wachstumsfaktor, der die Neubildung von Blutgefäßen im Tumor fördert, zeigt beim schwarzen Hautkrebs das Fortschreiten der Erkrankung an. Neben seiner Wirkung auf die Gefäßwandzellen steigert der Wachstumsfaktor auch die bösartigen Eigenschaften der Krebszellen selbst, wie Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg jetzt veröffentlichten.

Jeder Tumor ist ab einer Größe von einigen Millimetern auf die Versorgung mit Nährstoffen und Sauerstoff angewiesen. Mit speziellen Wachstumsfaktoren bringt er daher die Gefäßwandzellen benachbarter Blutgefäße dazu, neue Kapillaren sprießen zu lassen, um sich so an den Kreislauf anzukoppeln.

An dieser so genannten Angiogenese ist eine ganze Reihe verschiedener Wachstumsfaktoren und ihrer jeweiligen Empfängermoleküle – Rezeptoren auf den Gefäßwandzellen beteiligt. Die Abteilungen von Professor Dr. Hellmut Augustin und Professor Dr. Dirk Schadendorf aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg untersuchten die Rolle des Wachstumsfaktors Angiopoietin2 (Ang2) beim schwarzen Hautkrebs, dem bösartigen Melanom.

Die Andockstation von Ang2 ist der Rezeptor Tie2 auf der Oberfläche der Endothelzellen, die das Innere der Blutgefäße auskleiden. Gemeinsam mit anderen Signalmolekülen bewirkt Ang2 das Aussprossen der Endothelzellen und die Neubildung von Kapillaren.

Beim Messen der Ang2-Konzentration in Blutproben von Melanompatienten entdeckten die Wissenschaftler, dass größere Tumoren und weiter fortgeschrittene Erkrankungen mit hohen Ang2-Spiegeln einhergehen. Verfolgt man den Ang2-Spiegel einzelner Patienten über die Zeit, so beobachtet man ein Ansteigen parallel zum Fortschreiten der Erkrankung. Patienten dagegen, die bereits lange mit dem Krebs leben – deren Erkrankung also nicht oder nur kaum fortschreitet – haben einen niedrigeren Ang2-Spiegel. Die Wissenschaftler erkannten, dass die Ang2-Konzentration im Blutserum ein präziserer Indikator für das Fortschreiten und das Stadium der Erkrankung ist als die bisher verwendeten Biomarker.

Die enge Assoziation zwischen dem Fortschreiten des Melanoms und dem Ang2-Spiegel warf die Frage auf, ob der Wachstumsfaktor Ang2 tatsächlich nur die Gefäßbildung im Tumor anregt oder ob er darüber hinaus die Eigenschaften der Krebszellen selbst beeinflusst. Ein solcher Effekt war bisher für keinen der verschiedenen Wachstumsfaktoren, die auf die Zellen der Gefäßwände wirken, beschrieben. Tatsächlich bilden die Melanomzellen sowohl das lösliche Ang2 als auch den dazugehörigen Rezeptor Tie2 auf ihrer eigenen Zellmembran. Dadurch sind sie theoretisch in der Lage, sich selbst zu aktivieren. Um dies zu überprüfen, schalteten die Forscher mit einem genetischen Trick die Produktion von Ang2 in Melanomzellen aus. In Testsystemen in der Kulturschale zeigte sich daraufhin, dass die Hautkrebszellen ihre Fähigkeit zur Zellwanderung eingebüßt hatten. Der „Wandertrieb“ von Krebszellen gilt als wichtiger Hinweis für ihre Fähigkeit, im Körper in fremde Gewebe einzudringen und Metastasen zu bilden.

Offenbar kapert der Tumor das Signalsystem der Gefäßneubildung und verstärkt dadurch seine bösartigen Eigenschaften. „Ang2 ist ein vielversprechender Kandidat“, schätzt Hellmut Augustin die Ergebnisse ein, „sowohl als Biomarker für eine bessere Verlaufskontrolle der Erkrankung, als auch als Zielstruktur für therapeutische Maßnahmen.“ Eine Blockade von Ang2 könnte nicht nur die Blutversorgung des Tumors angreifen, sondern auch sein bösartiges Wachstum vermindern.

Iris Helfrich, Lutz Edler, Antje Sucker, Markus Thomas, Sven Christian, Dirk Schadendorf und Hellmut G. Augustin: Angiopoietin-2 Levels Are Associated with Disease Progression in Metastatic Malignant Melanoma. Clinical Cancer Research 2009,
DOI:10.1158/1078-0432.CCR-08-1615

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