News aus der Wissenschaft Klimawandel: Zecken-Saison startet früher
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Die Themen im Überblick: Klimawandel – Zecken-Saison startet früher | RNA der nächsten Generation u.a. aus Halle | Erst kürzlich entdeckter Asteroid zieht Sonnabend an Erde vorbei | Gehirnbereich für lohnenswerte Entscheidungen entdeckt | Darmbakterien für OP-Komplikationen verantwortlich | Konkurrenz der Gehirnhälften | Diese und weitere Themen in den MDR WISSEN News.
- Klimawandel: Zecken-Saison startet früher
- RNA der nächsten Generation u.a. aus Halle
- Erst kürzlich entdeckter Asteroid zieht an Erde vorbei
- Gehirnbereich für lohnenswerte Entscheidungen entdeckt
- Darmbakterien für OP-Komplikationen verantwortlich
- Konkurrenz der Gehirnhälften
- Weltweite Wasserprobleme mit Zellulose lösen
25.03.2023 12:30 Uhr | Klimawandel: Zecken-Saison startet früher
Zecken mögen’s nicht nur blutig, sondern auch warm: Wie das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr in München gegenüber der Deutschen Presseagentur bestätigte, sei eine Verschiebung von Zecken-Aktivitäten auf einen früheren Zeitpunkt im Jahr zu beobachten. 2023 hätte es bereits Phasen gegeben, in denen Zecken aktiv waren. Das zeige sich auch daran, dass FSME-Fälle früher auftreten.
"Wir glauben, dass der Klimawandel dabei eine Rolle spielt. Wir wissen nur noch nicht wie", so Gerhard Dobler vom Institut für Mikrobiologie. Derzeit gebe es in Deutschland zwanzig Zeckenarten, der Mensch wird hierzulande am häufigsten vom Gemeinen Holzbock befallen. Es könnten aber mehr werden: Ein Beispiel sei die afrikanische Hyalomma-Riesenzecke, die von Zugvögeln nach Deutschland gebracht wird, aber in der Regel im Winter abstirbt. "Uns wird sicherlich bevorstehen, dass das Klima so wird, dass sie den Winter übersteht oder dass sie sich anpasst", vermutet Dobler. 2019 wurden bereits erste überwinterte Exemplare in Nordrhein-Westfalen und Niedersachen nachgewiesen.
FSME-Risikogebiete in Mitteldeutschland sind vor allem Südosthüringen und Sachsen. Erst Anfang des Monates hatte das Robert Koch-Institut (RKI) drei neue deutsche FSME-Risikogebiete in Bayern und Sachsen ausgewiesen. FSME steht für Frühsommer-Meningoenzephalitis und ist eine Hirnentzündung. Zecken können die Viren übertragen. Die meisten Infektionen verlaufen ohne Symptome. Das Risiko einer schweren Erkrankung ist bei Menschen über sechzig Jahren deutlich erhöht. In der ersten Phase gibt es dabei häufig grippeähnliche Symptome, später kann eine Entzündung des Gehirns, der Hirnhäute oder des Rückenmarks folgen.
Bundesweit besondere Vorsicht geboten sei neben den genannten Gebieten in Baden-Württemberg, Südhessen und im südöstlichen Brandenburg, europaweit in Tschechien, Österreich und der Schweiz. In den Risikogebieten empfiehlt die Ständige Impfkommission (Stiko) eine FSME-Impfung. Zecken können außerdem die Erreger der Lyme-Borreliose übertragen, was oft erst Stunden nach Beginn des Saugakts erfolgt. Sie ist laut RKI wesentlich häufiger und kommt deutschlandweit vor. Erstes Symptom ist oft eine größer werdende Rötung um die Einstichstelle herum.
24.03.2023 16:30 Uhr | Kampf gegen Krebs: RNA der nächsten Generation u.a. aus Halle
RNA sind schon gut, jetzt soll das Upgrade kommen: Ein Forschungsverbund möchte RNA-Medikamente besser machen und erhält dazu eine Förderung vom Bund in Höhe von sechs Millionen Euro. Beteiligt sind unter anderem die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und das Berliner Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik.
RNA-Impfstoffe haben während der Covid-19-Pandemie einen größeren Bekanntheitsgrad erreicht und sich als moderner Impfansatz bewährt. Hohes Potenzial für RNA-Medikamente gibt es allerdings auch in der Krebs-Therapie. Über künstlich erzeugte RNA-Moleküle wird dem Körper eine Art Bauanleitung für spezielle Proteine gegeben, die dann die jeweils gewünschte Wirkung entfalten und das Immunsystem trainieren können. Außerdem können RNA-Wirkstoffe dafür genutzt werden, um die Produktion körpereigener Proteine zu behindern, heißt es von Seiten der Uni. Probleme seien hingegen die aufwändige Lagerung und Haltbarkeit der RNA, auch beim Transport im Körper.
Das Projekt Zielgerichtete und langfristige Freisetzung von in Lipidnanopartikeln verkapselten Wirkstoffen habe das Ziel, die Eigenschaften der Arzneistoffe zu optimieren und gleichzeitig die Produktion umweltverträglicher und flexibler zu gestalten sowie den Transport der Wirkstoffe zu verbessern. So forsche das Team in Halle daran, die Haltbarkeit der RNA-Wirkstoffe zu optimieren und sie gleichzeitig kontrolliert über einen längeren Zeitraum abgeben zu können. Außerdem gehe es darum, Verfahren zu etablieren, um die Wirkstoffe lokal möglichst effizient und spezifisch einzusetzen.
24.03.2023 14:40 Uhr | Rakete aus 3D-Drucker stürzt in Atlantik
Zuvor hatte Terran 1 auf ihrem Jungfernflug eine Höhe von 125 Kilometern erreicht. Damit schaffte es die 33 Meter hohe Rakete des amerikanischen Start-Ups Relativity Space nicht, die zweite Stufe zu zünden und in die Erdumlaufbahn einzutreten. Im Unternehmen heißt es, der Flug sei trotzdem als Erfolg zu werten, weil die zu 85 Prozent aus 3D-Druckern stammenden Teile den größtmöglichen Belastungstest überstanden hätten. Der Flugkörper wird mit flüssigem Sauerstoff und flüssigem Erdgas angetrieben, angestrebt sei ein Anteil von 95 Prozent 3D-gedruckter Teilen.
24.03.2023 13:32 Uhr | Klimaforschungspionier Claude Lorius mit 91 gestorben
Lorius ist bereits am Dienstag verstorben, das teilten sein Verleger und die Nachrichtenagentur AFP mit. Der Franzose verbrachte seit Mitte des 20. Jahrhunderts insgesamt sieben Jahre bei Forschungsmissionen in der Arktis. Bereits in den 1970er Jahren ging er der Vermutung nach, dass menschengemachte Treibhausgasemissionen zur Erwärmung der Erde führen könnten. Durch Bohrungen in 150.000 Jahre altem Eis konnte er einen ganzen Klima-Zyklus rekonstruieren. Nach Veröffentlichung seiner Forschungsergebnisse im Jahr 1987 setzte er sich für den Kampf gegen die Ursachen des Klimawandels ein.
24.03.2023 12:16 Uhr | Nah und groß: Erst kürzlich entdeckter Asteroid zieht Sonnabend an Erde vorbei
So groß und nah wie seit 2019 nicht mehr: Ein vor weniger als einem Monat entdeckter Asteroid zieht am morgigen Sonnabend besonders nah an der Erde vorbei. Eine Gefahr bestehe jedoch nicht, betonte die europäische Weltraumbehörde Esa. Zudem wurde 2023 DZ2 bereits vor einigen Tagen von der Risikoliste des Sentry-Überwachungssystems gestrichen.
Der Asteroid wird am späten Nachmittag Universalzeit in gut 175.000 Kilometern Entfernung über den Indischen Ozean fliegen, das ist in etwa die halbe Entfernung zum Mond. Die Größe des Himmelskörpers wird auf vierzig bis neunzig Meter geschätzt. Auf der Palermoskala, die Einschlagwahrscheinlichkeit und Größe kombiniert, erreichte er bis zum Ausschluss eines Einschlags zuletzt einen stark negativen Wert von -6,14. Als global gefährlich gelten Asteroiden ab einem Durchmesser von 500 Metern, aber auch kleinere Himmelskörper können theoretisch große Schäden nach sich ziehen.
Eine ähnliche Beobachtung ereignete sich erst im Januar mit Asteroid 2023 BU, der ebenfalls erst kurz vorher entdeckt wurde. Er kam auf 3.600 Kilometer der Erde nah und hatte die Größe eines Lieferwagens – im Falle eines Einschlags hätte jedoch keine Gefahr bestanden. Beim im Februar entdeckten Asteroiden 2023 DW besteht nach Nasa-Informationen eine "sehr kleine Wahrscheinlichkeit" für einen Einschlag im Jahr 2046. Seine Größe wird auf gut fünfzig Meter geschätzt. Asteroiden in der Nähe der Erde sind keine Seltenheit.
24.03.2023 10:50 Uhr | TU Ilmenau forscht an Einsatzgebieten für neuen Mobilfunkstandard 6G
Das teilte die Universität mit. Sie sei an einem groß angelegten Forschungsprojekt beteiligt, das das Mobilfunknetz der nächsten Generation mit hohen Datenraten so weiterentwickle, dass neue Multimedia-Anwendungen möglich seien. Dazu zählten unter anderem ein Anti-Kollisionssystem für die moderne Luftfahrt und ein Videokonferenzsystem mit holografisch in drei Dimensionen dargestellten Teilnehmerinnen und Teilnehmern ohne 3D-Brillen. Die Forschungsarbeiten der TU Ilmenau finden im Ilmenau Interactive Immersive Technologies Center (I3TC) statt, dem neuen Forschungszentrum für Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Technologien. In Deutschland befindet sich derzeit zunächst das 5G-Netz im Aufbau.
24.03.2023 09:42 Uhr | Buch, Lunch, Glücksspiel: Gehirnbereich für "gute Entscheidungen" entdeckt
Was darf's denn heute sein? Und wo? Forschende am Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles haben entdeckt, wie das Gehirn Entscheidungen fällt, die möglichst lohnenswert erscheinen. Dies sei der Fall, wenn sich Menschen für ein Lokal zum Mittagessen, eine Lektüre oder auch einen Glücksspielautomaten entscheiden müssen.
Das Team fand heraus, dass eine Gehirnregion dafür verantwortlich sei, die mit solchen Entscheidungsfindungen bisher nicht in Verbindung gebracht wurde. Die Hauptrolle spiele das prä-supplementäre motorische Areal (pre-SMA) im Frontallappen des Gehirn. Der dortige ventromediale präfrontaler Kortex (vmPFC), den man Abwägungen bisher zugeschrieben habe, würde nur den Neuheitswert einer Entscheidungsoption erkennen.
Die Forschenden haben dazu zwanzig Epilepsie-Patientinnen und -Patienten beobachtet, die ein Computerspiel mit verschiedenen Spielautomaten spielten. Sie hatten dabei die Möglichkeit, vertraute Automaten mit einer abwägbaren Gewinnchance zu wählen oder bei neuen verfügbaren Automaten ins Risiko zu gehen. Das Forschungsteam konnte beobachten, dass das prä-SMA berechnete, welche Option die besten Chancen auf die höchste Belohnung hatte.
"Zu erfahren, wie das Gehirn diese Art von Entscheidungen trifft, könnte uns helfen, neurologische Störungen wie Sucht und Zwangsstörungen besser zu verstehen", sagte Ueli Rutishauser, Hauptautor der Studie, "denn bei all diesen Erkrankungen kann es vorkommen, dass eine Person immer wieder dieselben Entscheidungen trifft, die ihr zum Nachteil gereichen."
23.03.2023 17:00 Uhr | Darmbakterien für OP-Komplikationen verantwortlich
Komplikationen nach operativen Eingriffen sind nicht selten. Im Extremfall können solche Wundinfektionen sogar tödlich verlaufen. Eine Studie von Forschenden aus der Schweiz und Deutschland zeigt nun, dass die Ursache dafür häufig bei den Darmbakterien der Patienten selbst zu suchen ist.
"Im menschlichen Darm leben mehrere hundert Stämme unterschiedlicher Bakterien mit rund einhundert Billionen Mikroorganismen. Sie bilden die natürliche Darmflora, auch Mikrobiom genannt", erklärt die beteiligte Wissenschaftlerin Mercedes Gomez de Agüero. Dieses Mikrobiom hilft dem Menschen, kann aber dann gefährlich werden, wenn es die sogenannte Darmbarriere überwindet und sich im Körper ausbreitet. Dies kann auch ohne eine Verletzung des Darms über die Blut- und Lymphbahnen geschehen.
Wie die Studie zeigt, kommt der Leber dabei eine entscheidende Rolle zu: „Wir wissen, dass spezielle Zellen des Immunsystems, die in der Leber ansässig sind, für die Kontrolle dieser sich ausbreitenden Bakterien und für den Heilungsprozess nach größeren Operationen verantwortlich sind“, sagt Gomez de Agüero. Mitautor Guido Beldi schlägt deshalb vor: "Die Stärkung der Immunität stellt somit eine sinnvolle prophylaktische und therapeutische Alternativstrategie zu den üblichen antimikrobiellen Therapien dar, um Begleitinfektionen nach Operationen zu verhindern".
Zur Publikation: ILC3s restrict the dissemination of intestinal bacteria to safeguard liver regeneration after surgery. Manuel O. Jakob, Daniel Spari, Daniel Sanchez-Taltavull, Lilian Salm, Bahtiyar Yilmaz, Remi Doucet Ladeveze, Catherine Mooser, David Pereyra, Ye Ouyang, Theresa Schmidt, Irene Mattiola, Patrick Starlinger, Deborah Stroka, Franziska Tschan, Daniel Candinas, Georg Gasteiger, Christoph S.N. Klose, Andreas Diefenbach, Mercedes Gomez de Agüero, Guido Beldi.
23.03.2023 14:40 Uhr | Tuberkulose-Fallzahlen in Deutschland leicht gestiegen
Nach längerer rückläufiger Entwicklung ist die Zahl der gemeldeten Tuberkulose-Fälle in Deutschland im vergangenen Jahr auf niedrigem Niveau leicht angestiegen. 2022 seien rund 4080 Fälle verzeichnet worden, teilte das Robert Koch-Institut (RKI) zum Welttuberkulosetag an diesem Freitag mit. "Die Entwicklung im Jahr 2022 dürfte vor allem mit den Folgen des Kriegsgeschehens in der Ukraine in Zusammenhang stehen", hieß es. Aus dem leichten Anstieg lässt sich laut RKI aktuell jedoch keine Änderung des langfristigen Trends ableiten. 2021 waren hierzulande 3938 TB-Erkrankungen gemeldet worden, in den beiden Jahren zuvor je deutlich mehr als 4000.
Gefährdet für eine Ansteckung sind laut RKI in erster Linie enge Kontaktpersonen von Menschen mit offener Lungentuberkulose. Das Ansteckungsrisiko nach einmaligem, kurzem Kontakt sei sehr gering. Zu den klassischen Symptomen zählt etwa länger bestehender Husten. Bei der in Deutschland geborenen Bevölkerung konzentriert sich das Geschehen laut RKI mittlerweile auf die Gruppe der über 80-Jährigen, deren Infektion schon länger zurückliegt. "Eine Erkrankung tritt bei Erwachsenen häufig erst nach Jahren oder Jahrzehnten auf."
dpa
23.03.2023 13:30 Uhr | Konkurrenz der Gehirnhälften
Was passiert im Gehirn, wenn wir schlafen? Wissenschaftler von Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt / Main haben sich am Bespiel eines Pogona-Gehirns mit dieser Frage beschäftigt und sind zu erstaunlichen Schlüssen gekommen. Demnach zeigte sich bei dieser Echsenart, dass beide Gehirnhälften in den zwei Schlafphasen sehr unterschiedlich agieren. Während sie für die Dauer der sog. Slow-Wave-Phase relativ unabhängig voneinander arbeiten, treten sie in der REM-Phase miteinander in einen Wettbewerb.
Überraschend für die Forscher war die Beobachtung, dass sich beide Gehirnhälften bei jeder REM-Phase miteinander synchronisieren. Und dass sie ihre Rollen mit jeder Synchronisierung tauschen. Nimmt einmal die eine Hälfte die Führung ein, indem sie um Millisekunden früher mit ihren Aktivitäten beginnt, ist es in der nächsten Schlafphase die jeweils andere. Die „Führungshälfte“ zwingt in ihrer Phase dabei der anderen Seite ihre Aktivitäten auf, was auch als „winner-takes-all“ bezeichnet wird.
Ob sich diese Erkenntnisse auf das menschliche Gehirn übertragen lassen, ist noch unklar. Die Gehirnstrukturen zeigen zwar einen ähnlichen Aufbau, unterscheiden sich aber in wesentlichen Punkten. Während beide Schlafphasen beim Menschen zum Beispiel sehr unterschiedlich lang ausfallen (Slow Wave mit jeweils 60 Minuten, REM mit 5 bis 10 Minuten), zeigen sich bei der Echse sehr viel kürzere Intervalle (jeweils 45 bis 60 Sekunden), die sich in der zeitlichen Ausdehnung auch nicht unterscheiden.
23.03.2023 12:05 Uhr | Musik verändert sich durch ihre Weitergabe
Viele Jahrhunderte wurde Musik weitergeben, ohne sie aufzeichnen zu können. Für Aufnahmen fehlte die Technik, für ein schriftliches Festhalten die entsprechenden Methoden oder Kenntnisse. Die Melodien mussten also anderen Menschen einfach vorgesungen oder –gespielt werden, die sie dann wieder anderen vortrugen.
Ein Team aus Forschenden des Max-Planck-Instituts für empirische Ästhetik (MPIEA) in Frankfurt am Main, der University of Oxford und der University of Cambridge hat nun in einer umfassenden Studie herauszufinden versucht, was mit den Melodien bei der Weitergabe passiert. Und was von ihnen auf der Strecke bleibt. Das Ergebnis: Die Musik wird verändert. Schwierig zu singende Passagen werden mit der Zeit eingängiger, schwer zu Merkendes weicht bekannten Strukturen. Wobei „bekannt“ nach kulturellem Hintergrund unterschiedlich ausfallen kann. Während sich z.B. amerikanische Probanden an westlichen Tonfolgen orientierten, haben indische Teilnehmer die Musik den (für westliche Ohren eher schwer zu merkenden) indischen Skalen angepasst.
Der Link zur Studie: Anglada-Tort, M., Harrison, P. M. C., Lee, H., & Jacoby, N. (2023). Large-Scale Iterated Singing Experiments Reveal Oral Transmission Mechanisms Underlying Music Evolution. Current Biology. Online Advance Publication.
23.03.2023 09:10 Uhr | Weltweite Wasserprobleme mit Zellulose lösen
Forschende der Technischen Universität Chalmers im schwedischen Göteborg haben eine Methode entwickelt, mit der verschmutztes Wasser mit Hilfe von Zellulose gereinigt werden kann. Dies könnte ein wichtiger Schritt sein, um Ländern mit Wasserproblemen zu helfen – insbesondere auch die Abgabe giftiger Farbstoffe aus der Textilindustrie ins Trinkwasser zu verhindern.
Kern des Lösungsansatzes sind sogenannte „Nano-Kristalle“ in der Zellulose. Sie absorbieren die Schadstoffe und reinigen damit das Wasser. „Stellen Sie sich ein einfaches Reinigungssystem vor, wie eine tragbare Box, die an das Abwasserrohr angeschlossen ist. Während das kontaminierte Wasser den Zellulosepulverfilter passiert, werden die Schadstoffe absorbiert und durch das in das Aufbereitungssystem einfallende Sonnenlicht schnell und effizient abgebaut. Es ist ein kostengünstiges und einfach einzurichtendes und zu verwendendes System“, sagt Studienleiter Gunnar Westman.
Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit dem Malaviya National Institute of Technology Jaipur in Indien durchgeführt, wo Farbstoffschadstoffe im Abwasser der Textilindustrie ein weit verbreitetes Problem sind. Beide Institute wollen das Verfahren jetzt in Zusammenarbeit mit kleinen indischen Fabriken testen. Im Labor wurde bislang ein Reinigungsgrad von 80 Prozent erreicht, aber die Forschenden sehen gute Chancen, diesen Wert weiter zu steigern.
Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 21. März 2023 | 12:00 Uhr
