4. August 2013 - Bucher Bote

8 AUGUST 2013
Wissenschaft & Gesundheit
UNSER STERNENHIMMEL
Wie groß ist das Universum?
»Das Weltall ist ein Kreis, dessen Mittelpunkt
überall und dessen Umfang nirgendwo
ist.« Pascal
Bis vor etwa 500 Jahren gab es auf die
obige Frage noch beneidenswert
einfache Antworten. Über Tausende von
Jahren entsprachen die Vorstellungen
von der Welt im Ganzen dem Augenschein.
Da galt noch die Sichtweise des
Aristoteles, die die Welt in Himmel und
Erde aufteilte und bei der die Erde eine
in der Weltmitte frei im Raum schwebende
Kugel war, die von einer die Fixsterne
tragenden Hohlkugel umgeben
ist. Der Mensch fühlte sich somit als im
Mittelpunkt der Welt befindlich und als
Maß aller Dinge.
Die Endlichkeit des Himmels folgerte
man aus seiner vermeintlichen Tagesbewegung,
denn nur ein endlicher Körper
konnte diese Umdrehung vollziehen.
Selbst Kopernikus, der die Erde aus der
Weltmitte nahm und die Bewegung der
Fixsterne als Folge der Erdrotation erklärte
und auch Kepler, der dessen Thesen
mit seinen Gesetzen der Planetenbewegungen
bestätigte, hielten an der
Vorstellung von der Sternenhülle fest.
Die Welt der zeitgenössischen Gelehrten
Die Weiten des Weltalls sprengen alle irdischen Maßstäbe
Entfernung Sonne – Erde:
8,5 Lichtsekunden
Entfernung Erde – Pluto:
5,7 Lichtstunden
Entfernung Erde – Alpha Centauri: 4,2 Lichtjahre
Durchmesser der Galaxis:
100 000 Lichtjahre
Entfernung zum Andromeda-Nebel: 2,5 Mio Lichtjahre
Bisher tiefste Himmelsaufnahme: 13,2 Mrd. Lichtjahre
Lichtgeschwindigkeit:
ca. 300 000 km/s
Lichtjahr:
9,460 Mrd. km
war dementsprechend sehr klein und
gut darstellbar mit dem Erdradius als
Maßeinheit.
Als dem deutschen Astronomen Bessel
1838 die erste Messung der Entfernung
eines Sterns im Sternbild Schwan gelang,
war man erstaunt, dass selbst das
Licht der Nachbarsterne unserer Sonne
mehrere Jahre
unterwegs ist,
bis es uns erreicht,
obwohl
Wilhelm Herschel
und Immanuel
Kant
bereits in der
Mitte des 18.
Jahrh. riesige
k o s m i s c h e
Weiten vermutet
hatten.
Heute wissen
wir, dass sie
recht hatten
und bekommen
Begriffe
und Zahlen
über die Dimensionen
des
Alls genannt,
die sich unserer
Vorstellung entziehen. In weniger als einem
Jahrhundert vergrößerten sich die
Größenangaben über kosmische Entfernungen
um Zehnerpotenzen. Dazu
kommt noch die Zumutung, über die
Endlichkeit oder Unendlichkeit des Kosmos
nachdenken zu müssen, wenn wir
über dessen Größe Aussagen treffen
wollen. Schließlich erübrigen sich doch
alle unsere Bemühungen in dieser Hinsicht,
wenn das Weltall unendlich ist.
Nachdem bereits einige griechische Philosophen
und später im Mittelalter Nikolas
von Kues und Giordano Bruno die
Unendlichkeit des Kosmos lehrten, wurde
diese Auffassung im Zeitalter der Aufklärung
zum Allgemeingut. Nach der
Entdeckung des Newtonschen Gravitationsgesetzes
musste man allerdings von
einer homogenen Verteilung der Sterne
im Weltall (was nicht der Fall ist) ausgehen,
damit es nicht kollabiert. In der populärwissenschaftlichen
Literatur wird
unsere menschliche Existenz als starkes
Argument für die Endlichkeit des Alls gewertet:
denn wenn es unendlich groß
wäre und unendlich viele Sterne enthielte,
so wäre es auch nachts auf der Erde
sonnenhell und sehr heiß, was Leben
ausschließen würde. Die Lösung für das
so genannte Olberssche Paradoxon liefert
unser modernes weitgehend gesichertes
Modell der Welt. Da das Universum
vor endlicher Zeit entstanden ist
Die NASA-Raumsonde Voyager 1 wurde
1977 gestartet, übertrug Bilder und
Messdaten von den Planeten Jupiter, Saturn,
Uranus und Neptun und erreicht
gegenwärtig die Grenzen des Sonnensystems.
Sie befindet sich bei einer Reisegeschwindigkeit
von 61 380 km/h in einer
Entfernung von 18 Mrd. km. Ihre Signale
sind 17 Stunden unterwegs.
und seitdem expandiert, ist das sichtbare
Universum zeitlich und räumlich begrenzt.
Von Objekten, die weiter entfernt
Die Langzeitbelichtung durch das Hubble-Weltraumteleskop mit
dem Namen Hubble eXtreme Deep Field enthüllt rund 5 500 Galaxien
in einer Entfernung von bis zu 13,2 Mrd. Lichtjahren. Für die
neue Aufnahme hat das Teleskop einen winzigen Himmelsbereich
in den vergangenen 10 Jahren etwa 555 Stunden beobachtet.
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sind, kann uns das
Licht noch nicht erreicht
haben. Es
kommt aus einem
endlich großen Bereich,
in dem sich
endlich viele Sterne
seit dem Urknall entwickelt
haben
Da in einem Weltall
endlichen Alters der
Wahrnehmungshorizont immer nur
endlich weit entfernt sein kann, ist nur
eine Aussage über die jeweilige Größe
des beobachtbaren Universums möglich.
Wenn wir in einem statischen Weltall
leben würden, böte sich folgende Betrachtung
an: Die kurz nach dem Urknall
ausgesendeten Photonen einer noch gerade
beobachtbaren Galaxie erreichen
uns gerade jetzt. Ein Lichtjahr ist die
Entfernung, die ein Photon in einem
Jahr zurücklegt. Da das Universum 13,8
Jahre alt ist, müsste der Radius des beobachtbaren
Universums 13,8 Milliarden
Lichtjahre betragen. Da aber das Weltall
expandiert, ist der beobachtbare Teil unseres
Universums größer! Während sich
ein Photon auf dem Weg zu uns befindet,
dehnt sich der von ihm durchquerte
Raum aus. Zum Zeitpunkt seines Eintreffens
auf der Erde ist die Entfernung
seiner Strahlungsquelle von uns größer
als zum Zeitpunkt seiner Aussendung
und damit größer als der sich aus der
Reisezeit des Photons ergebene zurückgelegte
Lichtweg. Das nach dem Urknall
von den ersten Galaxien gesendete Licht
war »nur« 13,8 Milliarden Jahre zu uns
unterwegs, obwohl die heutige Entfernung
zu diesen Objekten (nach Angaben
in der Fachliteratur) in einem Bereich
von 46 Milliarden Lichtjahren liegt.
. Wolfgang Wenzel
Für Sterngucker:
Beobachtungen und Vorträge in der
Sternwarte Bernau, Fliederstraße 27b,
Mo/Fr Abend. Anmeldung bis Vor tag
19 Uhr unter (0 33 38) 21 02 (AB)
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LEISTUNGEN FÜR UNTERNEHMEN
UND PRIVATE KLIENTEN
ABB.: ARCHIV
ABB.: ARCHIV
Bild © styleuneed - Fotolia.com
Ordnung im »Chaos«
Einfache biochemische
Reaktion steuert Bildung von
Transportpartikeln in Zellen
»Deutschlands beste Klinik« (Fokus
2013), die Charité – Universitätsmedizin
Berlin, setzt ein Zeichen für die
Gesundheitsförderung in Berlin und
Brandenburg mit dem Ausbau der
Hochschulambulanzen auf dem
Charité Campus Berlin-Buch:
Muskelkrankheiten • Neuroimmunologie
• Kardiologie • Pädiatrie • Endokrinologie
und Stoffwechselerkrankungen
• Nephrologie • Poststroke Depression
• Gedächtnissprechstunde • Allgemeine
Depressionsambulanz • ADHS und
Fragiles-X Syndrom • Lipidologie
In monatlicher Folge werden einige
der elf Hochschulambulanzen
der Charité von den jeweiligen Leitern
vorgestellt. Heute:
Die Diagnostik und Behandlung von
Beeinträchtigungen der Konzentration
und Aufmerksamkeit stehen im Mittelpunkt
der Arbeit dieser Hochschulambulanz.
Das für ADHS charakteristische
Störungsmuster von Aufmerksamkeit,
Hyperaktivität und Impulsivität
wächst sich in der Pubertät nicht
einfach aus. Mehr als ein Drittel der
Betroffenen leiden auch im mittleren
Erwachsenenalter noch unter diesen
Beschwerden und haben daneben
auch fast regelhaft mit
Folgeerkrankungen wie Depression,
Angststörungen oder Suchterkrankungen
zu kämpfen.
Die Spezialambulanz für ADHS in Buch
hat sich zur Aufgabe gesetzt, diese im
Erwachsenenalter häufig noch nicht
diagnostizierten Beeinträchtigungen
zu identifizieren und dem Patienten
ein individuell abgestimmtes
Behandlungsangebot anzubieten.
Eine enge Abstimmung mit den Erkenntnissen
der psychologischen und
medizinischen Grundlagenforschung
am ECRC ist dabei eine grundlegende
Rahmenbedingung in dem
Bemühen, den Patienten auch in
Zukunft die bestmöglichen Therapieangebote
bereitstellen zu können.
FOTO: ARCHIV
FOTO: ECRC
Prof. Dr. Volker Haucke vom FMP Buch
Berliner Wissenschaftlern ist es gelungen,
die molekulare Maschinerie eines
zentralen zellulären Transportvorgangs
aufzuklären. Mittels chemischer Sonden
und hochauflösender Fluoreszenz-Mikroskopie
konnten die Molekularbiologen die
an dem Endozytose genannten Vorgang
beteiligten Komponenten im Detail verfolgen
und sogar kurze Filmaufnahmen der
Zellen erstellen. Beteiligt waren Wissenschaftler
des Leibniz-Institut für Molekulare
Pharmakologie Buch (FMP), der FU
und HU Berlin und des Exzellenzcluster
NeuroCure der Charité – Universitätsmedizin
Berlin. Die Arbeit wurde in der Fachzeitschrift
Nature veröffentlicht.
Der untersuchte Zelltransport ist für eine
Vielzahl von Körperfunktionen von Bedeutung,
etwa bei der Aufnahme von
Nährstoffen aus dem Blut oder bei der Erregungsweiterleitung
im Gehirn. Er spielt
auch bei der Entstehung von Krebs und
neurogenerativer Erkrankungen wie Alzheimer
eine Rolle. Entscheidend sind dabei
spezielle Lipid-Moleküle, die als Erkennungsmarker
in der Zellmembran dienen.
Diese Lipid-Moleküle lassen sich
blitzschnell von Enzymen verändern und
geben so die Richtung des Transports vor.
Die Vorgänge in lebenden Zellen erscheinen
auf den ersten Blick wie ein undurchschaubares
Gewimmel: Unablässig werden
Stoffe synthetisiert und wieder abgebaut.
Um Substanzen aus der Umgebung
aufzunehmen und zu transportieren,
stülpt die Zelle ihre Außenhaut ein
und schnürt in einem Endozytose genannten
Prozess winzige Vesikel ab. Wie von einem
unsichtbaren Dirigenten geleitet,
wandern die Vesikel dann ins Innere der
Zelle. Doch woher kommt die Ordnung im
vermeintlichen Chaos? Die AG um Prof.
Dr. Volker Haucke (FMP) hat gezeigt, wie
sich ein solch komplizierter Vorgang selbst
organisiert, die einzelnen Komponenten,
in Jahrmillionen optimiert, greifen wie
Zahnräder ineinander.
Schon zuvor war bekannt, dass sich bestimmte
Komponenten der Zellmembran
dort ansammeln, wo sich die Zelle einstülpen
wird. Es handelt sich um Phosphoinositide,
im Laborjargons PIPs genannt: Sie
bestehen einerseits aus einem fettlöslichen
Schwanz und sind damit in der Lipidmembran
verankert, zum anderen aus
einem wasserlöslichen Kopf, der ein wenig
in das Innere der Zelle hineinragt. Diese
Köpfe sind in ihren chemischen Eigenschaften
besonders charakteristisch, so
Familienfreundliches MDC
Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare
Medizin Berlin-Buch ist mit
dem Zertifikat zum audit berufundfamilie
erneut für seine »familienbewusste Personalpolitik«
ausgezeichnet worden. Mit der
Bucher Einrichtung erhielten insgesamt
304 Arbeitgeber das Zertifikat. Darunter
waren 161 Unternehmen, 106 Institutionen
und 37 Hochschulen. In Berlin gehört
das MDC zu 23 zertifizierten Institutionen.
Das Zertifikat vergibt die 1998 von
Die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung
(ADHS) ist eine häufige
psychiatrische Erkrankung mit Beginn
im Kindesalter, die durch die klassischen
Symptome Aufmerksamkeitsstörungen,
erhöhte motorische Unruhe (Hyperaktivität)
und impulsive Verhaltensmuster gekennzeichnet
sind. Neben diesen charakteristischen
Beeinträchtigungen finden
sich im Erwachsenenalter auch eine Vielzahl
weiterer Beschwerden wie emotionale
Labilität, Schlafstörungen und andere
Folgeerkrankungen (Depression, Suchterkrankungen
und Angststörungen), die das
Befinden der betroffenen Personen häufig
dass andere Zellkomponenten wie Eiweißmoleküle
sie erkennen und daran binden
können. So wird die Bildung oder der
Transport der Vesikel vorangetrieben.
Zugleich sind die PIP-Köpfe leicht wandelbar,
denn passgenaue Enzyme können die
Phosphatgruppen ablösen und in anderen
Orientierungen wieder anbringen, der
Kopf bekommt dadurch ein anderes Gesicht.
In einer aufwändigen Indizienjagd
konnten der Gruppenleiter Volker Haucke,
sein Doktorand York Posor und andere
Forscher zeigen, wie sich ein bestimmtes
Enzym bei der Einstülpung anlagert und
das anfängliche PIP binnen Sekunden in
ein anderes, bislang wenig charakterisiertes
PIP umwandelt. Als York Posor dieses
Enzym mit gentechnischen Methoden
blockierte, fror das System gleichsam ein.
Die Einstülpungen blieben an der Membran
hängen, wie er in vergleichenden
Filmsequenzen demonstrierte.
»Wir können nun ziemlich präzise bestimmen,
welche und wie viele Moleküle sich
wann an welchem Ort befinden«, erklärt
Volker Haucke. »Wir vermuten, dass die
Enzyme, die die PIPs bilden oder abbauen,
auch als Sensor dienen, um die Versorgung
der Zelle mit Nährstoffen sicherzustellen
und entsprechend zu reagieren. Diese
Funktion bestimmt u.a. darüber, ob eine
Zelle wächst und sich teilt, was bei der
Entstehung von Krebs von Bedeutung ist.
Zugleich beeinflussen die PIPs auch die
Kommunikation zwischen Zellen, beispielsweise
im Gehirn, oder den Abbau
verklumpter Eiweißmoleküle, eine zentrale
Ursache für neurodegenerative Krankheiten
wie die Alzheimersche Krankheit.«
VORGESTELLT: HOCHSCHULAMBULANZEN IN BUCH
Centrum für ADHS im
Erwachsenenalter
FOTO: ECRC
Medikamente + Therapie
sind hilfreich bei ADHS
Dr. Michael Colla ist ärztlicher Leiter des Centrums
für ADHS und assoziiert mit der Klinik für Psychiatrie
und Psychotherapie am Campus Charité Mitte. Im
Rahmen der Kooperation zwischen Charité und Max-
Delbrück-Centrum haben er und sein Team (Foto) eine
neue Spezialambulanz am ECRC in Buch etabliert.
Kontakt: Centrum für ADHS im Erwachsenenalter
am ECRC, Lindenberger Weg
80 in Buch, Tel. 450 540 498.
der gemeinnützigen Hertie-Stiftung gegründete
berufundfamilie gGmbH. Das
audit steht unter der Schirmherrschaft
von Bundesfamilienministerin Dr. Kristina
Schröder und Bundeswirtschaftsminister
Dr. Philipp Rösler.
Das MDC hatte das Zertifikat erstmals
2010 erhalten und drei Jahre Zeit bekommen,
gemeinsam mit den Beschäftigten
erarbeitete Maßnahmen zur Verbesserung
der Vereinbarkeit von Beruf und Familie
umzusetzen. Jetzt erfolgte die Re-
Auditierung, in der geprüft wurde, inwieweit
die Ziele erreicht wurden. Dazu gehören
u. a. die Verdopplung der Kapazität
bei der Kinderbetreuung in der Campus-
Kita, der Ausbau der Forscherferienkurse
im Gläsernen Labor für Kinder und Jugendliche
einschließlich eines MDC-Forscherferiencamps,
Dienstvereinbarungen
zur Wiedereingliederung nach Mutterschutz
und Elternzeit für Mütter und Väter
sowie die Erarbeitung eines Pflegeleitfadens
für Mitarbeiter, die ihre Angehörigen
pflegen.
gravierend beeinträchtigen.
In der Diagnostik und Behandlung
von ADHS im Erwachsenenalter
sollten daher diese assoziierten
Beschwerden immer
auch angemessen berücksichtigt
und gewürdigt werden.
In den letzten Jahren sind in
Deutschland vielfältige Untersuchungen
zur Wirkung und
Verträglichkeit von unterschiedlichen
Medikamenten
durchgeführt worden. Dabei
sind insbesondere die sogenannten
Psychostimulanzien
(Methylphenidat) und Atomoxetin
am besten untersucht worden
und haben sich in den Studien
als wirkungsvoll und hilfreich
erwiesen.
Neben diesen beiden Substanzen gibt es
aber auch eine Reihe anderer Medikamente,
die zur Behandlung von ADHS eingesetzt
werden können. Diese Medikamente
werden dann vor allem zur Behandlung
von Begleiterkrankungen, wie z. B. depressive
Episoden verwendet und können
dann aber auch Effekte auf die eigentliche
ADHS-Symptomatik haben.
Trotz dieser neuen Behandlungsmöglichkeiten
im Erwachsenenalter darf jedoch
nicht übersehen werden, dass eine langfristige
Verbesserung des Befindens häufig
auch einer begleitenden psychologischen
Behandlung (z. B. Verhaltenstherapie) bedarf.
Nur wenn diese beiden Behandlungsstränge
Hand in Hand gehen, kann
letztlich von einer guten prognostischen
Einschätzung des weiteren Verlaufes ausgegangen
werden.
Das Team um Dr. Michael Colla befasst
sich seit mehr als 10 Jahren mit ADHS im
Erwachsenenalter und ist Gründungsmitglied
des Kompetenznetzes für ADHS. Daneben
haben die Mitarbeiter eine Vielzahl
an wissenschaftlichen Artikeln und Buchbeiträgen
zum Thema verfasst und führen
mehrere vom Bund geförderte Studien zu
Fragen der Ursache und von Therapieeffekten
bei ADHS durch.