gyne präsentiert die Beiratsmitglieder

In dieser Ausgabe: Prof. em. Dr. med. Dr. rer. nat. Henning M. Beier & Univ.-Prof. Dr. med. Berthold Koletzko

Professor Beier war 32 Jahre lang Direktor des ersten Lehrstuhls für Reproduktionsbiologie an einer deutschen medizinischen Fakultät (RWTH Aachen). Als Pionier der Reproduktionsbiologie und Wegweiser der Reproduktionsmedizin in Deutschland stand er an vorderster Front der internationalen Forschung dieses Fachgebietes. Von 1970 bis 1989 beriet er die Weltgesundheitsorganisation und die National Institutes of Health/USA, ab 1984 die Bundesärztekammer und 1996 das Bundesgesundheitsministerium sowie die Bund-Länder-Kommission „Fortpflanzungsmedizin“. Auf dem Gebiet der Embryologie und Reproduktionsbiologie erhielt er zahlreiche Auszeichnungen, darunter den Schoeller-Junkmann-Preis der Gesellschaft für Endokrinologie, den Döderlein-Preis der Gesellschaft für Gynäkologie gemeinsam mit Frau Dr. Karin Beier-Hellwig, die Karl-Ernst-von-Baer-Medaille der Estnischen Akademie der Wissenschaften und die Distinguished Scientist Plaque des NIH/Bethesda für die Entdeckung und Erforschung des Uteroglobins. Professor Beier ist Mitglied der Nationalen Wissenschaftlichen Akademie/Leopol­dina, der Akademie für Technikwissenschaften (Acatec) sowie der International Academy of Human Reproduction, und er ist Ehrenmitglied der Deutschen Gesellschaft für Reproduktionsmedizin. Schwerpunkt seines heutigen Interesses ist die Stammzell­forschung.

Herr Professor Beier, wo stehen wir heute hinsichtlich der sich bereits in den letzten drei Jahren abzeichnenden Möglichkeit, menschliche pluripotente Stammzellen herzustellen, ohne dass dafür Zellen aus frühen menschlichen embryonalen Entwicklungsstadien verwendet werden müssen?

Im Oktober vergangenen Jahres haben wir in einer fundierten Stellungnahme der Nationalen Akademie Leo­poldina gemeinsam mit der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften dargestellt, dass heute menschliche pluripotente Stammzellen als sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) durch genetische Reprogrammierung adulter Körperzellen hergestellt werden können. Diese zellbiologische Möglichkeit wurde von der japanischen Arbeitsgruppe um S. Yamanaka 2006 in Kyoto entdeckt. Zahlreiche Forschergruppen in USA und Deutschland haben diese revolutionäre Labortechnik bestätigt und weiterentwickelt.

Gleichen die iPS-Zellen ES-Zellen, sodass der ethisch heftig umstrittene Weg, für grundlegende zellbiologische Forschungsarbeiten embryonale Stammzelllinien aus menschlichen Blastozysten herzustellen, überflüssig ist?

Dank dieser Entdeckung und dieser Labortechnik scheint das so zu sein. Aus Fibroblasten der Haut kann man mithilfe der vier Gene Oct-4, Sox-2, Klf-4 und c-myc oder auch durch die von ihnen kodierten Proteine, die allesamt wesentliche Transkriptionsfaktoren darstellen, pluripotente Stammzellen herstellen. In den bisher untersuchten Parametern gleichen sie ES-Zellen oder sind ihnen sehr ähnlich. Mit den iPS-Zellen lassen sich faszinierende Forschungsprojekte zur Aufklärung von zellulären Entwicklungs- und Differenzierungsprozessen durchführen, gerade auch im Vergleich mit der Entwicklungspotenz von embryonalen Stammzellen. Die Forschung über die Reprogrammierung von ausdifferenzierten Zellen hat in den letzten drei Jahren Licht auf die Steuerung der zellulären Differenzierung geworfen. Sie hat zur fundamentalen Erkenntnis geführt, dass Transkriptionsfaktoren Grad und Richtung der zellulären Differenzierung bestimmen.

Gilt die Möglichkeit, auf den Umweg über ES-Zellen zu verzichten, auch für die Herstellung funktioneller Nervenzellen?

Wie wir im Februar in Nature lesen konnten, kommt aus Marius Wernigs Labor an der Stanford University eine bemerkenswerte Neuigkeit. Seine Arbeitsgruppe um Thomas Vierbuchen hat bei der Maus den überraschend direkten Weg gezeigt, aus Fibroblasten funktionelle Nervenzellen, exzitatorische Neuronen, herzustellen, ohne den Umweg über embryonale Stammzellen. Die direkte Transformation aus einer mesodermalen in eine ektodermale Zellpopulation ist durchaus als zellbiologische Sensation zu bezeichnen. Die Methode funktioniert nach Transfektion und Aktivierung der drei Transkriptionsfaktoren Ascl 1, Brn2 und Myt 1l . Erstaunlich ist, dass die direkte Herstellung neuer Nervenzellen etwa 20-mal effizienter und etwa viermal schneller läuft als über den Umweg über ES- oder iPS-Zellen. Die Zellbiologie der Stammzellforschung ist noch täglich für Überraschungen gut. Eine klinische Anwendung allerdings ist noch nicht erreicht.

Vielen Dank für das Gespräch.

Professor Dr. Berthold Koletzko hat für seine Leistungen viele Auszeichnungen und Preise erhalten, unter anderem den Hans Adolf Krebs Preis der Deutschen Gesellschaft für Ernährung; einige Meilensteine: 1980: Promotion (Universität Münster), 1989:  Habilitation (Universität Düsseldorf), seit 1992: Extraordinarius für Kinder- und Jugendmedizin, Universität München. Klinische Schwerpunkte von Professor Koletzko sind ­angeborene und erworbene Stoffwechselstörungen, Störungen des Lipidstoffwechsels sowie klinische Ernäh­rungs­medizin.

Herr Professor Koletzko, der Ernährungszustand werdender Mütter beeinflusst Häufigkeit und Ausprägung von Komplikationen während Schwangerschaft, Geburt und in der Stillzeit. Welche Ansatzpunkte sollten hier explizit in der gynäkologischen Beratung Berücksichtigung finden?

Das Gewicht vor der Schwangerschaft, die Gewichtszunahme in der Schwangerschaft und eine diabetische Stoffwechsellage stehen im Zusammenhang mit der langfristigen kindlichen Gesundheit, insbesondere dem Risiko für späteres Übergewicht, metabolisches Syndrom und assoziierte Erkrankungen. Eine wichtige Rolle spielten deshalb die Beobachtung des Körpergewichts und eine gute Beratung zu angemessener Energiezufuhr und körperlicher Bewegung. Sehr wichtig bleibt dabei auch die perinatale Zufuhr einer ausreichenden Folatmenge, mit der 50 bis 70 Prozent aller Neuralrohrdefekte und nach neueren Studien auch ein nennenswerter Anteil angeborener Herzfehler verhindert werden kann. Zur Sicherung der Grundversorgung sollten alle Haushalte mit Frauen im generativen Alter Grundnahrungsmittel verwenden, die mit Folsäure angereichert sind (in Deutschland sind mit Folsäure angereichertes Speisesalz, Mehl und Frühstückszerealien verfügbar). Frauen mit Kinderwunsch sollten zusätzlich ein Supplement mit täglich 400 µg Folsäure schon vor der Konzeption und weiterer Gabe in den ersten acht Wochen der Schwangerschaft einnehmen.

Beobachten Sie beim Essverhalten Schwangerer bestimmte „Ernährungsfehler“, die im ärztlichen Gespräch hinterfragt ­werden sollten?

Besonders häufig entwickelt sich bei Schwangeren ein Eisenmangel mit einer Anämie. Im Vergleich zu anderen Bevölkerungsgruppen verzehren viele junge Frauen oft nur sehr wenig Fleisch und Fleischwaren. Hierdurch steigt das Risiko eines Eisenmangels, denn Eisen aus dem Hämeisen in Fleisch, das zum Beispiel reichlich im Rindfleisch, in geringeren Mengen auch in Schweinefleisch vorkommt, wird besonders gut resorbiert. Schwangere und stillende Frauen sollten außerdem wöchentlich zwei Portionen Meeresfisch zu sich nehmen, darunter auch fettreiche Fische wie Hering, Lachs oder Makrelen, die reich an langkettigen Omega-3-Fettsäuren sind. Metaanalysen randomisiert-kontrollierter Studien zeigen beispielsweise eine um mehr als 30 Prozent reduzierte Häufigkeit sehr unreifer Frühgeburten vor der 34. Schwangerschaftswoche. Zudem ist regelmäßiger mütterlicher Fischverzehr bei den neu geborenen Kindern mit besserer Entwicklung von IQ und Feinmotorik bis in das Schulalter sowie mit geringerem Auftreten von kindlichen Allergien verbunden. Alternativ kann auch die Einnahme von Omega-3-haltigen Supplementen erwogen werden.

Und was ist bei Schwangeren zu beachten, die Vegetarierin oder Veganerin sind?

Mit einer gemischtvegetarischen (lakto-ovo-vegetarischen) Ernährung kann eine insgesamt ausgewogene Ernährungsweise erreicht werden. Allerdings besteht ein erhöhtes Risiko für eine Unterversorgung mit Eisen und Zink. Völlig inakzeptabel ist bei Schwangeren und Stillenden dagegen eine rein pflanzliche, vegane Ernährungsweise, bei der auch Milchprodukte und Eier gemieden werden. Zwangsläufige Folge ist hier ein Mangel an Vitamin B12, welcher die neurologische Entwicklung des Kindes schwerwiegend und dauerhaft gefährden kann. Auch eine hinreichende Versorgung mit anderen wichtigen Nährstoffen wie Kalzium wird mit ­einer veganen Ernährung praktisch nicht erreicht. Wenn eine Schwangere und Stillende auf einer veganen Ernährung besteht, muss zur Abwendung von Schäden für das ungeborene Kind zwingend eine Supplementierung, mindestens mit Vitamin B12, besser mit einem kombinierten ­Mikronährstoffpräparat, durchgeführt werden.

Vielen Dank für das Gespräch.