Sorgen Energy-Drinks für einen Energieschub? Nicht bei langen Autofahrten! Zu diesem Ergebnis kam Eva Schnabel vom Institut für Psychologie der Uni Würzburg bei ihrer Diplomarbeit, für die sie nun eine Auszeichnung erhielt.

Koffein und Dextrose - das sind die beiden Hauptbestandteile der üblichen Energy-Drinks. Eva Schnabel hat untersucht, welche Auswirkungen diese Substanzen bei einer langen, monotonen Autofahrt haben: Die Testfahrer bekamen am späten Abend oder in der Nacht Getränke, die Koffein und Dextrose in verschiedenen Konzentrationen enthielten. Dann absolvierten sie ihre Fahrten im Fahrsimulator. Jeder Proband musste drei Mal zwei Stunden lang fahren, unterbrochen von je einer halbstündigen Pause.

Dabei zeigte sich: Fahrer, die geringe Mengen Koffein zu sich genommen hatten, ermüdeten weniger schnell und konnten besser die Spur halten. Wurde das Koffein aber mit Dextrose kombiniert, fielen diese positiven Effekte weg - und zwar umso stärker, je mehr Dextrose die Getränke enthielten. Als die Forscher wiederum die Koffein-Dosis erhöhten, hob das die negative Wirkung der Dextrose teilweise auf.

Bei den Experimenten am Würzburger Fahrsimulator wurde auch deutlich, wie wichtig Pausen für die Leistungsfähigkeit sind: Nach jeder halbstündigen Unterbrechung der Fahrt waren die Probanden wieder genau so wach wie zu Beginn des Versuchs.

“Energy-Drinks, die neben Koffein viel Dextrose enthalten, sind demnach zur Leistungssteigerung bei mehrstündigen Autofahrten nicht zu empfehlen”, lautet das Fazit von Eva Schnabel. Ein einfacher Kaffee oder eine kurze Pause seien in jedem Fall vorzuziehen, wenn der Fahrer merkt, dass er müde wird.

Mit ihrer Diplomarbeit (Titel: “Wirkung von Koffein und Dextrose auf Fahrverhalten und Fahrerzustand”) erreichte Eva Schnabel im Wettbewerb um die Förderpreise “Sicherheit im Straßenverkehr” 2006 den zweiten Platz. Für diesen Erfolg bekam sie von der Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege (BGW) ein Preisgeld von 2.500 Euro verliehen.

Derzeit arbeitet die Psychologin am Interdisziplinären Zentrum für Verkehrswissenschaften (IZVW) der Uni Würzburg in einem Forschungsprojekt mit, bei dem das Fahrverhalten unter dem Einfluss von Drogen, Alkohol und Medikamenten analysiert wird. Das Projekt heißt DRUID (”Driving under the influence of drugs, alcohol and medicines”) und wird von der Europäischen Union finanziert.

Die Würzburger Verkehrsforscher befragen dazu voraussichtlich ab April 2007 Drogenkonsumenten über deren Verhalten im Straßenverkehr. Mit Hilfe dieser Daten wollen sie dann abschätzen, wie hoch der Anteil von Fahrern ist, die unter Drogeneinfluss am Straßenverkehr teilnehmen. Die Europäische Union stellt dem IZVW für diese Studien rund 750.000 Euro zur Verfügung.

Neues Schlüsselloch-Operationsverfahren an der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg erhält die Kontinenz und schont die Potenz

An der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg ist erstmals ein neues Operationsverfahren erfolgreich durchgeführt worden, das eine radikale aber zugleich schonende Entfernung eines bösartigen Tumors im Dickdarm und der benachbarten Lymphknoten erlaubt (Endoskopische Posteriore Mesorektum Resektion, EPMR).

“Damit ist es möglich, auf die Entfernung des Enddarms zu verzichten, allerdings nur in einem frühen Stadium der Erkrankung”, erklärt Professor Dr. Carsten Gutt, Leiter der Sektion Minimal Invasive Chirurgie an der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg (Ärztlicher Direktor: Professor Dr. Dr. h.c. mult. Markus Büchler). Bislang werden die Lymphknoten, die von dem Tumor befallen sein können, zusammen mit dem Enddarm entfernt. In den meisten Fällen ist es dann auch notwendig, vorübergehend einen künstlichen Darmausgang anzulegen. Darüber hinaus müssen Patienten zusätzlich mit einem Verlust ihrer Potenz rechnen, da bei dem Eingriff Nerven geschädigt werden können.

Beim neuen Operationskonzept wird zunächst in einem kleineren Eingriff der Tumor über den After entfernt, der Enddarm bleibt erhalten. Wird nach der Operation das Tumorstadium durch die Gewebeuntersuchung bestätigt, so folgt vier Wochen später mittels Schlüssellochtechnik die Entfernung der Lymphknoten im kleinen Becken. Falls sich in diesem Präparat Absiedelungen des Tumors finden, kann der Patient zusätzlich effektiv mit Chemo- und/oder Strahlentherapie behandelt werden.

Ein aus Marihuana gewonnenes Präparat könnte eines Tages in der Bekämpfung des durch Alzheimer verursachten Gedächtnisschwundes eine entscheidende Rolle spielen. Wissenschaftler der Ohio State University www.osu.edu haben nachgewiesen, dass ein dem Cannabis ähnliches synthetisches Medikament bei älteren Ratten zu einer Verbesserung bei der Lösung von räumlichen Gedächtnisaufgaben führt. Für die Dauer von drei Wochen wurde in die Gehirne von jungen und alten Ratten ein Entzündungsmolekül injiziert, das eine Immunreaktion in den Gehirnen hervorrief, die jener bei Alzheimer-Patienten ähnlich ist. Im gleichen Zeitraum wurde einigen Tieren das Medikament WIN-55212-2 gespritzt, das die Gehirnrezeptoren stimuliert, die normalerweise auf die Bestandteile von Cannabis reagieren. Der leitende Wissenschaftler Gary Wenk präsentierte die aktuellen Forschungsergebnisse in Atlanta auf einer Tagung der Society for Neuroscience www.sfn.org .

Nach der Verabreichung der Injektionen mussten die Ratten sich in einem Wasserlabyrinth zurechtfinden. Da Nagetiere wasserscheu sind, strengten sich die Tiere besonders an, die versteckte trockene Plattform zu finden. Laut Wenk ist die Labyrinthaufgabe ideal für die Ermittlung von Beeinträchtigung des Gedächtnisses und Alterung. “Alte Ratten finden sich im Labyrinth meist sehr schlecht zurecht. Ältere Menschen haben ähnliche Schwierigkeiten, wenn sie sich in einem unbekannten Haus bewegen sollen.” Die Forscher gaben den Versuchstieren drei Tage Zeit das Labyrinth kennen zu lernen und führten am vierten Tag Tests durch.

Die Ratten beider Altersgruppen, die WIN-55212-2 erhalten hatten, fanden das Podest rascher als die Kontrollgruppe. Der Unterschied zwischen den behandelten Tieren und den unbehandelten war bei den älteren Ratten am größten. Die Gehirne der behandelten Ratten wiesen zusätzlich geringere Anzeichen einer Entzündung auf. Ken Mackie von der University of Washington www.washington.edu zeigte sich laut New Scientist vor allem von der geringen Dosierung des Medikaments beeindruckt. “Sie haben ihnen eine sogar für Ratten vergleichsweise niedrige Dosis verabreicht.” Der nicht an der Studie beteiligte Wissenschaftler betonte, dass gerade dieser Aspekt die Aussichten auf die Entwicklung eines vergleichbaren

Forscher entwickeln Wirkstoffe, die ausschließlich Karieserreger töten und andere Mikroben intakt lassen

Amerikanischen Wissenschaftlern ist ein empfindlicher Schlag gegen Karies gelungen: Sie haben eine Gruppe von Wirkstoffen entwickelt, die die schädlichen Bakterien selbstständig aufspüren und sie so gezielt abtöten können, dass die restliche Mundflora völlig intakt bleibt. Die neuen Substanzen bestehen aus einem Signalmolekül, das der Zielerfassung dient, und einem kurzen Eiweißfragment als eigentlicher Waffe. In ersten Tests im Labor benötigten die STAMPs genannten Wirkstoffe lediglich eine halbe Minute, um die Karieserreger aus einer Mischung von mehreren hundert Bakterienvarianten vollständig zu eliminieren.

Die Idee, ein Erkennungsmolekül mit einer maßgeschneiderten durchschlagskräftigen Waffe zu kombinieren, stammt ursprünglich aus der Krebsforschung. Anstelle der dabei zur Zielerfassung verwendeten Antikörper mit ihrer aufwändigen Herstellung und begrenzten Haltbarkeit wählte das Forscherteam jedoch ein kleines Signalmolekül, das ausschließlich beim Karieserreger Streptococcus mutans vorkommt. Das kombinierten sie mit einem antimikrobiellen Eiweißfragment, das sich bereits zuvor als wirksam gegen S. mutans erwiesen hatte. Als die Forscher das neu entstandene Molekül auf eine Bakterienkultur gaben, die sie aus Speichelproben von Freiwilligen gewonnen hatten, tötete es innerhalb von 30 Sekunden alle Karieserreger ab, ohne den anderen Bakterien zu schaden.

Diese gezielte Bekämpfung der Kariesbakterien hat nach Angaben der Forscher große Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, bei denen wahllos alle Bakterien der Mundflora – gute wie schlechte – getötet werden. Es sei wie bei einer Wiese, auf der Löwenzahn wachse: “Wenn Sie dort alles mit einem Herbizid töten, wird der Löwenzahn als erstes wieder auftauchen. Aber wenn Sie ein auf Löwenzahn zugeschnittenes Gift verwenden und dann den Rasen die entstandenen Löcher auffüllen lassen, wird der Löwenzahn nicht zurückkommen”, erklärt Seniorautor Wenyuan Shi.

Dank seiner geringen Größe von lediglich 25 Eiweißbausteinen kann der neue Wirkstoff leicht mithilfe von automatisierten Verfahren hergestellt werden, berichten die Forscher. Erste klinische Tests, in denen die Substanz in Form von Zahncremes und Mundwässern verabreicht wird, laufen bereits. In Zukunft wollen Randal Eckert und seine Kollegen ihre Strategie außerdem verwenden, um Wirkstoffe gegen andere schädliche Bakterien wie etwa die Erreger von Parodontitis zu entwickeln. Dabei muss die Durchschlagskraft des antimikrobiellen Teils genau abgepasst werden: Ist sie zu schwach, tötet sie die krankmachenden Bakterien nicht, ist sie zu stark, bringt sie zusätzlich auch die anderen Mikroben der Mundflora um.

Randal Eckert (Universität Kalifornien in Los Angeles) et al.: Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Online-Vorabveröffentlichung vom 23. Oktober 2006

Durch Laserlicht angeregte bösartige Zellen produzieren ein charakteristisches Geräusch

Ein neues Frühwarnsystem für bösartigen Hautkrebs bringt Krebszellen zum Singen: Wird eine Blutprobe mit blauem Laserlicht bestrahlt, beginnen alle darin enthaltenen Krebszellen zu schwingen und produzieren dabei ein typisches Geräusch, das von einem Spezialmikrofon aufgezeichnet werden kann. Auf diese Weise kann eine Metastasenbildung bei Hautkrebs bereits in einem Stadium entdeckt werden, in dem sich gerade erst die ersten Zellen vom Ursprungstumor ablösen und noch keine anderen Organe befallen sind.

Für ihren Test nutzen die amerikanischen Forscher um Ryan Weight eine Besonderheit des schwarzen Hautkrebses, auch Melanom genannt, aus: Bei dieser Krebsart enthalten alle bösartigen Zellen winzige Körnchen des schwarz-braunen Farbstoffs Melanin, der auch für die Bräunung der Haut verantwortlich ist.

Werden diese Melaninkörnchen mit kurzen Pulsen aus blauem Laserlicht bestrahlt, absorbieren sie die Energie des Lichts, dehnen sich dabei aus und fallen wieder zusammen, sobald der Puls vorbei ist. Durch diese schnellen Zyklen aus Ausdehnen und Zusammenziehen entstehen in der Flüssigkeit rund um die Krebszellen winzige Wellen in einer Frequenz, die der von hochfrequenten Ultraschallwellen entspricht.

Das Geräusch der schwingenden Krebszellen ist sehr charakteristisch und kann leicht von anderen Geräuschen unterschieden werden, erklärt Co-Autor John Viator.

Entsteht es beim Bestrahlen einer Blutprobe, sei dies ein unmissverständlicher Hinweis darauf, dass ein Hautkrebstumor zu streuen beginne: “Der einzige Grund für Melanin im menschlichen Blut ist, dass es dort Melanomzellen gibt”, so Viator.

Der Test ist so empfindlich, dass nur zehn Zellen in einer Blutprobe für eine zuverlässige Diagnose ausreichen. Da er außerdem in weniger als einer halben Stunde durchgeführt werden kann und keine schmerzhaften oder aufwendigen Eingriffe erforderlich sind, könnte er auch für Routineuntersuchungen bei Risikopatienten eingesetzt werden, erklären die Forscher.

Melanome gehören zu den aggressivsten Krebsarten überhaupt. Sobald der Tumor in die unteren Hautschichten vordringt, beginnen sich einzelne Zellen abzulösen und dringen ins Blut oder das Lymphsystem ein. Auf diese Weise gelangen sie in andere Organe, wo sie sich festsetzen und die gefürchteten Metastasen bilden können. Je früher diese zirkulierenden Krebszellen daher entdeckt werden, desto größer ist die Chance, die Metastasenbildung etwa mithilfe von Chemotherapien zu vermeiden und so die Überlebenswahrscheinlichkeit der Betroffenen deutlich zu verbessern.

Das Frankfurter Uniklinikum investiert in die Anwendung und Forschung moderner refraktionschirurgischer Verfahren. Aktuelle Höhepunkte: das Präzisionslaserverfahren Femto-Lasik und die Implantation der elastischen Multifokallinse

Bundesweit mehr als 80.000 Menschen mit starker Sehschwäche entscheiden sich für eine operative Korrektur ihrer Fehlsichtigkeit. Neue Methoden für die chirurgische Korrektur von Fehlsichtigkeiten wie Kurz-, Weit- und Stabsichtigkeit zeigen klinischen Studien zufolge immer bessere Ergebnisse. Allen voran sind auf dem Gebiet der refraktiven Chirurgie hochmoderne und noch junge Verfahren wie die Präzisionslaserbehandlung von Fehlsichtigkeit mit dem Femtosekundenlaser, auch Femto-Lasik (Laser in situ Keratomileusis), oder die Implantation der elastischen intraokularen Multifokallinse des neuen ReSTOR-Typs zu nennen.

Frankfurter Uniklinikum: Standortfaktor für innovative Refraktionschirurgie

Als erstes Großklinikum in Deutschland, das nicht privat geführt ist, wendet das Frankfurter Universitätsklinikum seit September 2006 die Femto-Lasik an. Das Präzisionslaserverfahren wird seit 2004 erstmals in Deutschland angewendet und baut auf dem herkömmlichen Lasik- Verfahren auf, das bereits als sicheres, effektives und komplikationsarmes Verfahren etabliert ist. Mit jährlich etwa 800 Lasik-Eingriffen und Forschungsvorhaben auf diesem Gebiet ist die Frankfurter Universitätsaugenklinik hierzulande eine der führenden. “Wir können dank des Femtosekundenlasers die Lasik noch weiter optimieren, die bereits geringe Komplikationsrate um ein weiteres senken und die Wiederherstellung der Brechkraft des Auges verfeinern”, erklärt Professor Dr. Thomas Kohnen, stellvertretender Direktor und leitender Oberarzt an der Klinik für Augenheilkunde des Frankfurter Universitätsklinikums. Sie ist wegen ihres hohen Standards auf dem Gebiet der refraktiven Chirurgie ein gefragtes Versorgungszentrum. Dies gilt auch für den Einsatz der multifokalen Linsentechnologie: die ersten Implantate in Deutschland haben Augenchirurgen des Frankfurter Uniklinikums eingesetzt. “Mit modernsten Verfahren wie Femto-Lasik und elastischer Multifokallinse bauen wir das Frankfurter Uniklinikum als kompetenten Anbieter effektiver Medizin im Bereich der Refraktionschirurgie weiter aus”, begründet Thomas Müller-Bellingrodt, kaufmännischer Direktor des Frankfurter Universitätsklinikums, die Investition in neue Technologien.

Der Femtosekundenlaser: Noch mehr Sicherheit und geringere Komplikationsraten

Der Femtosekundenlaser ist der erste und präziseste, der ohne Skalpell Hornhautgewebe trennen kann. Entsprechend umfangreich ist sein Einsatzspektrum in der Augenchirurgie: er ermöglicht die Präparation einer Hornhautklappe für die Lasik, eines Hornhauttunnels für intracorneale Implantate oder Schnittführungen für Hornhautplastiken und -transplantationen. Laserbehandlungen werden zur dauerhaften Korrektur von Fehlsichtigkeiten wie Kurz-, Weit-, Stab- oder Alterssichtigkeit eingesetzt.

Das besondere dieses neuartigen Systems ist, dass es effektiv niedrige Energie (1 µJ) und Präzision im Mikrometerbereich (bis 3 µm) mit extrem geringer Laserpulsdauer von wenigen 100 Femtosekunden (600 - 800 fs) kombiniert. Zur Veranschaulichung: Licht umrundet in einer Sekunde zirka sieben Mal die Erde. In 100 fs umrundet Licht noch nicht einmal ein Haar. “Aufgrund dieser Eigenschaften kann die bereits minimale Komplikationsrate der Lasik aufgrund der noch langsameren Impulsdauer des Laserstrahls auf oder innerhalb der Hornhaut nochmals verringert und zugleich die Vorhersehbarkeit des Femto-Lasik-Eingriffs erhöht werden”, erklärt Professor Kohnen. Auch unnötige Gewebsverluste könnten, so Kohnen, dank der Femto-Lasik vermieden werden.

Femto-Lasik: Gewebe schonend operieren dank extrem geringer Laserpulsdauer

Im Unterschied zur herkömmlichen Lasik, bei der noch ein winziges, mechanisches Skalpell (Mikrokeratom) die zu behandelnde Hornhautschicht freilegt, ersetzt der Femtosekundenlaser dieses Skalpell durch einen Laser. Mit diesem Laser schleift der Augenchirurg die Hornhaut zum Teil ab, um den Brechwert des Auges so zu verändern, dass der Brennpunkt für einfallendes Licht wieder exakt in der Mitte der Netzhaut liegt. Nur so empfängt das Sehzentrum im Gehirn vom Auge wieder Bilder in normaler Schärfe. Um sich Zugang zur Stelle im Hornhautinnern zu verschaffen, die abgetragen werden muss, schneidet der Augenchirurg die darüber liegende dünne Hornhautschicht ab und klappt diese als so genannte “Flap” zur Seite. Der stark fokussierte Laserstrahl wirkt mit sehr hoher Leistung auf einen sehr kleinen Punkt der Hornhaut von zirka 3 µm. Je nach gewünschter Tiefe trennt der Laser Hornhautgewebe in vertikaler, horizontaler oder schräger Richtung. Ein Plasma entsteht, aus dem heraus sich ein Bläschen aus einem Kohlendioxid-Wasser-Gemisch von maximal 12 µm bildet. Millionen solcher Blasen entstehen und trennen dann das Hornhautgewebe. Der Chirurg plant den Eingriff mit Hilfe eines computergesteuerten Programms, das die Topographie der Hornhaut des Patienten exakt untersucht und den Eingriff individuell anpasst.

Neuartige elastische intraokulare Multifokallinse: Doppeleffekt durch bessere Nah- und Fernsicht in einem

Neben den Laserverfahren dient die Implantation elastischer intraokularer Multifokallinsen zur dauerhaften Korrektur starker Fehlsichtigkeiten, etwa des grauen Stars (Katarakt) und der Altersweitsichtigkeit (Presbyopie). Neue Typen der elastischen intraokularen Multifokallinse stellen die Fähigkeit der Linse, durch Verformung die Brechkraft zu verändern und so Objekte in unterschiedlicher Entfernung scharf abzubilden, wieder her. Nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen konnte Professor Kohnen als Erstautor einer europäischen Multizentrenstudie belegen*, dass beim neuen Typ der intraokularen Multifokallinse vom Typ AcrySof ReSTOR unter anderem störende optische Phänomene bei Linsen- Implantaten der ersten Vorläufermodelle mittlerweile reduziert werden können. Speziell beim Vergleich zwischen der monofokalen Kunstlinse (”Ein-Stärke-Linse”) und der neuen Multifokallinse zeigen sich Vorteile besonders für Patienten mit einem grauen Star. Ihnen ermöglicht die Implantation einer Multifokallinse zugleich eine optimale Nah- als auch Fernsicht. Nach der Implantation einer Monofokallinse etwa bleibt der Patient weiterhin auf Hilfsmittel wie Brille oder Kontaktlinsen angewiesen - anders bei der Multifokallinse: “Katarakt-Patienten können ihre Abhängigkeit von ihrer Brille um ein Vielfaches reduzieren. Diese Linse stellt das natürliche Sehvermögen in weiten Teilen wieder her, was wiederum den Lebensstandard des Patienten erhöht”, bemerkt Professor Kohnen.