10 jüngste Entwicklungen im Bereich der menschlichen Gesundheit, die Sie wahrscheinlich verpasst haben

Die menschliche Gesundheit ist ein Thema, das uns alle direkt betrifft. Von Entdeckungen, die kommende Heilmethoden versprechen, bis hin zu aufregenden neuen Operationstechniken, die den Behinderten Hoffnung geben, gibt es in den Medien eine Fülle von Geschichten rund um unsere Gesundheit und unseren Körper.

10 Wissenschaftler identifizieren einen neuen Körperteil

Ein französischer Chirurg namens Paul Segond schrieb bereits 1879 ein Papier, in dem ein "perliges, widerstandsfähiges Faserband" entlang der Bänder im menschlichen Knie beschrieben wurde. Das Papier wurde bis 2013 vergessen, als die Wissenschaftler das anterolaterale Ligament entdeckten, ein Knieband, das bei häufigen Knieproblemen und -verletzungen eine Rolle spielt. Die Entdeckung, schockierend überfällig, wenn man bedenkt, wie oft das menschliche Knie nach Verletzungen gescannt und behandelt wird, wurde in der Journal of Anatomy, online veröffentlicht im August 2013.

Die Autoren des Papiers untersuchten 41 ungepaarte Kadaverknie und fanden das neue Ligament bis auf eines. Sie kamen zu dem Schluss, dass der neue Körperteil ein klar unterscheidbares Gewebe mit einer eigenen, genau definierten Struktur war.

Anfang des Jahres veröffentlichten Forscher auch die Zeitschrift Augenheilkunde die Entdeckung eines weiteren neuen menschlichen Körperteils im Auge, einer mikroskopischen Schicht der Hornhaut, die als "Duas Schicht" bezeichnet wird.

9 Eine Gehirn-Computer-Schnittstelle

Wissenschaftler der Korea University und der Technological University in Deutschland haben eine neue Schnittstelle entwickelt, mit der Benutzer ein Exoskelett der unteren Gliedmaßen kontrollieren können. Es funktioniert durch die Dekodierung bestimmter Gehirnsignale. Die Ergebnisse wurden im August 2015 im veröffentlicht Journal of Neural Engineering.

Benutzer tragen eine EEG-Kappe (Elektroenzephalogramm) und bedienen das Exoskelett, indem sie auf eine der fünf an der Schnittstelle montierten LEDs blicken. Dadurch bewegt sich das Exoskelett vorwärts, dreht sich nach links oder rechts und sitzt oder steht.

Bisher wurde das System nur an gesunden Freiwilligen getestet, aber es besteht die Hoffnung, dass es letztendlich eingesetzt werden kann, um Behinderten zu helfen. Der Papierkoautor Klaus Muller erklärte: „Menschen mit Amyotropher Lateralsklerose oder Rückenmarksverletzungen haben Schwierigkeiten, mit ihren Gliedmaßen zu kommunizieren oder sie zu benutzen. Die Dekodierung dessen, was sie mit ihren Gehirnsignalen beabsichtigen, könnte Mittel zum Kommunizieren und Gehen bieten. “

8 Ein Gerät, das gelähmte Gliedmaßen mit Gedankenkraft bewegt

Im Jahr 2010 wurde Ian Burkhart gelähmt, als er bei einem Schwimmunfall auf eine Sandbank schlug und sich den Hals brach. Dank der Partnerschaft zwischen der Ohio State University und Battelle war Burkhart 2013 der erste Mann der Welt, der das Rückenmark umging und nur mit seinen Gedanken ein Glied bewegte.

Der Durchbruch gelang dank eines neuartigen elektronischen neuronalen Bypasses, einem Gerät, das einen erbsengroßen Chip in den motorischen Kortex des Gehirns eines Patienten implantiert. Der Chip interpretiert die Gehirnsignale und sendet sie an einen Computer. Der Computer interpretiert die Signale neu und sendet sie an eine Ärmel, die der Patient trägt, wodurch die betreffenden Muskeln zum Handeln angeregt werden. Der gesamte Vorgang dauert einen Sekundenbruchteil.

Es brauchte jedoch einige Arbeit, um zu diesem Punkt zu gelangen. Das Team hinter der Technologie musste die genaue Reihenfolge der Elektroden herausfinden, durch die Burkhart seine Hand bewegen konnte. Burkhart selbst musste sich monatelang einer Therapie unterziehen, um die atrophierten Muskeln wieder aufzubauen. Das Endergebnis ist, dass er jetzt seine Hand drehen, eine Faust machen und seine Finger zusammenpressen kann, um Objekte zu ergreifen.

7 Bakterien, die Nikotin verzehren und Rauchern helfen, aufzuhören

Mit dem Rauchen aufzuhören ist eine enorm schwierige Aufgabe, wie jeder weiß, der es versucht hat. Fast 80 Prozent derjenigen, die Drogerie-Drogerieprodukte einsetzen, versagen. 2015 fanden Forscher am Skaggs-Institut für Chemische Biologie am Scripps Research Institute neue Hoffnung in Form eines bakteriellen Enzyms, das Nikotin verbraucht, bevor es das Gehirn erreicht. Das Enzym wird in den Bakterien gefunden Pseudomonas putida. Das Enzym ist zwar keine neue Entdeckung, wurde aber erst kürzlich im Labor hergestellt.

Die Forscher hoffen, dieses Enzym für neue Therapien zur Raucherentwöhnung verwenden zu können. Indem sie das Nikotin blockieren, bevor es das Gehirn erreicht und die Dopaminproduktion (die chemische Belohnung des Gehirns) verursacht, hoffen sie, den Wunsch zu verhindern, zu rauchen. Um erfolgreich zu sein, muss jede entwickelte Therapie stabil genug sein, um zu funktionieren, ohne zusätzliche Probleme zu verursachen. Bislang ist das im Labor produzierte Enzym in einer Pufferlösung (und drei Tagen in einem Serum) länger als drei Wochen stabil geblieben, und Tests mit Labormäusen zeigten keine beobachtbaren Nebenwirkungen.

Die Forscher veröffentlichten ihre Testergebnisse in der August - Online - Version des Zeitschrift der American Chemical Society.

6 Ein Universalimpfstoff gegen Influenza

Peptide sind kurze Ketten von Aminosäuren, die auf den Strukturen von Zellen vorhanden sind. Sie dienen als Grundbaustein von Proteinen. Forscher, die 2012 an der University of Southampton, University of Oxford und Retroscreen Virology Ltd. gearbeitet haben, haben eine Reihe von Peptiden identifiziert, die bei Influenzaviren gefunden wurden, die zu einem Universalimpfstoff gegen alle Virusstämme führen können. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Naturmedizin.

Im Falle von Influenza mutieren Peptide auf der äußeren Oberfläche des Virus schnell, was es für Drogen oder Impfstoffe schwierig macht, sie anzugreifen. Die kürzlich identifizierten Peptide liegen auf der inneren Struktur von Zellen vor und mutieren langsamer. Darüber hinaus sind diese inneren Strukturen bei jeder Influenza-Erkrankung zu finden, von saisonalen Schwankungen bis hin zu Schweinen und Vogelgrippe. Gegenwärtige Impfstoffe gegen Influenza brauchen etwa sechs Monate, um sich zu entwickeln und bieten keine dauerhafte Immunität. Es ist jedoch denkbar, dass durch die Bekämpfung der internen Peptide ein universeller Impfstoff entwickelt werden könnte, der eine dauerhafte Immunität bietet.

Influenza ist eine Viruserkrankung der oberen Atemwege, die Nase, Hals und Lunge befällt. Es kann tödlich sein, besonders für junge, alte oder bereits kranke Menschen. Influenza-Stämme waren im Laufe der Geschichte für mehrere Pandemien verantwortlich, insbesondere für die Pandemie von 1918. Niemand weiß genau, wie viele Menschen an den Wellen der Krankheit gestorben sind, aber Schätzungen zufolge sind es weltweit 30 bis 50 Millionen Menschen.

5 Eine mögliche Heilung für die Parkinson-Krankheit

Im Jahr 2014 nahmen Wissenschaftler künstliche, aber voll funktionsfähige menschliche Neuronen auf und brachten sie erfolgreich in das Gehirn von Mäusen ein. Die Neuronen haben das Potenzial, Krankheiten wie die Parkinson-Krankheit zu behandeln oder sogar zu heilen.

Die Neuronen werden von einer Forschungsgruppe des Max-Planck-Instituts, des Universitätsklinikums Münster und der Universität Bielefeld erstellt. Die Gruppe erzeugte stabiles Nervengewebe aus Neuronen, die aus Hautzellen neu programmiert wurden. Mit anderen Worten, sie induzierten neuronale Stammzellen, eine Methode, die die Kompatibilität der neuen Neuronen verbessert. Nach einem vollen halben Jahr hatten die behandelten Mäuse keine nachteiligen Nebenwirkungen, da die implantierten Neuronen in ihr Gehirn integriert waren. Sie zeigten eine normale Gehirnaktivität und die Bildung neuer Synapsen.

Die neue Technik hat das Potenzial, Neurowissenschaftler in die Lage zu versetzen, erkrankte, geschädigte Neuronen durch gesunde Zellen zu ersetzen, wodurch sie eines Tages möglicherweise Krankheiten wie die Parkinson-Krankheit behandeln und heilen können, eine Krankheit, die die Neuronen im Gehirn verursacht, die Dopamin liefern Absterben. Gegenwärtig gibt es keine Heilung, aber die Symptome können behandelt werden. Es tritt normalerweise bei Menschen im Alter zwischen 50 und 60 auf und verursacht starre Muskeln, Veränderungen der Sprache und des Gangs sowie Zittern.

4 Das weltweit erste zugelassene bionische Auge

Die Retinitis pigmentosa ist die häufigste einer Gruppe vererbter fortschreitender Netzhauterkrankungen, die zu Sehverlust und häufig zum Erblinden führt. Frühe Symptome sind ein Verlust der Nachtsicht und erhöhte Sehschwäche.

Im Jahr 2013 wurde das Argus II Retinalprothesensystem eingeführt, das weltweit erste bionische Auge, das von der Food and Drug Administration zugelassen wurde und speziell für die Behandlung von Retinitis pigmentosa im späten Stadium entwickelt wurde. Das Argus II-System umfasst eine mit einer Kamera ausgestattete Außenbrille. Videobilder werden in elektrische Impulse umgewandelt, die an ein Elektrodenfeld gesendet werden, das auf der Netzhaut des Patienten implantiert ist. Diese Bilder werden dann als Lichtmuster im Gehirn wahrgenommen. Der Patient wird unterrichtet, um diese Muster zu interpretieren, wodurch ein gewisses Maß an visueller Wahrnehmung wiederhergestellt wird.

Laut ihrer Website ist der Argus II derzeit in den Vereinigten Staaten und Kanada erhältlich, und es ist geplant, ihn weltweit einzuführen.

3 Ein Schmerzmittel, das nur Licht verwendet

Schwere Schmerzen wurden traditionell mit Opioid-Medikamenten behandelt. Der Nachteil ist, dass solche Medikamente süchtig machen können und ein starkes Missbrauchspotential mit sich bringen, was zu intensiven Entzugserscheinungen führt. Was wäre, wenn Wissenschaftler mit nichts außer der Kraft des Lichts aufhören könnten?

Im April 2015 gaben Neurowissenschaftler an der Washington University School of Medicine in St. Louis bekannt, dass sie genau das getan hatten. Indem sie ein lichtempfindliches Protein mit Opioidrezeptoren in einem Reagenzglas verschmolzen, konnten sie die Opioidrezeptoren auf dieselbe Weise aktivieren wie Opiaten, jedoch mit Licht. Ihre Ergebnisse wurden online in der Zeitschrift veröffentlicht Neuron.

Die Hoffnung ist, dass die Forscher in der Lage sein werden, mit Medikamenten, die weniger Nebenwirkungen haben, Licht zur Schmerzlinderung zu nutzen. Laut Studienautor Edward R. Siuda ist es sogar denkbar, dass Licht nach mehr Forschung Drogen völlig ersetzen könnte.

Um den neuen Rezeptor zu testen, wurde ein LED-Licht in der Größe eines menschlichen Haares in das Belohnungszentrum der Gehirne von Mäusen implantiert, denen der Rezeptor injiziert wurde. Die Mäuse wurden in eine beleuchtete Kammer gestellt, die die Freisetzung von Dopamin über die Rezeptoren stimulierte. Wenn die Mäuse einen bestimmten Bereich verlassen haben, wird das Licht ausgeschaltet und die Stimulation gestoppt. Die Mäuse kehrten schnell in den ursprünglichen Bereich zurück.

2 Ein künstliches Ribosom

Ein Ribosom ist eine molekulare Maschine, die aus zwei Untereinheiten besteht, die Aminosäuren in Zellen verwenden, um Proteine ​​in einem als Translation bezeichneten Prozess aufzubauen. Jede Untereinheit des Ribosoms wird im Zellkern einer Zelle synthetisiert und dann in das Zytoplasma exportiert.

Dem Forscher Alexander Mankin (Direktor des University of Illinois College of Pharmacys Center for Biomolecular Sciences) und Michael Jewett (Assistenzprofessor für chemische und biologische Ingenieurwissenschaften) der Northwestern University gelang es 2015, das weltweit erste künstliche Ribosom zu bauen, das neue Erkenntnisse verspricht wie diese molekularen Maschinen funktionieren. Es kann auch die Grundlage für zukünftige Arzneimittel und biologisches Material bilden. Ihre Ergebnisse wurden in der Juli-Online-Ausgabe der renommierten Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft.

Laut diesem Artikel blieb das künstliche Ribosom, das als "Ribo-T" bezeichnet wird, funktionell, wenn es in eingeführt wurde E coli Zellen, selbst in Abwesenheit von "wilden" Ribosomen, halten die Bakterien am Leben und demonstrieren sogar die Fähigkeit, sich zu entwickeln.

Im Gegensatz zu gewöhnlichen Ribosomen trennen die Untereinheiten von Ribo-T nicht das Standardverhalten in Ribosomen, von denen angenommen wurde, dass sie bislang ein notwendiger Bestandteil der Proteinsynthese sind. Ribo-T bringt uns bereits Neues bei, wie Ribosomen funktionieren. "Unsere neue Proteinfabrik verspricht, den genetischen Code auf einzigartige und transformative Weise zu erweitern und bietet aufregende Möglichkeiten für synthetische Biologie und biomolekulares Engineering", sagte Michael Jewett der Studie.

1 Eine bilaterale Handtransplantation

Das Children's Hospital in Philadelphia schrieb 2015 zusammen mit den Ärzten von Penn Medicine Geschichte, als sie erfolgreich zwei Spenderhände und Unterarme auf den achtjährigen Empfänger Zion Harvey verpflanzten. Harvey war nach einer schweren Infektion im Alter von zwei Jahren einer Nierentransplantation und einer doppelten Amputation ausgesetzt.

Ursprünglich an das Shriners Hospital for Children verwiesen, wurde Harvey von den beiden Institutionen gemeinsam als Kandidat bewertet. Die Spenderglieder wurden durch das Gift of Life Donor Program beschafft, eine gemeinnützige Organisation, die in der östlichen Hälfte von Pennsylvania, im Süden von New Jersey und in Delaware tätig ist.

Das Operationsteam befestigte im Juli die Knochen, Blutgefäße, Nerven und Sehnen der Hände in einem komplexen 10-stündigen Eingriff, wodurch Harvey der weltweit erste Kinderempfänger einer bilateralen Handtransplantation wurde. Er benötigt derzeit eine Reihe täglicher Immunsuppressiva und unterzieht sich einer Physiotherapie, um so viel Funktionalität wie möglich wiederzuerlangen. Wie bei anderen Transplantatempfängern bleibt Harvey für den Rest seines Lebens auf dieser Medikamenten- und Therapieschema, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass sein Körper das Spendergewebe abstößt.