Bei Menschen mit erhöhtem Risiko für Alzheimer kann die Fähigkeit zur räumlichen Orientierung beeinträchtigt sein. Dies zeigt eine Studie des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) mit rund 100 älteren Erwachsenen, die ihre Position in einer virtuellen Umgebung bestimmen sollten. Probanden mit „subjektiven kognitiven Beeinträchtigungen“ (SCD) – dem Gefühl, dass das Gedächtnis nachlässt, obwohl Standardtests keine Auffälligkeiten zeigen – schnitten dabei schlechter ab als die Vergleichsgruppe.
Forschende interessieren sich seit einigen Jahren zunehmend für SCD. Es ist erwiesen, dass Menschen mit dieser Symptomatik ein erhöhtes Risiko haben, im späteren Leben eine Alzheimer-Demenz zu entwickeln. SCD steht für „subjektive kognitive Beeinträchtigungen“ (englisch „Subjective Cognitive Decline“). In einem Experiment statteten Forschende vom DZNE-Standort Magdeburg 102 ältere Frauen und Männer im Alter zwischen 55 und 89 Jahren mit Virtual-Reality-Brillen aus und testeten ihre Orientierungsfähigkeit. 30 Teilnehmer hatten SCD.
Die Ergebnisse zeigten, dass Personen mit SCD weniger präzise navigierten, obwohl ihre Bewegungen normal waren. Mithilfe mathematischer Modelle konnten die Forschenden nachvollziehen, dass die Schwierigkeiten auf fehlerhafte Erinnerungen an bereits durchlaufene Positionen zurückzuführen sind – ein Phänomen, das als Memory Leak bezeichnet wird. SCD kann also mit subtilen Orientierungsprobleme einhergehen – die schlechtere Orientierung könnte damit ein frühes Anzeichen für neurodegenerative Veränderungen sein.
Die Versuchspersonen bewegten sich in einer digitalen Landschaft ohne sichtbare Orientierungspunkte und mussten ihre Position allein anhand von Bewegungen und Körperwahrnehmung bestimmen. Diese Fähigkeit, Pfadintegration genannt, beruht auf speziellen neuronalen Netzwerken im entorhinalen Cortex – einem Hirnbereich, der früh von Alzheimer betroffen ist. „Wir tragen gewissermaßen einen Kompass im Kopf“, erklärt Prof. Thomas Wolbers, Forschungsgruppenleiter am DZNE-Standort Magdeburg.
„Da es in dieser virtuellen Welt keine visuellen Fixpunkte gab, konnte man sich nur mithilfe des Navigationssystems im Gehirn orientieren. Genau diese Fähigkeit wollten wir auf die Probe stellen“, erläutert Dr. Vladislava Segen, Erstautorin der Studie. Die Ergebnisse zeigten, dass die Orientierungsprobleme nicht motorischer, sondern kognitiver Natur waren: Um die eigene Position während der Bewegung korrekt einzuschätzen, muss man sich kontinuierlich an frühere Positionen erinnern. Bei Menschen mit SCD war diese Art der Erinnerung gestört (Memory Leak).
„Unsere Befunde zeigen erstmals, dass SCD mit messbaren Orientierungsproblemen einhergehen kann", so Prof. Wolbers. Langfristig könnte dies empfindlichere Testverfahren für die Frühdiagnostik von Alzheimer ermöglichen – sowohl für klinische Studien als auch für zukünftige Routinetests.“ Die Forschenden planen, diesen Ansatz weiterzuentwickeln und mit Biomarkern für Alzheimer zu kombinieren, um frühe Krankheitsstadien noch präziser zu erkennen.
Quelle: DZNE
Forschende des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) am Universitätsklinikum Heidelberg haben einen bislang unbekannten Mechanismus entschlüsselt, mit dem HIV-1 seine Integrationsorte im menschlichen Erbgut gezielt auswählt. Ein Forschungsteam unter Leitung der DZIF-Wissenschaftlerin Dr. Marina Lusic konnte nachweisen, dass RNA:DNA-Hybride (R-Loops) als molekulare Wegweiser für das Virus dienen. Diese Erkenntnisse legen eine zentrale Schwachstelle im Lebenszyklus von HIV-1 offen. Die im renommierten Fachjournal Nature Microbiology publizierten Ergebnisse liefern neue therapeutische Ansatzpunkte, um HIV-Reservoire im Körper gezielt zu kontrollieren. Dies ist bislang eines der größten Hindernisse auf dem Weg zu langfristigen oder heilenden HIV-Therapien.
Dank antiretroviraler Therapien können Menschen mit einer HIV-Infektion heute meist ein nahezu normales Leben führen. Die antiretroviralen Medikamente verhindern die Vermehrung des HI-Virus, erfordern jedoch eine lebenslange und tägliche Einnahme. Behandlungsunterbrechungen – sei es durch eingeschränkten Zugang, Lieferengpässe oder mangelnde Therapietreue – führen jedoch häufig zu einem schnellen Wiederanstieg der Viruslast und begünstigen die Entstehung resistenter HIV-Stämme.
Das HI-Virus infiziert vorwiegend Zellen des Immunsystems: Es verankert sein Erbgut insbesondere in den T-Zellen und bildet dort ein lebenslanges Infektionsreservoir. Das Enzym HIV-1-Integrase baut das genetische Material des Virus dauerhaft in das Erbgut der infizierten Wirtszelle ein. Durch die Integration wird die Wirtszelle gezwungen, neue Viren zu produzieren – was den Infektionsprozess weiter fortsetzt. „Wie HIV-1-Integrase ihre Zielstellen im Genom auswählt, war bislang nicht vollständig geklärt. Ein tieferes Verständnis dieses Vorgangs ist entscheidend, um neue Behandlungsstrategien zu entwickeln und die persistierenden viralen Reservoirs anzugehen, die durch bestehende Therapien nicht eliminiert werden“, sagt Dr. Marina Lusic, DZIF-Wissenschaftlerin am Center for Integrative Infectious Disease Research (CIID) am Universitätsklinikum Heidelberg und Leiterin der Studie.
Das Forschungsteam konnte zeigen, dass HIV-1 nicht willkürlich ins Erbgut eindringt, sondern bestimmte Wegweiser nutzt: sogenannte RNA:DNA-Hybride oder „R-Loops“, die vor allem in nicht-codierenden Abschnitten aktiver Gene entstehen. In menschlichen Immunzellen kartierten die Forschenden diese Strukturen und wiesen nach, dass die virale Integrase genau dort andockt. „Das Virus folgt diesen Strukturen wie Wegweisern auf einer Landkarte und findet so die passenden Integrationspunkte“, erklärt Dr. Carlotta Penzo, leitende Postdoktorandin im Team von Dr. Marina Lusic und Erstautorin der Studie. „Ein weiteres wichtiges Ergebnis unserer Untersuchung ist, dass ein spezifischer zellulärer Partner, das Enzym Aquarius, dem Virus bei der Erkennung von R-Loops hilft und so die Integration von HIV-1 in RNA:DNA-Hybride erleichtert.“
Das Enzym RNA-Helikase Aquarius (AQR) spielt in diesem Prozess eine Schlüsselrolle. Das Enzym fungiert als eine Art Türöffner: Es verbindet sich mit der HIV-1-Integrase und fördert die Integration, indem es die R-Loops entwindet. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Eliminierung von AQR dazu führt, dass die Integrationsrate deutlich abnimmt. Die verbleibenden Integrationsereignisse verlagern sich in R-Loop-arme Regionen – ein klarer Beleg für das Zusammenspiel von viraler Integration und AQR-Aktivität an R-Loops“, so Penzo.
„Diese Entdeckung eröffnet eine völlig neue Perspektive für zukünftige HIV-Therapien. Wenn es uns gelingt, die Fähigkeit des Virus zu stören, RNA-Strukturen der Wirtszelle für die Integration zu nutzen, könnten wir gezielt verhindern, wo sich HIV im Genom versteckt – und somit den Weg zu einer langfristigen oder sogar heilenden Therapie ebnen“, sagt Dr. Marina Lusic. „Diese Erkenntnisse gewinnen besondere Bedeutung angesichts der zunehmenden globalen Instabilität in der HIV-Versorgung. In vielen Regionen ist die kontinuierliche Bereitstellung antiretroviraler Therapien nicht gesichert – mit der Folge, dass Unterbrechungen das Risiko von Therapieversagen und der Verbreitung resistenter Virusvarianten deutlich erhöhen.“
Die Studienergebnisse zeigen bislang unbekannte Angriffspunkte zur Bekämpfung des HI-Virus auf. Langfristig könnte der identifizierte R-Loop/Aquarius-Mechanismus dabei helfen, HIV-Reservoire im Körper gezielt anzugehen, welche bislang durch bestehende Therapien nicht eliminiert werden – und somit neue Wege zu wirksamen, möglicherweise sogar heilenden Behandlungsformen aufzeigen.
Diese Studie wurde durch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) sowie durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB 1129 gefördert. Sie entstand in enger, multidisziplinärer Zusammenarbeit unter der Leitung von Dr. Marina Lusic, mit Beteiligung von Kolleg:innen am Center for Integrative Infectious Disease Research (CIID), Heidelberg, darunter Prof. Oliver Fackler und Prof. Hans-Georg Kräusslich. Darüber hinaus wurde die Studie durch eine enge paneuropäische Zusammenarbeit ermöglicht, mit Beiträgen von Expert:innen in Bioinformatik, Strukturbiologie und Retrovirologie aus Forschungsinstitutionen in Zagreb, Padua, London und Bordeaux.
Quelle: DZIF
Wie trifft das menschliche Gehirn Entscheidungen – und was passiert, wenn dieser Prozess aus dem Gleichgewicht gerät? Diese Frage steht im Zentrum eines neuen internationalen Forschungsprojekts am DZPG-Standort Tübingen. Im Fokus: Denkverzerrungen bei psychischen Erkrankungen wie Schizophrenie und Zwangsstörungen, die den Alltag der Betroffenen massiv beeinträchtigen können.
Gefördert wird das Vorhaben mit rund sechs Millionen Euro von der renommierten britischen Stiftung Wellcome Trust. Ziel des Projekts ist es, die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen zu entschlüsseln und daraus neue, gezielte Therapieansätze zu entwickeln.
Bei Schizophrenie zeigen viele Betroffene das sogenannte „Jumping to Conclusions“-Phänomen: Entscheidungen werden vorschnell getroffen und kaum hinterfragt. Bei Zwangsstörungen wiederum überwiegt das Gegenteil – Betroffene sammeln exzessiv Informationen und zögern Entscheidungen so lange hinaus, dass sie handlungsunfähig werden. Beide Strategien sind Ausdruck gestörter kognitiver Prozesse, die bislang in der klinischen Praxis kaum gezielt behandelt werden.
Unter Leitung von Prof. Dr. Tobias Hauser von der Klinik für Allgemeine Psychiatrie und Psychotherapie am Universitätsklinikum Tübingen verfolgt das Team einen innovativen Forschungsansatz: Mithilfe funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) sollen jeweils 150 Patientinnen und Patienten mit Schizophrenie und Zwangsstörungen untersucht werden – so entsteht der bislang größte Datensatz zu diesen spezifischen Entscheidungsprozessen.
Parallel dazu werden in Mausmodellen die Rolle des Botenstoffs Dopamin und dessen Einfluss auf neuronale Entscheidungsnetzwerke erforscht. So lassen sich biologische und computergestützte Erkenntnisse miteinander verbinden und in die klinische Entwicklung überführen.
Für den klinisch-therapeutischen Teil des Projekts ist das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) unter Leitung von Prof. Dr. Lena Jelinek verantwortlich. Ziel ist es, auf Basis der Forschungsergebnisse neue Behandlungsstrategien zu entwickeln, die gezielt auf die gestörten Entscheidungsmechanismen eingehen und so die Lebensqualität der Betroffenen verbessern.
Beteiligt an dem auf fünf Jahre angelegten Forschungsprojekt sind neben dem Universitätsklinikum Tübingen und dem UKE auch das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik (Tübingen), das National Institute Of Mental Health & Neuro Sciences in Bangalore (Indien) sowie die Fundació de Recerca Clínic Barcelona (Spanien).
Tobias Hauser sagt: „Wir wollen verstehen, warum Menschen mit bestimmten psychischen Erkrankungen Entscheidungen entweder zu schnell oder gar nicht treffen – und daraus therapeutische Strategien entwickeln, die an den Ursachen ansetzen.“
Quelle: DZPG
Die DZL-Wissenschaftler Fabian Theis und Herbert Schiller (DZL-Standort München, CPC-M/Helmholtz Munich) und Boehringer Ingelheim haben eine Kooperation vereinbart, um neue Behandlungsansätze für die idiopathische Lungenfibrose zu entwickeln. Mit rund einer Million Euro Förderung von Boehringer Ingelheim setzen die Partner auf Einzelzell-Genomik und Künstliche Intelligenz, um die Wirkung von Medikamenten auf kultiviertes menschliches Lungengewebe genauer zu verstehen. Ziel ist es, die Therapiemöglichkeiten für Menschen mit dieser schweren und fortschreitenden Lungenerkrankung zu verbessern.
Die Idiopathische Lungenfibrose, kurz IPF, führt zur Vernarbung des Lungengewebes. Dadurch verliert die Lunge zunehmend ihre Fähigkeit für den Gasaustausch. Die Lebensqualität der Patient:innen ist stark beeinträchtigt und im schlimmsten Fall lebensbedrohlich. Zwar können aktuelle antifibrotische Therapien das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamen, doch besteht weiterhin ein hoher ungedeckter medizinischer Bedarf: Es gibt keine Behandlung, die die Krankheit aufhalten oder gar rückgängig machen kann.
Die neue Kooperation will dazu beitragen: Eine physiologisch relevantere Plattform für die Arzneimittelentwicklung soll die Erforschung menschlichen Lungengewebes mit Einzelzell-Transkriptomanalysen und KI-Modellen kombinieren.
Am CPC-M/Helmholtz Munich führen zwei Forschungsgruppen die Kooperation: die Research Unit for Precision Regenerative Medicine unter Leitung des Lungenexperten Prof. Herbert Schiller sowie das Institut für Computational Biology unter Leitung des KI-Spezialisten Prof. Fabian Theis. Das Team von Boehringer Ingelheim mit Sitz in Biberach, Baden-Württemberg, wird von Prof. Matthew Thomas geführt, dem Leiter der Immunologie- und Atemwegsforschung des Unternehmens in Deutschland.
Das Schiller-Lab hat moderne Methoden entwickelt, um die Wirkung von Arzneimitteln auf Einzelzellebene in präzisionsgeschnittenen menschlichen Lungenschnitten (hPCLS) zu analysieren. Dieser Ansatz soll künftig die präklinische Prüfung neuer antifibrotischer Kandidaten unterstützen. „Indem wir direkt mit menschlichem Lungengewebe arbeiten und fortschrittliche rechnergestützte Modelle integrieren, hoffen wir, die zellulären Steuerungsmechanismen der Fibrose im Detail zu verstehen und neue Angriffspunkte für Therapien zu finden“, erklärt Schiller.
Das Theis-Labor bringt seine Expertise in maschinellem Lernen und biomedizinischer KI ein. Das Team entwickelt Modelle, die die Wirkung potenzieller Arzneimittelkandidaten auf Einzelzellebene analysieren und vorhersagen. „Diese Zusammenarbeit ermöglicht es uns, experimentelle Biologie und Data Science zu vereinen, um besser abschätzen zu können, wie mögliche Medikamente – und auch deren Kombinationen – in komplexem menschlichen Gewebe wirken könnten“, erklärt Theis.
Was ist Lungenfibrose eigentlich genau und wie entsteht sie? Antworten gibt’s in diesem 3D-Video des Lungeninformationsdienstes, Link zu YouTube.
Quelle: DZL
Das Institut für Diabetesforschung am Helmholtz Munich erhält über eine Million US-Dollar Fördermittel, um die Fr1da-Studie auszubauen. Ziel ist es, Kinder mit einem frühen Stadium von Typ-1-Diabetes besser zu begleiten – und die Früherkennung langfristig in die normale medizinische Versorgung zu bringen.
Das Fr1da-Programm testet seit 2015 bayerische Kinder zwischen 2 und 10 Jahren auf frühe Anzeichen von Typ-1-Diabetes. Über 200.000 Kinder wurden untersucht, bei rund 580 wurde ein Frühstadium entdeckt. Betroffene Familien erhalten medizinische Kontrollen, Schulungen und psychologische Hilfe. Dank neuer Fördermittel können Forschende nun in einer Langzeitstudie prüfen, wie diese wichtige Betreuung Teil der Standardversorgung werden kann – damit jedes Kind mit Typ-1-Diabetes von Anfang an die bestmögliche Unterstützung erhält. Die Erkenntnisse könnten auch international wegweisend sein. Die Fördermittel in Höhe von einer Million US-Dollar kommen von der Organisation Breakthrough T1, die sich global für Typ-1-Diabetes-Forschung und -Förderung einsetzt.
Typ-1-Diabetes (T1D) ist eine Autoimmunerkrankung, bei der das körpereigene Immunsystem die insulinproduzierenden Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstört. Die Krankheit kann sich jahrelang unbemerkt entwickeln, bevor Symptome auftreten. Ein Frühstadium von T1D lässt sich durch Inselautoantikörper im Blut feststellen. In dieser Phase ist noch zwar noch keine Insulinbehandlung erforderlich, dennoch besteht schon hier Gewissheit, dass Betroffene später einen voll ausgeprägten klinischen Typ-1-Diabetes entwickeln werden. Das Fr1da-Screening-Programm wurde 2015 am Institut für Diabetesforschung bei Helmholtz Munich ins Leben gerufen und hat bereits über 200.000 Kinder im Alter von zwei bis zehn Jahren auf Inselautoantikörper untersucht. Bei rund 580 Kinder wurde bisher ein Frühstadium von Typ-1-Diabetes diagnostiziert. Für diese Kinder und ihre Familien bietet das Fr1da-Programm eine strukturierte Nachsorge, die regelmäßige Stoffwechselkontrollen, Tools zur häuslichen Blutzuckermessung, strukturierte Schulungen sowie psychologische Unterstützung umfasst. Diese Angebote werden über spezialisierte pädiatrische Diabetesschulungszentren bereitgestellt. Die hier tätigen Fachkräfte sind speziell für eine offene und transparente Kommunikation geschult.
„Mit der Fr1da-Kohortenstudie möchten wir nicht nur den Krankheitsverlauf überwachen, sondern auch verstehen, wie wir Familien sinnvoll unterstützen können – und wie sich diese Unterstützung realistisch in den klinischen Alltag integrieren lässt“, sagt Prof. Anette-Gabriele Ziegler, Direktorin des Instituts für Diabetesforschung bei Helmholtz Munich.
Obwohl es internationale Leitlinien für die Überwachung des Frühstadiums von Typ-1-Diabetes gibt, werden diese in der Regelversorgung bislang selten umgesetzt. Die Fr1da-Kohortenstudie will diese Lücke schließen. Mit der neuen Förderung der Fr1da-Kohortenstudie möchten die Forschenden herausfinden, welche Hindernisse überwunden werden müssen, damit die Nachsorge von Kindern mit einem Frühstadium von Typ-1-Diabetes in Zukunft Bestandteil der Regelversorgung werden kann. Ziel ist es, diese praktikabel, effizient und patientenzentriert zu gestalten. Dazu arbeiten die Forschenden eng mit spezialisierten pädiatrischen Diabetesschulungszentren, dem Berufsverband der Kinder- und Jugendärzt*innen e.V. (BVKJ) und den Familien zusammen. Wenn auch die Studie in Deutschland durchgeführt wird, könnten die Ergebnisse weltweit zum Ausbau des Inselautoantikörper-Screenings beitragen.
Quelle: DZD
Beim ersten DZG North Day am 18. September trafen sich die fünf im Norden Deutschlands ansässigen Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG), um sich zu bereits bestehenden Kooperationen auszutauschen und um Möglichkeiten zu finden, ihre Zusammenarbeit zu intensivieren.
Rund 100 DZG-Forscherinnen und -Forscher aus Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holstein fanden sich zum intensiven Austausch am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) ein. Der amtierende DZG-Sprecher Prof. Werner Seeger begrüßte die Anwesenden mit einem Überblick über Geschichte, Gegenwart und Zukunft der DZG. Als Vision für die kommenden Jahre gab er als Ziel aus, Erkrankungen vollständig vermeiden zu können. Dies sei dann tatsächliche Prävention und damit eines der zentralen Themen der DZG. Gemeinsam wollten die DZG positive Auswirkungen auf die Gesundheit aller Menschen weltweit erzeugen, so Seeger.
Vorstandsvertreter:innen der einzelnen Standorte stellten Struktur und aktuelle Forschungsschwerpunkte ihres jeweiligen DZG dar. Um einzelne Forschungsprojekte ging es dann in zweiminütigen Speed Talks zu den Themen Infrastruktur, Translation, Mechanismen, Patienten, Prävention und Diagnose & Therapie, deren Inhalte in der nachfolgenden Session an Postern intensiv diskutiert werden konnten.
Der Nachmittag begann mit Grußworten der Hamburger Wissenschaftssenatorin Maryam Blumenthal und der Dekanin des UKE, Prof. Blanche Schwappach-Pignataro. Beide betonten die herausragende Bedeutung der DZG für die Gesundheitsforschung im Norden. Senatorin Blumenthal sagte zu, die DZG weiterhin unterstützen zu wollen.
Ausgewählte, bereits laufende Kooperationsprojekte zwischen den einzelnen DZG standen im Zentrum des Nachmittags. Hier ging es beispielsweise um Machine-Learning-Ansätze, die nicht nur bei Herz-Kreislauferkrankungen erfolgreich eingesetzt werden können, und um die Frage, wie Kinder und Jugendliche in Forschungsprojekte miteinbezogen werden können.
Zwei Patientenvertreter:innen stellten in der letzten Session des DZG North Day dar, wie sie in den Patientenbeiräten ihrer jeweiligen DZG zusammenarbeiten und was ihre Motivation dafür ist: Ihnen gehe es beispielsweise darum, Perspektiven von Betroffenen und ihrer Familienmitglieder einzubringen und Initiativen zu unterstützen, die dies ermöglichen – wie die DZG.
In seinem Schlusswort betonte Prof. Julian Schulze zur Wiesch, Sprecher des DZIF-Standorts Hamburg/Lübeck/Borstel/Riems, die herausragende Bedeutung von Veranstaltungen wie dieser. Vernetzung durch persönlichen Kontakt sei vor allem lokal möglich. Folgeveranstaltungen – dann in Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern – sollen die Kooperation zwischen den DZG weiter vertiefen.
Ein nachlassender Geruchssinn kann eines der frühesten Anzeichen für eine Alzheimer-Erkrankung sein, noch bevor kognitive Beeinträchtigungen auftreten. Untersuchungen von Forschenden des DZNE und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) geben neue Einblicke in dieses Phänomen. Demnach spielt die Immunantwort des Gehirns eine wichtige Rolle, da sie offenbar Nervenfasern angreift, die für die Geruchswahrnehmung von Bedeutung sind. Die im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlichte Studie beruht auf Beobachtungen an Mäusen und Menschen, darunter Analysen von Hirngewebe und sogenannte PET-Scans. Diese Erkenntnisse könnten helfen, Methoden zur Früherkennung und damit zur frühzeitigen Behandlung zu entwickeln.
Diese Riechstörungen entstehen nach Einschätzung der Forschenden dadurch, dass Immunzellen des Gehirns, sogenannte Mikroglia, Verbindungen zwischen zwei Hirnregionen – dem Riechkolben und dem „Locus Coeruleus“ – entfernen. Der Riechkolben liegt im Vorderhirn und analysiert sensorische Informationen der Geruchsrezeptoren in der Nase. Der Locus Coeruleus, eine Region im Hirnstamm, beeinflusst diese Verarbeitungsprozesse mittels langer Nervenfasern, die ausgehend von Nervenzellen im Locus Coeruleus bis zum Riechkolben reichen.
„Der Locus Coeruleus reguliert eine Vielzahl physiologischer Mechanismen. Dazu gehören unter anderem die Durchblutung des Gehirns, Schlaf-Wach-Rhythmen und sensorische Verarbeitung. Letzteres gilt insbesondere auch für den Geruchssinn“, sagt Dr. Lars Paeger, Wissenschaftler am DZNE und an der LMU. „Unsere Studie deutet darauf hin, dass in der frühen Phase einer Alzheimer-Erkrankung Veränderungen an den Nervenfasern auftreten, die den Locus Coeruleus mit dem Riechkolben verbinden. Diese Veränderungen signalisieren den Mikroglia, dass die betroffenen Fasern defekt oder überflüssig sind. Infolgedessen werden sie von den Mikroglia abgebaut.“
Konkret fand das Team um Dr. Lars Paeger und Prof. Dr. Jochen Herms, mitverantwortlicher Autor der aktuellen Veröffentlichung, Hinweise auf eine veränderte Zusammensetzung der Membranen der betroffenen Nervenfasern. So war die Fettsäure Phosphatidylserin, die normalerweise auf der Innenseite der Membran von Nervenzellen vorkommt, nach außen gewandert. „Das Vorhandensein von Phosphatidylserin auf der äußeren Seite der Zellmembran ist als ‚Fress-mich-Signal‘ für Mikroglia bekannt. Im Riechkolben geht dies in der Regel mit einem Prozess einher, der als synaptisches Pruning bezeichnet wird. Dieser dient dazu, nicht benötigte oder aber dysfunktionale neuronale Verbindungen zu entfernen“, erklärt Paeger. „In unserem Fall gehen wir davon aus, dass die Änderung in der Membran-Zusammensetzung durch Hyperaktivität der betroffenen Nervenzellen aufgrund der Alzheimer-Erkrankung ausgelöst wird. Das bedeutet, dass diese Zellen auf abnorme Weise feuern, also Signale aussenden.“
Die Ergebnisse von Paeger und seinen Kolleginnen und Kollegen beruhen auf einer Vielzahl von Beobachtungen. Dazu zählen Studien an Mäusen mit Merkmalen der Alzheimer-Erkrankung, die Analyse von Hirnproben Verstorbener mit Alzheimer sowie Untersuchungen des Gehirns von Personen mit Alzheimer oder leichter kognitiver Beeinträchtigung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET). „Geruchsstörungen bei Alzheimer und Schädigungen der zugehörigen Nerven sind schon länger in der Diskussion. Doch die Ursachen waren bisher unklar. Unsere Ergebnisse deuten nun auf einen immunologischen Mechanismus als Auslöser hin – und insbesondere, dass diese Vorgänge bereits im Frühstadium der Alzheimer-Krankheit einsetzen“, sagt Jochen Herms, Forschungsgruppenleiter am DZNE und an der LMU sowie Mitglied des Münchner Exzellenzclusters „SyNergy“.
Seit kurzem gibt es gegen Alzheimer sogenannte Amyloid-beta-Antikörper. Um wirksam zu sein, muss diese neuartige Therapie im frühen Krankheitsstadium angewandt werden – genau dafür könnten die aktuellen Forschungsergebnisse von Bedeutung sein. „Unsere Befunde könnten den Weg bereiten, Patienten, die einen Morbus Alzheimer entwickeln, frühzeitig zu identifizieren, um diese dann aufwendiger Diagnostik zuzuführen und die Diagnose zu sichern, noch bevor kognitive Probleme auftreten. Das könnte eine frühzeitigere Intervention mit Amyloid-beta-Antikörpern ermöglichen – mit entsprechend höherer Ansprechwahrscheinlichkeit“, sagt Herms.
Quelle: DZNE
TherVacB, ein unter der Leitung von Helmholtz Munich in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) neu entwickelter therapeutischer Impfstoff gegen chronische Hepatitis B, kommt erstmals in einer klinischen Studie an Patient:innen zum Einsatz. In der vorangegangenen Phase-Ia-Studie mit gesunden Freiwilligen zeigte der Impfstoff bereits ein gutes Sicherheitsprofil und löste eine gezielte Immunantwort aus. Jetzt wird die Entwicklung in einer multizentrischen Phase-Ib/IIa-Studie weitergeführt. Im Juni 2025 wurde der erste Patient in die Studie aufgenommen und mit dem Impfstoff behandelt.
„Nach 13 Jahren intensiver Forschung ist es unglaublich spannend, dass TherVacB jetzt erstmals an Patientinnen und Patienten getestet wird. Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer möglichen Heilung der chronischen Hepatitis B“, sagt Prof. Ulrike Protzer, Erfinderin des Impfstoffs, Direktorin des Instituts für Virologie bei Helmholtz Munich und Lehrstuhlinhaberin für Virologie an der Technischen Universität München. „Der Impfstoff soll die natürliche Immunantwort so anregen, dass der Körper das Virus selbst bekämpfen und eliminieren kann“, ergänzt Protzer, die auch den Forschungsbereich „Hepatitis“ im DZIF koordiniert.
TherVacB setzt auf eine innovative Prime-Boost-Strategie: Zuerst werden bestimmte Proteine verabreicht, die das Immunsystem vorbereiten. Danach folgt eine Auffrischung mit einem modifizierten viralen Vektor (MVA), der die zelluläre Immunantwort verstärkt. So sollen sowohl Antikörper als auch T-Zellen gezielt gegen das Hepatitis-B-Virus aktiviert werden. Der Impfstoff wurde so entwickelt, dass er über 95 Prozent der weltweit vorkommenden HBV-Stämme abdeckt – damit könnte er für mehr als 250 Millionen chronisch Infizierte weltweit wirksam sein.
Die aktuelle Studie wird vom LMU Klinikum München gesponsert und von Prof. Michael Hoelscher, Direktor des Instituts für Infektions- und Tropenmedizin sowie Sprecher des DZIF-Standorts München, geleitet. Sie läuft an Kliniken in Deutschland, Italien, Spanien, England und Tansania. Untersucht werden dabei die Sicherheit, Verträglichkeit und die Wirkung des Impfstoffs bei Personen mit chronischer Hepatitis B, deren Infektion derzeit mit antiviralen Medikamenten kontrolliert wird. Insgesamt nehmen 81 Betroffene teil. In der ersten Phase (Phase Ib) erhalten sie steigende Impfstoffdosen, um die sicherste und beste Dosis zu finden. In der zweiten Phase (Phase IIa) wird diese Dosis dann an einer größeren Gruppe getestet, um zu prüfen, wie sicher sie ist und wie gut sie das Immunsystem aktiviert, damit es das Virus unter Kontrolle bringen kann. Ziel ist es, die optimale Dosis zu finden, die sowohl sicher als auch wirksam ist und den Körper dabei unterstützt, Hepatitis B zu bekämpfen.
Im Erfolgsfall könnte der Impfstoff TherVacB einen Durchbruch in der Behandlung der chronischen Hepatitis B bedeuten. Die Möglichkeit, bei bereits infizierten Menschen eine funktionelle Immunantwort auszulösen, könnte erstmals den Weg zu einer tatsächlichen Heilung ebnen – etwas, das bisher keine der verfügbaren Therapien leisten kann.
„Die Ergebnisse dieser Studie könnten nicht nur die nächsten Schritte in der klinischen Entwicklung maßgeblich beeinflussen, sondern auch die weltweite Strategie im Umgang mit Hepatitis B neu definieren – insbesondere in Regionen mit hoher Krankheitslast und begrenztem Zugang zu bestehenden Behandlungsmöglichkeiten“, sagt Michael Hoelscher.
Chronische Hepatitis B ist eine ernstzunehmende und weltweit verbreitete Infektionskrankheit, von der rund 254 Millionen Menschen betroffen sind. Sie erhöht das Risiko für schwere Leberschäden, Leberzirrhose und Leberkrebs erheblich. Obwohl vorbeugende Impfungen und antivirale Behandlungen zur Verfügung stehen, gibt es jedoch bislang keine Therapie, die das Virus vollständig heilen kann. Die aktuellen Medikamente unterdrücken das Virus zwar effektiv, müssen aber lebenslang eingenommen werden und sind nicht überall verfügbar. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) verursacht Hepatitis B jedes Jahr etwa 1,1 Millionen Todesfälle. Neue, heilende Behandlungsansätze werden daher dringend benötigt.
Mehr Infos
Finanzierung
Die Studie wird von der Europäischen Union im Rahmen des Forschungsprogramms Horizon 2020 gefördert.
Quelle: Pressemitteilung von Helmholtz Munich
Typ-1-Diabetes entsteht, wenn das Immunsystem die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstört. Während gängige Therapien meist erst nach Krankheitsausbruch ansetzen, untersucht ein Forschungsteam von Helmholtz Munich, dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) und der Goethe-Universität Frankfurt einen Wirkstoff, der früher greift: Vidofludimus Calcium wird bereits bei Multipler Sklerose erprobt und könnte dazu beitragen, Typ-1-Diabetes vorzubeugen, indem er das Immunsystem wieder ins Gleichgewicht bringt und die fehlgesteuerte Abwehr stoppt. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift "Molecular Metabolism" veröffentlicht.
Typ-1-Diabetes (T1D) ist eine chronische Autoimmunerkrankung, die die insulinproduzierenden Betazellen in der Bauchspeicheldrüse zerstört, was zu einer lebenslangen Insulinabhängigkeit und schwerwiegenden gesundheitlichen Komplikationen führt. Während eine frühzeitige Diagnose bei der Behandlung der Krankheit helfen kann, suchen Forscher dringend nach Therapien, die über die Symptombehandlung hinausgehen und das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen oder stoppen können.
In einer gemeinsamen Studie haben Forschende des DZD an der Forschungsgruppe Typ-1-Diabetes-Immunologie (TDI) von Helmholtz Munich zusammen mit Wissenschaftlern aus Frankfurt einen vielversprechenden neuen Therapieansatz identifiziert. Ihre Studie zeigt das Potenzial von Vidofludimus Calcium, einem immunmodulatorischen Medikament der nächsten Generation, den Verlauf von T1D durch die Blockierung eines wichtigen Stoffwechselwegs in Immunzellen zu verändern.
Vidofludimus Calcium, das sich derzeit in klinischen Studien der Phase 3 zur Behandlung von Multipler Sklerose befindet und von Immunic Therapeutics entwickelt wurde, hemmt selektiv das Enzym Dihydroorotatdehydrogenase (DHODH). Dieses Enzym spielt eine entscheidende Rolle bei der Pyrimidinsynthese, die für die Vermehrung schnell teilender Immunzellen, die an der Autoimmunität beteiligt sind, unerlässlich ist.
In zwei verschiedenen präklinischen Mausmodellen für T1D reduzierte die Behandlung mit Vidofludimus Calcium die Krankheitsinzidenz signifikant. Auf zellulärer Ebene verringerte das Medikament einerseits die Aktivierung pathogener T-Zellen und erhöhte andererseits die Häufigkeit schützender regulatorischer T-Zellen (Tregs) – einer Untergruppe von Immunzellen, die für die Unterdrückung von Autoimmunreaktionen entscheidend sind.
„Mit dieser Veröffentlichung entdecken wir zum ersten Mal, dass die Hemmung des Enzyms DHODH immunprotektive Tregs während der Inselautoimmunität fördert und das Fortschreiten zu manifestem T1D in präklinischen Modellen verzögert“, sagt Prof. Carolin Daniel, die korrespondierende Autorin der Studie.
Diese Ergebnisse stellen einen entscheidenden Schritt in Richtung immunmodulatorischer Therapien für T1D dar, die über die Symptombehandlung hinausgehen und direkt auf die zugrunde liegende Autoimmunreaktion einwirken. Durch die Wiederherstellung des Gleichgewichts zwischen schädlichen und schützenden Immunzellen könnten solche Ansätze eine Möglichkeit bieten, das Fortschreiten von autoimmunem Diabetes bei Risikopersonen zu verlangsamen oder zu verhindern.
Quelle: DZD
Am 23. und 24. August 2025 öffnet das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) in Berlin seine Türen – und das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung (DZD) ist als Vertreter der Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG) mit dabei.
Unter dem Motto „Vorbeugen ist besser als heilen“ informiert das DZD über aktuelle Forschungsergebnisse zur Prävention von Typ-2-Diabetes. Besucherinnen und Besucher erfahren, wie sich durch gezielte Maßnahmen das persönliche Erkrankungsrisiko senken lässt – und wie Forschung dabei hilft, Diabetes frühzeitig zu erkennen und zu verhindern.
Typ-2-Diabetes entwickelt sich oft schleichend. Dank umfangreicher Studien des DZD konnten erstmals verschiedene Subtypen des Prädiabetes identifiziert werden. Diese unterscheiden sich deutlich im Risiko für Folgeerkrankungen wie Fettleber, Nierenschäden oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Eine frühzeitige Prävention kann helfen, die Blutzuckerwerte zu normalisieren und die Entwicklung eines manifesten Diabetes zu verhindern.
Ort: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt, Kapelle-Ufer 1, 10117 Berlin
Öffnungszeiten: Samstag und Sonntag, 23.–24. August 2025, jeweils von 10:00 bis 18:00 Uhr
Mehr Informationen: Homepage - Herzlich willkommen zum Tag der offenen Tür im BMFuTuRe - BMFTR
Lungenhochdruck ist eine gefährliche Erkrankung, bei der die Blutgefäße in der Lunge dauerhaft verengt sind – das Herz muss stärker pumpen, was zu schweren gesundheitlichen Folgen führen kann. Bislang gibt es keine Heilung, nur Behandlungen zur Linderung. Jetzt hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von DZL-Forschenden einen zentralen Mechanismus entdeckt, der die Krankheit antreiben könnte. Die Ergebnisse der Studie wurden im renommierten Fachjournal Circulation Research veröffentlicht.
Im Zentrum der Entdeckung steht ein „Drucksensor“ in unseren Zellen – der sogenannte Ionenkanal Piezo1. Er reagiert auf mechanische Reize wie Dehnung oder Druck und spielt in den Muskelzellen der Lungengefäße (PASMCs) eine wichtige Rolle.
Besonders bemerkenswert: Piezo1 scheint auch zelluläre Alterungsprozesse (Seneszenz) zu verstärken, insbesondere in den Endothelzellen, die die Blutgefäße von innen auskleiden. Solche alternden Zellen teilen sich zwar nicht mehr, senden jedoch entzündungsfördernde Signale aus, die die krankhaften Prozesse in den Lungengefäßen zusätzlich vorantreiben.
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von DZL-Forschenden Dr. Fenja Knoepp und Prof. Dr. Serge Adnot von der Justus-Liebig-Universität Giessen (DZL-Standort UGMLC) sowie Prof. Dr. Eric Honoré hat diesen zentralen Mechanismus für die Entstehung von Lungenhochdruck (pulmonale Hypertonie) entschlüsselt.
Die gute Nachricht: Indem sie Piezo1 gezielt in PASMC ausschalteten, konnten die Wissenschaftler in Krankheitsmodellen der pulmonalen Hypertonie den Zustand deutlich verbessern. Die Gefäße verengten sich weniger, die Zahl der alternden Zellen sank, und die krankhaften Umbauprozesse in der Lunge wurden gebremst. Den mechanosensitiven Ionenkanal Piezo1 gezielte genetisch auszuschalten führte somit zu einer spürbaren Verbesserung der Gefäßstruktur und schützte wirksam vor der Entstehung von Lungenhochdruck.
Das Forscherteam identifizierte mit Piezo1 einen zentralen Treiber der Erkrankung. Damit eröffnen sich neue, vielversprechende Ansätze für künftige Therapien: eine gezielte Blockade von Piezo1 in PASMCs könnte dazu beitragen, das Fortschreiten von Lungenhochdruck wirksam zu bremsen und die Lebensqualität betroffener Patientinnen und Patienten zu verbessern.
Quelle: DZL
Das OncoRay – Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie erhält heute den weltweit ersten Single-Source Photon-Counting Computertomographen (PCCT) in der Strahlentherapie. Diese Anlage zählt jedes einzelne Röntgenphoton, das durch den Patienten führt, und ermöglicht damit die Erfassung detaillierterer Bilder mit mehr anatomischen und funktionalen Informationen. Die Vorteile, die man sich von der Anwendung der PCCT-Technologie in der Strahlentherapie erhofft, sollen nun genau untersucht und quantifiziert werden. Damit unterstreicht das OncoRay einmal mehr seine Vorreiterrolle in der CT-basierten Bestrahlungsplanung für die Protonentherapie.
OncoRay – getragen vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), der Medizinischen Fakultät der TU Dresden und dem Universitätsklinikum Carl Gustav Carus – gilt als Vorreiter bei der Entwicklung und klinischen Einführung von technologischen Innovationen in der Protonentherapie. Bereits 2019 konnte am OncoRay das bis heute genaueste Verfahren zur CT-basierten Berechnung der Eindringtiefe der Protonen im Patienten (DirectSPR) in die Patientenversorgung eingeführt werden. Problem bei jeder Bestrahlung ist bisher, dass aufgrund der Unsicherheit in der Protonenreichweite immer auch den Tumor umgebendes gesundes Gewebe mit bestrahlt werden muss, um sicherzustellen, dass der Tumor vollständig getroffen wird. Das auf Dual-Energy CT basierende DirectSPR-Verfahren ermöglichte, die erforderlichen Sicherheitsräume bei der Bestrahlung um ca. 35 Prozent zu reduzieren. Das Verfahren konnte bisher aber nur für unbewegliche Tumore, z. B. im Kopf oder Becken, angewendet werden.
Diese Lücke soll nun mittels der neuen PCCT-Technologie geschlossen werden. Siemens Healthineers hat diese grundlegend neuartige CT-Detektortechnologie 2021 eingeführt, die bisher aber ausschließlich in der Radiologie zur Diagnostik eingesetzt wurde. Ende Mai dieses Jahres hat Siemens Healthineers die nächste Generation an PCCT-Scannern auf den Markt gebracht, die nun auch für die Strahlentherapie zugelassen ist. Am OncoRay wird das weltweit erste Single-source Photon-Counting CT dieser Generation (NAEOTOM Alpha.Prime) in einer Strahlentherapie installiert.
„Siemens Healthineers kooperiert bereits seit vielen Jahren erfolgreich mit dem OncoRay auf dem Gebiet der CT-Bildgebung für die Strahlentherapie. Wir sind stolz darauf, jetzt auch die photonenzählende Computertomographie für die Strahlentherapie und für die Protonentherapie unserem Partner zur Verfügung stellen zu können. Mit der Einführung der NAEOTOM Alpha-Klasse lösen wir unser Versprechen ein, die leistungsstarke Photon-Counting-Technologie für mehr Ärztinnen und Ärzte sowie Patientinnen und Patienten zugänglich zu machen“, sagt Gabriel Haras, Leiter Cancer Therapy Imaging bei Siemens Healthineers.
Für Prof. Christian Richter, Leiter der Abteilung Medizinische Strahlenphysik am OncoRay und gleichzeitig wissenschaftlicher Projektleiter für die CT-Bildgebung in der Strahlentherapie am HZDR, sind die Photon-Counting-Detektoren die CT-Technologie der Zukunft: „Die PCCT-Technologie kombiniert gleich mehrere Vorteile für die Anwendung in der Strahlentherapie: Wir bekommen damit bessere und genauere CT-Aufnahmen, die uns eine noch präzisere Planung der Bestrahlung ermöglichen, und das sehr wahrscheinlich mit weniger Bildgebungsdosis als vorher. Ich kann mir nichts anderes vorstellen, als dass in zehn Jahren alle zur quantitativen Bildgebung eingesetzten CTs auf dieser Technologie basieren werden.“ Da das OncoRay gleichermaßen für Patientenversorgung wie für Forschung steht, gehen Forschung und Therapie hier Hand in Hand. So werden technologische Vorteile schnellstmöglich klinisch nutzbar und die Patient:innen profitieren von Forschungserfolgen.
Die PCCT-Technologie bietet für die Strahlentherapie zahlreiche Vorteile, die nun durch die Forscher:innen am OncoRay genau evaluiert und quantifiziert werden sollen. So ist es möglich, die räumliche Auflösung der Bilder im Vergleich zu konventioneller CT-Technologie zu erhöhen oder die gleiche Bildqualität mit niedriger Strahlungsdosis zu erreichen – gegebenenfalls sogar beides gleichzeitig. Außerdem gehen die Wissenschaftler:innen davon aus, dass die Planung der Protonentherapie noch genauer als bisher möglich sein wird. So könnten die genaueren quantitativen Informationen über die Gewebeeigenschaften zu einer exakteren Vorhersage der Protonenreichweite im Patienten führen und letztlich eine weitere Reduktion des Sicherheitssaumes ermöglichen. Sowohl Bildgebung als auch Bestrahlung werden also noch schonender. Darüber hinaus wird es dank PCCT erstmals möglich, das genauere DirectSPR-Verfahren auch für die Protonentherapie von bewegten Tumoren einzusetzen und damit mehr Patient*innen von der präziseren Protonenbestrahlung profitieren zu lassen.
Die Direktorin des OncoRay und Sprecherin am DKTK Partnerstandort Dresden, Prof. Mechthild Krause, betont: „Mit der jetzt beginnenden genauen Evaluierung der neuen CT-Technologie und der folgenden schrittweisen Einführung in die klinische Routine bauen wir unser Profil als führendes Zentrum zur Translationsforschung in der Radioonkologie weiter aus.“ Prof. Esther Troost, Leiterin der HZDR-Abteilung Bildgeführte Radioonkologie, Dekanin der Medizinischen Fakultät und gemeinsam mit Prof. Krause Direktorin der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, geht davon aus, dass nach einer Testphase das neue PCCT-Gerät schrittweise in die Patientenversorgung eingeführt werden kann. „Neben einer nebenwirkungsärmeren Strahlentherapie wird es gegebenenfalls sogar möglich sein, das individuelle Ansprechen des Tumors auf die Therapie anhand der PCCT-Bilder vorherzusagen und die Bestrahlung darauf anzupassen.“
Insgesamt werden jährlich ca. 2.500 Tumorpatient:innen in der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie bestrahlt.
Das neue PCCT-Gerät wird in den nächsten Tagen und Wochen installiert, ab Mitte Juli kann damit gearbeitet werden. Das BMFTR finanziert die Anschaffung des PCCT-Gerätes am OncoRay mit insgesamt zwei Millionen Euro.
Quelle: DKTK
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