Forschung
11 | November 2011 Artikel versenden Artikel drucken

Ergründet und entdeckt

Vera Müller

Nobelpreise 2011

Erstmals seit 50 Jahren bekommt ein Toter einen Nobelpreis für Physiologie oder Medizin zuerkannt. Nach den Statuten dürfen Menschen eigentlich nicht posthum mit dieser hohen Auszeichnung geehrt werden. Die Juroren wussten jedoch nichts vom Tod des Immunforschers Ralph M. Steinman aus Kanada, als sie ihm den Nobelpreis zusammen mit dem Franzosen Jules A. Hoffmann und dem US-Forscher Bruce A. Beutler zuerkannten. Die Forscher erhalten den Preis für wegweisende Arbeiten zum Immunsystem, die zu Impfstoffen und Krebstherapien führten. Nach Angaben der Rockefeller-Universität in New York, an der der Immunologe Steinman forschte, starb er im Alter von 68 Jahren an Krebs. Er hatte bereits 1973 die dendritischen Zellen entdeckt: Sie präsentieren den T-Immunzellen Bruchstücke der Eindringlinge, so dass sie die Keime erkennen und spezifisch bekämpfen können. Danach behält das Immunsystem die Bruchstücke im Gedächtnis, so dass es beim nächsten Angriff schneller reagieren kann – auf diese Weise erwirbt sich der Körper im Laufe des Lebens ein Immunsystem mit spezifischen Waffen. Der 1941 geborene Franzose Hoffmann und der US-Amerikaner Beutler wurden für Arbeiten zur Alarmierung des angeborenen Abwehrsystems geehrt. Hoffmann entdeckte in der Fruchtfliege das Gen namens Toll. Es wird zur Abwehr von Eindringlingen angeschaltet. Daraufhin entsteht das Toll-Eiweiß, das Krankheitserreger erkennt und das angeborene Immunsystem alarmiert. Der heute 53 Jahre alte Beutler entdeckte ein ähnliches Eiweiß in Mäusen und damit Säugetieren, das ebenfalls das angeborene Immunsystem aktiviert.

Physik: Das Universum dehnt sich immer rascher aus. Für diese Entdeckung bekommen drei Astronomen den Physik-Nobelpreis 2011. Saul Perlmutter (USA), Brian P. Schmidt (USA und Australien) und Adam G. Riess (USA) hatten riesige Sternenexplosionen beobachtet. Dabei fanden sie heraus, dass sich diese sog. Supernovae mit steigender Geschwindigkeit von der Erde entfernten. Mit 44 Jahren gehört Schmidt ebenso wie sein 41-jähriger Kollege Riess zu den jüngsten Physik-Nobelpreisträgern.

Chemie: Für die Entdeckung der Quasikristalle erhält der Israeli Daniel Shechtman die höchste Auszeichnung für Chemie. Seine Arbeit habe zu einem Paradigmenwechsel geführt, so die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften. Die meisten Materialforscher hielten die von Shechtman beschriebenen Kristallstrukturen für nicht möglich, die an islamische Mosaike im mittelalterlichen Alhambra-Palast von Spanien erinnern. Sie dachten, es gebe entweder ganz regelmäßige Kristallgitter, etwa das streng symmetrisch aufgebaute Kochsalz, oder amorphe Stoffe, wie bestimmte Gläser. Seine Arbeit sei auf große Skepsis getroffen. Aber Dank der hohen Qualität seiner Daten hätte der Meinungsstreit beendet werden können, so der Chef des Chemie-Nobelkomitees (dpa, 10.10.2011).

Heimwerker

Die Fähigkeit zum Nestbau ist den Vögeln – entgegen der allgemeinen wissenschaftlichen Meinung – nicht komplett angeboren. Das haben Biologen beim Maskenweber (Ploceus velatus) im afrikanischen Botsuane beobachtet. Den farbenfrohen Maskenweber wählten die Forscher aus, weil er nicht nur besonders komplexe Nester baut, sondern auch besonders viele. Pro Saison können es Dutzende sein – so lässt sich ein etwaiger Lernfortschritt leichter beobachten. Die Biologen stellten fest, dass individuelle Vögel ihre Baumethode von Nest zu Nest variierten. Zudem wurden sie geschickter und verloren mit zunehmender Bauerfahrung immer weniger Hälmchen als Baumaterial. Und während manche Vögel ihre Nester von links nach rechts bauten, taten dies andere von rechts nach links (Patrick Walsh et al., Universität St. Andrews; DOI: 10. 1016/j.beproc.2011.06.011; dpa, 3.10.2011).

Krampfadern

Heidelberger Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Krampfadern durch ein einziges Protein entstehen. Als Reaktion auf die Dehnung der Gefäßwände stößt dieses Protein die Produktion mehrerer an den Veränderungen beteiligter Moleküle an. Die Forscher entwickelten nun ein Modell zur Erforschung der weit verbreiteten Erkrankung. Mit diesem Modell könnten die frühen Schritte der Erkrankung genauer analysiert und mögliche Wirkstoffe gegen Krampfadern getestet werden (Thomas Korff et al., FASEB J. 2011; 25(10):3613-21).

Schlanke Frühaufsteher

Früh zu Bett gehen und früh wieder aufstehen hält Jugendliche schlank. Der tägliche Rhythmus wiegt schwerer als die reine Schlafzeit. Schuld daran sei die recht „unsportlich“ verbrachte Abendzeit, berichten australische Forscher. Sie fanden heraus, dass Jugendliche, die zum späten Aufstehen neigten und den Abend bis spät in die Nacht ausdehnten, mit eineinhalbfach größerer Wahrscheinlichkeit Übergewicht hatten (Carol Maher et al., Universität South Australia in Adelaide; dpa 3.10.2011).

Klima und Kohlenstoff

Pflanzen können weltweit bis zu 45 Prozent mehr Kohlenstoff aufnehmen als bisher angenommen. Zu diesem Ergebnis kommen US-amerikanische Forscher im Journal „Nature“. Die Vegation ist demnach produktiver als gedacht: Statt 120 Milliarden Tonnen Kohlenstoff beträgt den Wissenschaftlern zufolge die sog. globale Brutto-Primärproduktion 150 bis 175 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr. Sie schlagen vor, den bisher in unter anderem in Klimamodellen genutzten Wert nach oben zu korrigieren. Dies hätte Auswirkungen auf die Berechnungen des Klimawandels. Globale Schätzungen hingen allerdings von einer Reihe von Annahmen ab, heißt es in einem Begleitkommentar in „Nature“. Dazu gehöre zum Beispiel, wie viele CO2-Moleküle, die jemals auf eine Pflanze träfen, dann von dieser per Photosynthese gebunden würden. Die US-Forscher nähmen an, dass etwa 43 Prozent aller CO2-Moleküle, die auf eine Pflanze treffen, von dieser aufgenommen würden. Seien es nur 34 Prozent, dann würde die Schätzung auf 120 Milliarden Tonnen Kohlenstoff sinken – also dem bisher allgemein akzeptierten Wert. Der Autor des Kommentars sieht in der neuen Methode einen interessanten Ansatz und setzt für die Zukunft auf die Kombination mehrerer solcher Verfahren (Lisa Welp et al., DOI: 10.1038/nature1010421; Matthias Cuntz, DOI: Vol. 477, Nature 579, 547-548).

Neue Borreliose-Therapie

Ein Forscherteam der Universität München hat eine neue Antibiotika-Therapie gegen Borreliose entwickelt. Ein an der Einstichstelle angebrachtes, flüssiges Gel mit dem Antibiotikum Azithromycin kann demnach die Infektion im Keim ersticken. Bei diesem Ansatz werde das Antibiotikum über ein transparentes, selbst klebendes Pflaster direkt auf die Stichstelle aufgebracht. Weil nur sehr wenig Antibiotikum enthalten sei, bleibe die Wirkung lokal begrenzt und Nebenwirkungen träten kaum auf. Mittlerweile würde die lokale Antibiotika-Behandlung gegen Borrelien an infizierten Menschen in einer Phase-III-Studie getestet. Vorerst müssten sich Borreliose-Patienten allerdings weiterhin einer mehrwöchigen Antibiotika-Therapie unterziehen, die in vielen Fällen intravenös verabreicht wird (Reinhard Straubinger et al., Journal of Antimicrobial Chemotherapy online, 15.9. 2011).

Erinnerungen

Wer im Hotel aufwacht und einen Moment lang nicht weiß, wo er ist, kennt das Problem: die kurze Erinnerungslücke. Forscher aus Norwegen sind dem jetzt auf den Grund gegangen und haben zumindest im Tierversuch herausgefunden, dass Erinnerungen in separaten Päckchen kommen. Jedes einzelne davon ist 125 Millisekunden lang, berichten die Wissenschaftler. Bei dem Hotelzimmer-Moment lässt eines der Päckchen aber auf sich warten. Normalerweise bemerken Menschen den Übergang von einer Erinnerung zur nächsten nicht. Wenn man sich ein bisschen verwirrt fühle, komme das daher, weil mehrere Erinnerungspäckchen im Gehirn miteinander konkurrierten. Nach den Erkenntnissen der Forscher kann das Gehirn zwischen einzelnen Päckchen bis zu achtmal pro Sekunde wechseln (May-Britt und Edvard Moser; dpa 3.10.2011).


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