Die experimentelle Studie zeigt, dass global rund zwei Drittel bereit sind zu kooperieren. Die Entscheidung zur Zusammenarbeit zum Gemeinwohl wird maßgeblich von der individuellen Einstellung zur Zusammenarbeit, von normativen Vorgaben und von persönlichen Präferenzen geprägt. Die Untersuchung zeigt jedoch, dass Menschen weltweit systematisch unterschätzen, wie kooperativ andere sind. 

Falsche Annahmen bremsen Zusammenarbeit aus 

„Eine der zentralen Erkenntnisse ist, dass über Länder und Kulturen hinweg viele Menschen bereit sind, zum Gemeinwohl beizutragen und auf persönlichen Mehrwert zu verzichten“, sagt Peter Andre, Professor für Verhaltensökonomie bei SAFE. 

In der weltweiten Stichprobe zeigten sich 69 Prozent der Befragten bereit, zum Gemeinwohl mit Fremden zu kooperieren. Im Schnitt gingen die Befragten davon aus, dass nur 47 Prozent ihrer Mitbürger:innen kooperieren würden. „Dieser Pessimismus kann erfolgreiche Zusammenarbeit erschweren“, erklärt Andre. 

Die Studie ermittelt zudem, welche individuellen Eigenschaften zu unpersönlicher Kooperation bewegen. Menschen sind eher zur Zusammenarbeit bereit, wenn sie davon ausgehen, dass andere dies ebenfalls tun, wenn sie soziale Normen unterstützen, die dem Gemeinwohl dienen, und wenn sie eine ausgeprägtere Neigung zu Altruismus und Geduld zeigen. Die Forschenden zeigen aber auch: Die Information, dass sich auch andere Personen um das untersuchte Gemeinwohl sorgen, verändert die Erwartungen und kann die Kooperationsbereitschaft erhöhen. „Menschen sind kooperativer, als wir oft annehmen“, sagt Andre. „Wenn falsche Annahmen aufgelöst werden, könnte es Gesellschaften leichter fallen, gemeinsames Handeln zu mobilisieren.“

Erkenntnisse aus 125 Ländern: Klimaschutz wichtiger als persönlicher Gewinn 

Für das weltweite Kooperationsexperiment erhoben Peter Andre, Teodora Boneva (Universität Bonn), Felix Chopra (Frankfurt School of Finance & Management) und Armin Falk (Universität Bonn) Daten von mehr als 101.000 Umfrageteilnehmenden aus 125 Ländern. Die Befragten mussten sich zwischen einer höheren Auszahlung für sich selbst und einer geringeren persönlichen Auszahlung entscheiden, die, sofern eine weitere fremde Person die gleiche Wahl traf, eine Spende zur Bekämpfung der globalen Erwärmung auslöste.

Die Befragung fand im Rahmen der „Gallup World Poll 2021/2022“ statt, einer jährlich in über 130 Ländern durchgeführten Befragung der erwachsenen Bevölkerung zu Lebenslage, Einstellungen und Wohlbefinden.

Publikation

Armin Falk, Teodora Boneva, Peter Andre, Felix Chopra, „Homo cooperans: Understanding the nature of human cooperation“

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Finanzmarktforschung SAFE

Im menschlichen Darm leben Billionen von Mikroorganismen, die gemeinsam das Darmmikrobiom bilden. Sie unterstützen wichtige Funktionen des Körpers, darunter die Verdauung, den Stoffwechsel und die Arbeit des Immunsystems. Während diese mikrobielle Gemeinschaft über viele Jahre hinweg stabil bleibt, gerät sie im Alter häufig aus dem Gleichgewicht: Die Vielfalt nimmt ab, einzelne Mikroorganismen gewinnen die Oberhand und das Risiko für Entzündungen steigt. Warum das Darmmikrobiom im Alter sein Gleichgewicht verliert, gehört zu den zentralen offenen Fragen der Alternsforschung.

In einer jetzt in „PLoS Biology“ veröffentlichten Studie schlagen Forschende des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) und des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ an der Friedrich-Schiller-Universität Jena einen neuen theoretischen Erklärungsansatz vor. Sie konzentrieren sich dabei auf die Hypothese, dass das Immunsystem die Stabilität des Mikrobioms aktiv überwacht und reguliert – und dass die allmähliche Verschlechterung des Darmmikrobioms im Alter eher auf das Versagen des aktiven Kontrollmechanismus des Wirts – die Immunüberwachung – zurückzuführen ist als auf eine passive Veränderung der mikrobiellen Gemeinschaft selbst.

Der Artikel ist in der Reihe „Unsolved Mystery“ der oben genannten Zeitschrift erschienen, die innovative Konzepte für bislang ungelöste biologische Fragestellungen präsentiert. Die Autoren betonen jedoch, dass ihr Modell – das auf bestehenden Erkenntnissen basiert und konkrete, überprüfbare Vorhersagen liefert – noch keine endgültige Erklärung darstellt.

Die Immunüberwachung als Schlüssel zur Stabilität des Mikrobioms

Die Studie vereint Erkenntnisse aus der Immunologie und der Ökosystemökologie und legt nahe, dass die Immunüberwachung als organisierendes Prinzip für die Stabilität des Mikrobioms während des gesamten Lebens fungiert. Das Konzept der Immunüberwachung ist aus der Krebsbiologie bekannt. Dort beschreibt es die Fähigkeit des Immunsystems, entartete Zellen frühzeitig zu erkennen und zu beseitigen.

Die Autoren wenden dieses Prinzip nun auf die Interaktion zwischen Wirt und Mikrobiom an. Ihrer Hypothese zufolge richtet sich die Überwachung im Darm nicht gegen bestimmte mikrobielle Arten, sondern gegen übermäßige Dominanz. Mikroorganismen, die besonders schnell wachsen oder beginnen, die Gemeinschaft zu beherrschen, werden durch Immunmechanismen gezielt begrenzt. Auf diese Weise bleibt die mikrobielle Vielfalt erhalten und das Ökosystem stabil. Mit zunehmendem Alter des Immunsystems nimmt dessen Fähigkeit, dieses Prinzip durchzusetzen, ab, wodurch das Mikrobiom als vorhersehbare Folge destabilisiert wird.

„Wir gehen davon aus, dass das Immunsystem nicht primär zwischen ‚guten‘ und ‚schlechten‘ Mikroben unterscheidet, sondern vielmehr kontinuierlich überwacht, welche Organismen die Gemeinschaft zu dominieren beginnen“, erläutert Prof. Dr. Dario Riccardo Valenzano, Leiter der Forschungsgruppe Evolutionsbiologie/Mikrobiom-Wirt-Interaktionen am FLI. „Dadurch entsteht ein dynamisches Gleichgewicht, das die langfristige Stabilität des Mikrobioms gewährleistet.“

Zur Veranschaulichung dieses Prinzips entwickelten die Forschenden ein einfaches Computermodell. In diesem Modell konkurrieren mikrobielle Arten um begrenzten Platz. Wird eine Regel eingeführt, die unverhältnismäßig schnell wachsende Konkurrenten gezielt einschränkt, bleibt die Gemeinschaft über lange Zeiträume hinweg vielfältig und stabil. Wird diese Kontrolle aufgehoben, dominieren einzelne Arten und die Vielfalt bricht zusammen.

„Das Altern betrifft nicht nur den Wirt selbst, sondern verändert auch die Art und Weise, wie das Immunsystem mit den ansässigen Mikroben interagiert. Unsere Arbeit legt nahe, dass der allmähliche Verlust der immunologischen Kontrolle ein wesentlicher Treiber für die Instabilität des Mikrobioms im Alter sein könnte“, fügt Dr. Siqi Liu, Erstautor der Studie, hinzu.

Eine neue Erklärung für Dysbiose im Alter

Das Modell liefert eine konkrete Hypothese zum biologischen Altern. Mit zunehmendem Alter verändert sich das Immunsystem tiefgreifend – allerdings nicht in Form eines gleichmäßigen Funktionsverlustes. Während bestimmte Entzündungsreaktionen erhalten bleiben oder sogar zunehmen, lassen andere, fein gesteuerte Funktionen nach. Die Forschenden vermuten, dass insbesondere jene Mechanismen geschwächt sind, die für die Erkennung und Bekämpfung schnell wachsender und dominanter Mikroorganismen zuständig sind.

Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht: Der Teil des Immunsystems, der auf die Gesamtheit der Mikroorganismen reagiert, bleibt aktiv oder wird sogar überaktiv. Dies trägt zu der für das Alter typischen chronischen, schwachgradigen Entzündung bei, die als „Inflammaging“ bezeichnet wird. Gleichzeitig verliert das Immunsystem zunehmend seine Fähigkeit, einzelne dominante Mikroben gezielt in Schach zu halten. Die Folge ist eine anhaltende Entzündung in Verbindung mit einer nachlassenden Kontrolle über das mikrobielle Ökosystem im Darm.

„In unserem Modell hält das Immunsystem das Mikrobiom im Gleichgewicht, indem es besonders dominante Mikroorganismen kontinuierlich einschränkt“, erklärt Prof. Dr. Dario Riccardo Valenzano. „Mit dem Alter verliert diese Kontrollfunktion an Präzision. Dadurch können sich hartnäckigere Bakterien weiter ausbreiten und die Vielfalt der Gemeinschaft verringern. Eine alternsbedingte Dysbiose würde dann nicht bedeuten, dass sich die Mikroben gegen ihren Wirt wenden – vielmehr verliert der Wirt zunehmend die Kontrolle über sein mikrobielles Ökosystem. Das ist eine Hypothese, die nun durch die Forschung überprüft werden muss.“

Implikationen für therapeutische Maßnahmen

Die Hypothese könnte auch Auswirkungen auf mikrobiombasierte Therapien für ältere Erwachsene haben. Nach Ansicht der Forschenden reicht es möglicherweise nicht aus, lediglich die Zusammensetzung der Darmflora zu verändern. Vielmehr könnte es entscheidend sein, gleichzeitig jene Funktionen des Immunsystems zu stärken, die das Gleichgewicht des Mikrobioms aufrechterhalten. Ist die Immunüberwachung bereits stark beeinträchtigt, führt die Wiederherstellung der mikrobiellen Vielfalt allein möglicherweise nicht zu einer dauerhaft stabilen Darmflora. Beobachtungen bei immungeschwächten Patientinnen und Patienten deuten darauf hin, dass die enge Wechselwirkung zwischen Mikrobiom und Immunsystem bei solchen Behandlungsansätzen berücksichtigt werden sollte.

„Die Studie weist auf ein potenziell wichtiges Prinzip für zukünftige Mikrobiom-Therapien hin: Ein stabiles und widerstandsfähiges Darmökosystem erfordert wahrscheinlich eine Zusammenarbeit zwischen mikrobiellen Gemeinschaften und dem alternden Immunsystem. Das Verständnis dieser Wechselwirkung könnte dazu beitragen, Interventionen zur Förderung eines gesunden Alterns zu verbessern“, erklärt Dr. Flávio Silva Costa, Mitautor der Studie.

Fahrplan für die zukünftige Forschung

Um die Hypothese zu überprüfen, schlagen die Forschenden als nächsten Schritt experimentelle Studien an kurzlebigen Modellorganismen mit definierten Mikrobiomen vor. Ein besonders geeignetes Modellsystem könnte der afrikanische Türkise Prachtgrundkärpfling (Nothobranchius furzeri) sein, der am FLI intensiv für die Alternsforschung genutzt wird. Mit seiner kurzen Lebensspanne bietet er ideale Voraussetzungen, um zu untersuchen, welche Mechanismen der Immunüberwachung entscheidend für die Stabilität des Mikrobioms sind. Darüber hinaus sind Längsschnittstudien am Menschen erforderlich, um Veränderungen im Immunsystem und im Mikrobiom im Zeitverlauf gemeinsam zu verfolgen. Nur so lässt sich klären, ob der Verlust der Immunüberwachung tatsächlich den alternsbedingten Veränderungen im Mikrobiom vorausgeht.

Sollte sich die Hypothese bestätigen, könnte dies das Verständnis von alternsbedingten Veränderungen im Mikrobiom grundlegend verändern. Die Stabilität des Mikrobioms wäre dann nicht allein eine Eigenschaft der Mikroben selbst, sondern vielmehr das Ergebnis einer lebenslangen Wechselwirkung zwischen Wirt und Mikrobiom – einer Interaktion, die mit zunehmendem Alter mehr und mehr außer Kontrolle gerät. Damit eröffnet diese Arbeit neue Perspektiven für Strategien, die ein gesundes Altern fördern und alternsbedingten Krankheiten entgegenwirken könnten.

Publikation

Immune surveillance and microbial escape in the aging host: Why does the microbiome lose its balance? Liu S, Costa FS, Valenzano DR. PLoS Biol. 2026 May 20;24(5):e3003815. doi: 10.1371/journal.pbio.3003815.
https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003815

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut (FLI)

Anhand von zehn Millionen Mobilitätsdatenpunkten aus Berlin, Boston, Los Angeles, der San Francisco Bay Area, Rio de Janeiro und Bogotá konnte das Forschungsteam in nie zuvor erreichter Detailtiefe direkte Zusammenhänge zwischen städtischer Struktur und Autopendelverkehr sichtbar machen, über bloße Korrelationen hinaus. Der neu entwickelte Ansatz zeigt, wie Planende mithilfe von GPS-Daten, Verbindungsnachweisen und künstlicher Intelligenz ermitteln können, wo in einer Metropolregion eine bestimmte Maßnahme die größte Wirkung entfaltet.

„Unser Modell macht die tatsächlichen Abhängigkeiten zwischen verschiedenen städtischen Faktoren sichtbar, schon bevor wir deren Wirkung im Einzelnen ermitteln“, erklärt Felix Wagner, der 2025 seine Doktorarbeit am PIK fertigstellte und die Studie im Rahmen seiner Promotion leitete. „Das verändert grundlegend, welche Empfehlungen man Planenden verantwortungsvoll geben kann. Das Wichtigste ist die Entfernung zu Stadtzentrum und Jobs. Und Verdichtung im städtischen Raum lässt sich nicht isoliert betrachten: Man muss verstehen, wie städtische Dichte mit sekundären Faktoren wie Anbindung, Erreichbarkeit und Wahl des Wohnstandorts zusammenhängt.“

Ein ringförmiger Korridor um die Stadtmitte

Zu den zentralen Erkenntnissen der Studie gehört: Die wertvollsten Ziele für Nachverdichtung sind in eher monozentrischen Metropolregionen wie Berlin und Boston Stadtviertel, die sich ringförmig um das Zentrum anordnen. Hier ist die Bebauung schon lockerer, zugleich ist das Stadtzentrum noch gut zu erreichen. In Boston würde Verdichtung idealerweise zwischen 10 und 21 Kilometer entfernt von der Stadtmitte stattfinden, in Rio de Janeiro reicht der entsprechende ringförmige Korridor bis zu 40 Kilometer aus dem Zentrum heraus. In polyzentrischen Städten wie Los Angeles und der San Francisco Bay Area könnten die Emissionen durch eine weitere Verdichtung von Gebieten mit einer hohen Konzentration an Arbeitsplätzen gesenkt werden.

Die Studie stellt zudem die gängige Praxis der Stadtforschung in Frage, urbane Strukturvariablen unabhängig voneinander zu behandeln: Das Forschungsteam zeigt mit einer Kausalanalyse, dass sie teils eng miteinander verbunden sind. So sind Bevölkerungsdichte und Straßenanbindung stark gekoppelt. Dagegen hat das Einkommen nur einen indirekten Einfluss auf das Fahrverhalten, vor allem über die Wahl des Wohnstandorts. Die vorliegende Forschungsarbeit knüpft an eine in Nature Communications erschienenen Studie von 2023 an, die die Bedeutung der gebauten Umgebung für die CO₂-Emissionen hervorhebt: ein Aspekt, der in vielen ökonomischen Studien zu diesem Thema bislang fehlt.

Auf die lokalen Gegebenheiten schauen

„Fachleute für Städteplanung diskutieren Verdichtung oft als eine einheitliche Politik, die man entweder einführt oder nicht“, sagt PIK-Forscher Felix Creutzig, ein Co-Autor der Studie. „Unsere Daten zeigen jedoch: Eine Maßnahme kann die Pendelwege in einem Stadtviertel stark verkürzen und zwei Kilometer weiter kaum wirken. Genau diese räumliche Spezifität hat bisher gefehlt.“ So variieren in Berlin die Emissionen pro Fahrt je nach Stadtviertel zwischen minus 0,8 und plus 2,9 Kilogramm CO₂ relativ zum städtischen Durchschnitt – ein Hinweis auf das Potenzial gezielter Klimaschutz-Maßnahmen, die an den lokalen Gegebenheiten ansetzen.

Für Stadtviertel, die weiter von Beschäftigungszentren entfernt sind, reichen städtebauliche Maßnahmen allein laut der Studie nicht aus. Hilfreich könnten hier ergänzende Strategien sein, etwa transit-orientierte Stadtentwicklung, Einschränkungen von Neubaugebieten auf der grünen Wiese sowie Fahrgemeinschaften und Homeoffice-Regelungen.

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Pressemitteilung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK)

Gut abgegrenzte Nine-to-five-Jobs machen nicht reich. Hohe Gehälter setzen meist lange Arbeitszeiten voraus. Das ist ein Grund dafür, dass der Einkommensunterschied zwischen Männern und Frauen so hartnäckig bestehen bleibt: Lang arbeiten kann eben nur, wer nicht auch noch umfangreiche Pflichten in Haushalt und Familie hat. Solange ein großer Teil der sogenannten Care-Arbeit an den Frauen hängen bleibt, haben sie weniger Kapazitäten, um hohe Gehälter zu verdienen. Dieser Zusammenhang zwischen Arbeitszeit und Einkommen ist in der Forschung gut belegt. Einen neuen Aspekt zur Ungleichheitsforschung fügen jetzt Lyndall Strazdins, Jianghong Li und ihre Teams hinzu: Basierend auf Daten aus Deutschland und Australien zeigen sie die zentrale Bedeutung, die der Gesundheit zukommt. 

Die Forschenden beschreiben das Phänomen eines „health ceiling“, also einer Schwelle, ab der der Umfang der Arbeitszeit schädlich für die Gesundheit wird. Bei Männern liegt diese Schwelle bei 45 bis 46 Wochenstunden. Bei Frauen liegt die Schwelle um etwa 10 Stunden niedriger, und die Belastung für die physische und psychische Gesundheit steigt rapide an, je weiter die Arbeitszeit darüber liegt. „Zusammengefasst lässt sich sagen, dass Männer einen kompletten Arbeitstag mehr pro Woche für Erwerbsarbeit zur Verfügung haben“, sagt die WZB-Forscherin und Co-Autorin Jianghong Li. Eine wesentliche Erklärung für diesen Unterschied ist die ungleiche Verteilung unbezahlter Arbeit. Die Autor*innen fügen hinzu: „Und es geht nicht um den bloßen Stundenumfang der Beanspruchung, sondern das Gefühl der Kontrolle über die eigene Zeit.“ 

Für die Berechnungen wurden Daten des Sozio-oekonomischen Panels (SOEP) für Deutschland und des Household, Income and Labor Dynamics in Australia Survey (HILDA) aus den Jahren 2002 bis 2022 herangezogen, berücksichtigt wurden Personen im Alter von 25 bis 64 Jahren. Zwischen Deutschland und Australien ergeben sich keine wesentlichen Unterschiede. Die Studie belegt, wie eng Ungleichheit im häuslichen Bereich mit Ungleichheit in der Arbeitswelt zusammenhängt. Die Autor*innen plädieren deshalb dafür, dass der Umgang mit Arbeitszeit auch Gegenstand politischer Debatten wird. 

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Pressemitteilung des Wissenschaftszentrums Berlin für Sozialforschung (WZB)

Vibrionen gehören natürlicherweise zu marinen Bakteriengemeinschaften und treten insbesondere in warmen Küsten- und Brackgewässern auf. Man kennt gut 150 verschiedene Arten, von denen etwa 10 % pathogen sind und Infektionen bei Menschen, Fischen oder Muscheln verursachen. Zu diesen zählt auch Vibrio vulnificus. Der Erreger kann bereits über kleinste Hautverletzungen beim Baden in den Körper gelangen und im schlimmsten Fall lebensbedrohliche Wundinfektionen oder Sepsis verursachen. Besonders gefährdet sind ältere Menschen und Personen mit geschwächtem Immunsystem. Da steigende Meerestemperaturen die Vermehrung der Bakterien begünstigen, gilt die Ostsee heute als eine der europäischen Hochrisikoregionen für Vibrio-Infektionen.

Hochaufgelöste Umweltdaten liefern der KI entscheidende Frühwarnsignale

Für die kürzlich in „Water Research“ veröffentlichte Studie untersuchte das IOW-Forschungsteam von April 2022 bis Mai 2023 insgesamt 15 Messstationen entlang der Ostseeküste und der Warnow-Mündung im Raum Rostock. Zweimal pro Woche entnahmen sie Wasserproben, die sie mit molekularbiologischen sowie mikrobiologischen Verfahren analysierten. Ergänzt wurden die Messungen durch Umwelt-, Wetter- und Satellitendaten zu Wassertemperatur, Salzgehalt, Nährstoffen, Chlorophyllgehalten und Strömungsverhältnissen.

Insgesamt werteten die Forschenden gut 1.500 Wasserproben aus. Dabei zeigte sich ein klares saisonales Muster: Nachweise von Vibrio vulnificus konzentrierten sich fast ausschließlich auf die Sommermonate zwischen Ende Juni und Anfang September. Besonders häufig trat das Bakterium bei Wassertemperaturen über 18 °C und Salzgehalten zwischen etwa 12 und 18 ‰ auf – Bedingungen, die im Sommer in der südlichen Ostsee häufig vorkommen.

Die große Stärke des Datensatzes lag nicht allein in der Menge der Messungen, sondern in ihrer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung. Dadurch konnten die Forschenden detailliert nachvollziehen, wie sich mikrobielle Gemeinschaften und Umweltbedingungen vor einem verstärkten Auftreten von Vibrio vulnificus verändern. „Wir konnten zeigen, dass sich das Auftreten der potenziell gefährlichen Vibrionen durch charakteristische ökologische Veränderungen frühzeitig ankündigt“, erklärt der Erstautor der Studie, Conor Christopher Glackin, der zu diesem Thema am IOW promoviert.

Diese biologischen Vorläufersignale nutzte das Forschungsteam, um verschiedene KI-Modelle gezielt zu trainieren. Sie sollten vorhersagen, ob und wann Vibrionen zu einem späteren Zeitpunkt an einem Standort auftreten. „Genau solche Muster kann künstliche Intelligenz erkennen und für Vorhersagen nutzen“, erläutert Glackin. Die besten KI-gestützten Modelle lieferten zuverlässige Prognosen zum Auftreten von Vibrio vulnificus bis zu vier bzw. fünf Wochen im Voraus. Besonders leistungsfähig erwiesen sich die Modelle, die neben physikalischen Umweltfaktoren auch Veränderungen mikrobieller Gemeinschaften berücksichtigten.

Bemerkenswert war dabei, dass auch frei verfügbare Satellitendaten ein hohes Potenzial für operationelle Frühwarnsysteme zeigten. Die Analysen deuten darauf hin, dass insbesondere mikrobielle Sukzessionsprozesse nach massiven Algenblüten eine zentrale Rolle spielen. Denn beim Zerfall großer Mengen an Phytoplankton werden organische Substanzen freigesetzt, die günstige Wachstumsbedingungen für Vibrionen schaffen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich mikrobiologische Prozesse in Küstengewässern deutlich besser vorhersagen lassen als bislang angenommen, so dass uns jetzt erstmals konkrete Vorhersagen für Vibrionen-Risikoperioden im Jahreslauf möglich sind“, sagt Matthias Labrenz, Umweltmikrobiologe am IOW und Leiter der Studie. „Damit rückt erstmals ein praktikables Frühwarnsystem in greifbare Nähe, das Gesundheitsbehörden oder Badeorte bei konkreten Warnentscheidungen unterstützen kann.“

Drohnen sollen KI-gestützt lokal präzise Warnsysteme ermöglichen

Das IOW arbeitet inzwischen auch anwendungsorientiert an einem solchen System: Seit April testen Forschende unter Leitung des Umweltmikrobiologen Daniel Herlemann ein KI-gestütztes Drohnen-Messprogramm zur lokalen Einschätzung von Vibrionen-Risiken an den Küsten Mecklenburg-Vorpommerns. Dabei erfassen Drohnen hochaufgelöst Umweltparameter wie Wassertemperatur, Strömungsverhältnisse, Salzgehalt und Blaualgenblüten im Bereich des Badewasserstreifens vor dem Warnemünder Strand. Die Daten werden automatisiert an einen Server übertragen und dort KI-basiert ausgewertet. Ziel ist die Entwicklung eines lokalen Vibrionen-Umweltindex mit Ampelsystem, das innerhalb weniger Minuten nach einem Drohnenflug eine standortspezifische Risikoeinschätzung liefern kann.

Das Projekt KIVib-Küste (kurz für „Digitalisierte und KI-gesteuerte Vibrio Bewertung von Küstengewässern“) knüpft direkt an die Ergebnisse der jüngst publizierten Studie und früherer IOW-Analysen zum Auftreten von Vibrionen an. Langfristig hoffen die Forschenden, dass die bisherigen eher allgemeinen Warnungen durch lokal präzise und kurzfristig aktualisierte Risikoabschätzungen ersetzt werden können. „Angesichts des Klimawandels gewinnt das Thema zunehmend an Relevanz: Wärmere Sommer verlängern die jährliche Vibrionen-Saison, während gleichzeitig durch demografische Entwicklungen die Zahl besonders gefährdeter Personen zunimmt. Im touristisch stark genutzten deutschen Ostseeraum mit seinen vielen Millionen Urlaubsgästen jährlich ist es daher sowohl zur Gesundheitsvorsorge als auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten wichtig, Risikoperioden so klar wie möglich von eher unbedenklichen Bade- und Wassersportbedingungen abgrenzen zu können“, so Matthias Labrenz abschließend.

Originalpublikation

Conor Christopher Glackin, David Riedinger, Erik Zschaubitz, Lukas Vogel, Theodor Sperlea, Heike Benterbusch, Clara Nietz, Matthias Labrenz (2026): AI-driven forecasting of Vibrio vulnificus in the Southern Baltic Sea using high-resolution data. Water Research 297, 125647. https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.125647

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW)

Die Atemwege des Menschen sind von zahlreichen Mikroorganismen besiedelt. Diese Lebensgemeinschaft wird als Mikrobiom bezeichnet und ist wichtig für die Lungengesundheit. Eine neue Studie des Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum zeigt nun, wie stark das Rauchen dieses Gleichgewicht stört. Die Forschenden entnahmen Proben aus Nase, Rachen und Lunge von aktiven Rauchenden und untersuchten, wie sich das Mikrobiom nach sechs Wochen und nach einem Jahr Rauchstopp veränderte. Zum Vergleich wurden Proben von Nichtrauchenden herangezogen.

Das Ergebnis ist eindeutig: Rauchen stört das Mikrobiom in jedem Atemwegsabschnitt auf andere Weise. In der Lunge nimmt die mikrobielle Vielfalt ab und potenziell krankmachende Bakteriengattungen wie Haemophilus nehmen zu. Zwar setzt nach dem Rauchstopp eine Erholung ein, doch sie bleibt unvollständig. Einige Bakteriengattungen kehren selbst nach einem Jahr nicht auf ihr ursprüngliches Niveau zurück. Zudem verläuft die Erholung von Person zu Person sehr unterschiedlich. Die Studie liefert somit erstmals ein genaues Bild davon, wie langanhaltend die Auswirkungen des Rauchens auf das Atemwegsmikrobiom sind.

„Unsere Studie zeigt erstmals, dass Rauchen das Mikrobiom der Atemwege langfristig verändert und diese Veränderungen nicht vollständig reversibel sind. Das macht deutlich, wie wichtig es ist, die dahinterstehenden Mechanismen besser zu verstehen. Am Forschungszentrum Borstel untersuchen wir deshalb nicht nur die Folgen des klassischen Zigarettenkonsums, sondern auch die Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Rauchenden selbst sowie auf ihre Nachkommen“, so Prof. Susanne Krauss-Etschmann, Zentrumsdirektorin des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum.

Der Programmbereich „Chronische Lungenerkrankungen“ am FZB erforscht intensiv die Auswirkungen des Rauchens auf die Lunge und die Entwicklung chronischer Lungenerkrankungen wie Asthma und COPD. Ein besonderer Schwerpunkt liegt darauf, wie Rauchen bereits vor oder während der Schwangerschaft die Gesundheit von Kindern beeinflusst. Dabei untersucht das FZB unter anderem, wie selbst mildes Rauchen in der Schwangerschaft das Immunsystem der Nachkommen verändert und das Risiko für Asthma erhöht. Außerdem wird erforscht, welche Folgen das Rauchen von E-Zigaretten („Vaping“) während der Schwangerschaft hat und ob das Rauchen der Väter in der Jugend spätere Generationen beeinflussen kann.

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Pressemitteilung des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB)

Ozeane bedecken mehr als 70 Prozent der Erdoberfläche und bilden das größte zusammenhängende Ökosystem der Welt. Sie sind nicht nur Lebensraum für eine enorme Vielfalt an Organismen, sondern spielen auch eine zentrale Rolle für das globale Klimasystem und die Sauerstoffproduktion. „Trotz ihrer großen Bedeutung – auch für uns Menschen – sind Meere nach wie vor nur sehr lückenhaft erforscht. Schätzungen zufolge gibt es über 2,2 Millionen marine Arten, von denen aber etwa 90 Prozent noch nicht wissenschaftlich beschrieben sind“, erklärt PD Dr. Hanieh Saeedi, Leiterin des Bereichs Geobiodiversitätsinformation und Datenmanagement am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt, und fährt fort: „Unser Wissen über die weltweite Artenvielfalt der Meere ist trotz jahrzehntelanger Forschung und umfangreicher Datensammlungen noch immer verzerrt und unvollständig. Wo liegen Hotspots mariner Artenvielfalt? Wo bestehen Wissenslücken? Und was sind Treiber für die Artenvielfalt?“

Um diesen Fragen auf den Grund zu gehen, hat die Senckenberg-Datenspezialistin in ihrer neuen Studie rund 48 Millionen Datensätze zum Vorkommen von Meeresorganismen ausgewertet. Diese stammen aus globalen, frei zugänglichen Datenbanken wie dem Ocean Biodiversity Information System (OBIS) und der Global Biodiversity Information Facility (GBIF). Insgesamt umfasst der Datensatz Informationen zu über 184.000 marinen Arten. „Das entspricht etwa 90 Prozent der wissenschaftlich beschriebenen und akzeptierten Meeresfauna. Ziel war es – erstmals in diesem Umfang – ein globales Bild der marinen Biodiversität zu erstellen. Nicht nur, um Verbreitungsmuster zu erkennen, sondern auch, um systematisch aufzuzeigen, wo Daten fehlen und welche Faktoren diese Muster beeinflussen. Dies ist auch für die Planung gezielter Schutzmaßnahmen im Rahmen der Ziele der UN-Ozeandekade wichtig“, erläutert Saeedi ihren Ansatz.

Die Auswertung berücksichtigt Daten von flachen Küstengewässern bis hin zu extremen Tiefen von rund 11.000 Metern. Zusätzlich wurden statistische Methoden eingesetzt, um Verzerrungen durch ungleichmäßige Beprobung auszugleichen. „Es ist die erste Auswertung der marinen Biodiversität weltweit auf Grundlage eines derart umfangreichen Datensatzes, die Biodiversitätsmuster und ihre Einflussfaktoren über den gesamten Tiefengradienten hinweg analysiert – von der Wasseroberfläche bis in die Tiefsee. Auch die Unterschiede zwischen den verschiedenen Meerestiefen und Tiergruppen wurden systematisch berücksichtigt“, so Saeedi.

Die Ergebnisse der Meeresforscherin sind alarmierend: Mehr als die Hälfte der Weltmeere ist unzureichend untersucht oder die erhobenen Daten sind nicht öffentlich zugänglich. Das bedeutet, dass große Teile der Ozeane kaum „sichtbar“ sind. Besonders deutlich wird dies in der Tiefsee: Für mehr als 160 Millionen Quadratkilometer unterhalb von 200 Metern Tiefe gibt es praktisch keine verwertbaren Biodiversitätsdaten. Saeedi hierzu: „Gleichzeitig zeigen die Ergebnisse, dass die Artenvielfalt in der Tiefsee wahrscheinlich deutlich höher ist als bisher angenommen. Auch tropische und polare Regionen sind stark untererfasst, obwohl dort potenziell sehr viele Arten vorkommen.“
Aus den zentralen Tropen, einschließlich afrikanischer Meeresregionen, stammen weniger als 2,5 Prozent aller Datensätze. Anders sieht es in wirtschaftlich gut erschlossenen Regionen, wie dem Nordatlantik, und in flachen Meeresbereichen bis etwa 200 Meter Tiefe aus: Dort gibt es eine Konzentration von Daten. „Diese Ungleichverteilung führt dazu, dass bestimmte Muster der Artenvielfalt möglicherweise verzerrt dargestellt werden. In einigen Fällen werden Hotspots unterschätzt oder gar nicht erkannt, insbesondere in der Tiefsee und in wenig erforschten Regionen“, gibt Saeedi zu bedenken.

Auch die Treiber für die Artenvielfalt – also die Faktoren, die beeinflussen, wie viele Arten in einem Gebiet vorkommen und wie sich Biodiversität entwickelt oder verändert – lassen sich in den Weltmeeren nicht vereinheitlichen. Saeedis Studie zeigt, dass in flachen Meeresgebieten vor allem die Wassertemperatur eine zentrale Rolle für die Artenvielfalt spielt. In tieferen Meeresregionen sind Nährstoffkreisläufe und menschliche Aktivitäten entscheidend. Das liegt laut der Forscherin aber vermutlich auch daran, dass sich die bisherigen wissenschaftlichen Tiefseeexpeditionen nur auf bestimmte Regionen konzentrierten.

„Die Ergebnisse kommen zu einem entscheidenden Zeitpunkt für die globale Ozeanpolitik, da Regierungen im Rahmen der UN-Ozeandekade und internationaler Meeresschutzabkommen ehrgeizige Ziele zum Schutz der Biodiversität verfolgen. Schutzplanungen, die auf unvollständigen und geografisch verzerrten Daten beruhen, können dazu führen, dass besonders gefährdete Ökosysteme für Wissenschaft und Politik ‚unsichtbar‘ bleiben. Man kann nicht wirksam schützen, was nie beprobt, dokumentiert oder digital erfasst wurde“, warnt Saeedi und fährt fort: „Meine Studie zeigt, dass das globale Bild der marinen Biodiversität weiterhin stark davon geprägt ist, wo Forschende in der Vergangenheit Proben genommen und Daten veröffentlicht haben – weniger von der tatsächlichen Verteilung des Lebens im Ozean. Um die bestehenden Wissenslücken zu schließen, sind erhebliche internationale Investitionen notwendig – etwa in langfristige Monitoringprogramme, gezielte Tiefsee-Expeditionen, standardisierte Datenerhebungen, die groß angelegte Digitalisierung und Zusammenführung von Biodiversitätsdaten sowie stärker koordinierte internationale Forschungskooperationen. Nur so lässt sich die tatsächliche Vielfalt des Lebens in den Ozeanen realistisch erfassen und wirksam schützen.“

Publikation

Saeedi, H. Gaps and drivers of global marine animal biodiversity from the surface to abyss. Nat Commun 17, 4553 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-73613-z

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Pressemitteilung der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (SGN)

Warum altern Zellen – und warum verlieren wir mit zunehmendem Alter Energie und Belastbarkeit? Diese Frage ist eine der zentralen Herausforderungen der modernen Biomedizin. Dabei stehen die Mitochondrien besonders im Fokus – winzige Zellorganellen, die bereits lange als „Kraftwerke der Zelle“ bekannt sind, heute jedoch, als dynamische Kontrollzentren verstanden werden, die nicht nur Energie produzieren, sondern auch die zelluläre Kommunikation, Anpassung und viele lebenswichtige Prozesse koordinieren. Sie versorgen den Körper mit Energie, die er für Bewegung, Wachstum und Reparaturprozesse benötigt. Doch mit zunehmendem Alter verlieren diese Kraftwerke an Leistungsfähigkeit. Dass ihre Funktion im Alter nachlässt, weiß man. Doch bislang waren die Mechanismen, die diesen allmählichen Rückgang antreiben, weitgehend ungeklärt.

Fokus auf Membranlipide

Lange Zeit ging die Forschung davon aus, dass vor allem genetische Schäden innerhalb der Mitochondrien selbst dafür verantwortlich sind. Eine jetzt in „Nature Communications“ veröffentlichte Studie eines internationalen Forschungsteams unter der Leitung von Dr. Maria Ermolaeva vom Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena liefert nun eine überraschende Antwort auf diese Frage: Ein entscheidender Faktor scheint das Ungleichgewicht in der Struktur des mitochondrialen Netzwerks zu sein, das durch das Fehlen eines wichtigen Lipids in der Membranzusammensetzung verursacht wird.

Im Zentrum steht dabei Phosphatidylcholin – ein wichtiges Lipid, das ein Hauptbestandteil biologischer Membranen ist. Es sorgt dafür, dass Membranen flexibel bleiben und sich dynamisch neu organisieren können. Genau diese Eigenschaft ist entscheidend für die sogenannte „mitochondriale Fusion“ – einen Prozess, bei dem einzelne Mitochondrien zu Netzwerken verschmelzen. Diese Netzwerke sind notwendig, damit Zellen wichtige Moleküle – wie z.B. zelluläre Energieäquivalente, Stoffwechselprodukte, DNA und Signalmoleküle – verteilen und deren Austausch erleichtern können, wodurch Ungleichgewichte verhindert und beschädigte Komponenten ersetzt werden.

Die Studie zeigt, dass die körpereigene Produktion von Phosphatidylcholin mit zunehmendem Alter abnimmt, was zu einer verstärkten Zersplitterung und Funktionsstörung der Mitochondrienmembranen führt.

Wenn Gene, die an der Phosphatidylcholin-Synthese beteiligt sind, bei jungen Würmern deaktiviert waren, sahen ihre Mitochondrien in den Zellen schnell „gealtert“ aus. Besonders fasziniert waren die Forschenden davon, wie sehr diese Veränderungen den Mitochondrien ähnelten, die typischerweise in chronologisch alten Organismen zu beobachten sind. Noch auffälliger war die Beobachtung, dass sich die Mitochondrien innerhalb von nur zwei Tagen wieder verjüngten, wenn die Würmer mit Phosphatidylcholin oder dessen Vorläufer Cholin gefüttert wurden. „Wir waren selbst überrascht, wie stark dieses Molekül die Struktur, die Vernetzung und die Funktion der Mitochondrien beeinflussen kann“ erklärt Dr. Tetiana Poliezhaieva, Erstautorin der Studie.

„Schmetterlingseffekt“ einer kleinen biochemischen Veränderung

Was zunächst nach einer kleinen biochemischen Veränderung klingt, hat weitreichende Folgen (Schmetterlingseffekt). Normalerweise bilden Mitochondrien innerhalb der Zelle ein dynamisches Netzwerk, das sich ständig an neue Anforderungen anpassen kann. Mit dem Alter wird dieses Netzwerk jedoch immer instabiler. „Man kann sich das gesamte System als ein fein verzweigtes Stromnetz vorstellen, das mit zunehmendem Alter mehr und mehr beschädigt wird: Verbindungen brechen zusammen und der Stromfluss stockt“, erklärt Dr. Maria Ermolaeva, die Hauptautorin der Studie. „Die Energieproduktion läuft zwar weiter, wird aber weniger effizient und nachhaltig und die Energie kann nicht mehr flexibel verteilt werden.“

Infolgedessen verlieren die Zellen allmählich ihre „metabolische Plastizität“, also ihre Fähigkeit, sich schnell und effizient an veränderte Energiebedürfnisse anzupassen. Diese Anpassungsfähigkeit ist jedoch für die Aufrechterhaltung einer gesunden Funktion auf Dauer unerlässlich, nicht nur auf der Ebene einzelner Zellen, sondern in allen Geweben und physiologischen Systemen des gesamten Körpers. Ihr Verlust wird daher zunehmend als ein wesentliches Merkmal des Alterns anerkannt und steht zudem in engem Zusammenhang mit Krankheiten wie Diabetes.

Methodischer Ansatz: Vom Wurm bis zum Menschen

Um die zugrunde liegenden Mechanismen zu entschlüsseln, kombinierte das Forschungsteam mehrere sich ergänzende Modellsysteme, darunter den Fadenwurm Caenorhabditis elegans, menschliche Zellkulturen und umfangreiche klinische Patientendaten. Mit einem longitudinalen, altersübergreifenden Ansatz integrierten sie umfangreiche Datensätze, die Proteom- und Lipidomprofile, genetische Variation, Genexpression und Stoffwechselaktivität beim Menschen abdeckten. Diese vielschichtige Strategie ermöglichte es ihnen, molekulare Veränderungen, die in Modellorganismen beobachtet wurden, mit Mustern des menschlichen Alterns in Verbindung zu bringen. Durch diesen integrativen Ansatz – kombiniert mit experimenteller Validierung und Ganzkörper-Funktionsanalysen bei den Würmern – konnte ein direkter mechanistischer Zusammenhang zwischen allmählichen molekularen Veränderungen und systemischen Alternsprozessen aufgedeckt werden.

Neue Einblicke in den Alternsprozess

Die Studie zeigte, dass neben der Anhäufung genetischer Schäden auch alternsbedingte Veränderungen der Lipidsynthese zur mitochondrialen Dysfunktion beitragen. Dies erweitert das Verständnis der mitochondrialen Alterung, indem die Dynamik der Membranlipide als zusätzlicher Schlüsselfaktor identifiziert wurde.

Besonders interessant war eine longitudinale Vergleichsstudie verschiedener Lebensstadien des Fadenwurms. Die Daten deuten darauf hin, dass das Altern nicht gleichmäßig verläuft, sondern in Phasen mit unterschiedlichen biologischen Wendepunkten. Zunächst verlieren die Zellen ihre Fähigkeit, mit Stress umzugehen, begleitet von einer Beeinträchtigung der Proteinhomöostase – dem System, das die Proteinstabilität aufrechterhält. Darauf folgen metabolische und schließlich epigenetische Veränderungen.

Es wurden auch geschlechtsspezifische Unterschiede im Fettstoffwechsel festgestellt: Der stärkste Rückgang der Phosphatidylcholin-Spiegel wurde in den Metabolomdaten von Frauen im Alter um die Menopause herum festgestellt. „Diese Beobachtung ist besonders bemerkenswert, da sie mit einer Zeit zusammenfällt, in der viele Frauen von einem deutlichen Rückgang ihrer Energie und dem Einsetzen anhaltender Müdigkeit berichten“, fügt Dr. Ermolaeva hinzu.

Die Biologie des Alterns lässt sich beeinflussen

Die vielleicht wichtigste Erkenntnis der Studie liegt jedoch in der Umkehrbarkeit von alternsbedingten Funktionsstörungen: Durch eine gezielte Erhöhung der Phosphatidylcholin-Spiegel – beispielsweise über die Ernährung – stabilisierten sich die Mitochondriennetzwerke in alten Würmern und die Zellen begannen wieder, Energie effizienter zu produzieren. Dies deutet darauf hin, dass zumindest einige Aspekte des Alterns deutlich verlangsamt werden können, was ein längeres gesundes Leben ermöglicht – und dass gezielte Eingriffe in den Stoffwechsel einen Unterschied bewirken könnten.

„Unsere Arbeit zeigt, dass sowohl die mitochondriale Alterung als auch die allgemeine systemische Alterung zumindest teilweise veränderbar sind. Wenn wir die zugrunde liegenden Prozesse verstehen, können wir möglicherweise gezielte Gegenmaßnahmen ergreifen“, fasst Dr. Ermolaeva zusammen. Ob und wie sich diese Erkenntnisse in konkrete Therapien für den Menschen umsetzen lassen, muss in weiteren Studien geklärt werden. Besonders interessant ist in diesem Zusammenhang die Rolle der Ernährung: Bestimmte Nahrungsergänzungsmittel könnten dazu beitragen, die Zellfunktion im Alter zu stabilisieren.

Letztendlich zeigt diese Studie, dass eine Nahrungsergänzung mit Phosphatidylcholin als wirksame Anti-Aging-Maßnahme dienen kann, selbst wenn sie erst im mittleren oder fortgeschrittenen Alter begonnen wird. Insgesamt liefert die Studie einen wichtigen Impuls für die Alternsforschung. Sie verlagert den Fokus von irreversiblen Abbauprozessen hin zu veränderbaren Prozessen und gibt damit Hoffnung, dass gesundes Altern in Zukunft aktiver gestaltet werden kann.

Publikation

Aging-associated decline of phosphatidylcholine synthesis is a malleable trigger of natural mitochondrial aging. Poliezhaieva T, Li Y, Chaudhari PS, Isildak U, Alonso-Pernas P, Valentim IS, Su F, Espada L, Bayar M, Fu L, Koeberle A, Dönertaş HM, Ermolaeva MA. Nat Commun. 2026 Apr 18;17(1):3589. doi: 10.1038/s41467-026-71508-7.
https://www.nature.com/articles/s41467-026-71508-7

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut (FLI)

Pflanzen haben im Laufe der Evolution elegante Strategien entwickelt, um einem Mangel an Phosphat im Erdreich zu begegnen: Sie gehen Symbiosen mit Bodenpilzen ein. Diese Mykorrhizapilze versorgen ihre pflanzlichen Partner effizient mit Phosphat und weiteren lebenswichtigen Mineralien. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle haben jüngst gemeinsam mit Partnern der Universität Bonn einen molekularen Schalter entdeckt, der den Phosphatgehalt in der Pflanze erfasst und dann das Startsignal für oder gegen die Symbiose gibt. Dieser Signalweg könnte künftig genutzt werden, um Pflanzen zu befähigen, die Partnerschaft mit den Bodenpilzen auch dann einzugehen, wenn genügend Phosphat verfügbar ist. Die Studie in der renommierten Fachzeitschrift Science Advances bietet einen Lösungsansatz für ein langjähriges Problem in der Landwirtschaft und eröffnet neue Wege zur Reduktion von Düngemitteln.

Die Beimpfung von Nutzpflanzen mit Mykorrhizapilzen ist eine entscheidende Maßnahme, um die Erträge in der Landwirtschaft zu steigern. Die feinen Pilzhyphen wirken wie ein erweitertes Wurzelsystem und erhöhen die Aufnahme von Mineralien und Nährstoffen erheblich. Besonders Phosphat ist als zentraler Garant des pflanzlichen Energiehaushaltes ein überlebenswichtiger Nährstoff für die Pflanze, den sie mit Hilfe der Symbiose effizient aus dem Boden zieht. Für Pflanzen ist diese Partnerschaft jedoch mit Kosten verbunden: Sie müssen einen Teil ihrer produzierten Kohlenhydrate an die Pilze abgeben.

„Dieser Aufwand ist für die Pflanze so groß, dass sie die Symbiose unterdrückt, wenn genügend Phosphat im Boden verfügbar ist“, erklärt Martina Ried‑Lasi, Leiterin der Arbeitsgruppe Symbiose-Signaling am IPB. Der Verzicht auf die Symbiose wirkt sich, trotz ausreichender Phosphatversorgung, nachteilig auf die Erträge aus, da die Pilze auch die Aufnahme von Stickstoff, Magnesium und Kalium fördern. „Für die Landwirtschaft werden daher Strategien gesucht, Kulturpflanzen unabhängig vom Phosphatgehalt im Boden mykorrhizieren zu können“, sagt Gabriel Schaaf von der Universität Bonn. „Unsere Studie zeigt einen möglichen Ansatz, um solche Symbiosen künftig gezielt zu fördern.“

In Experimenten mit der Modellpflanze Lotus japonicus identifizierte das Forschungsteam das Enzym VIH2 als zentralen Schalter der Symbiosebildung. VIH2 steuert die Erzeugung von Inositol-Pyrophosphaten – das sind Signalmoleküle, die den Phosphatstatus anzeigen. Ist wenig Phosphat in der Zelle vorhanden, bildet VIH2 nur wenige Inositol-Pyrophosphate und die Zelle erhält das Signal, ein Notprogramm zu starten. Dazu gehört die Aktivierung von Phosphatmangel-Genen, der Umbau der Wurzelarchitektur und auch die Aufnahme der Mykorrhizasymbiose. Bei guter Phosphat-Versorgung produziert VIH2 große Mengen der Signalmoleküle. Das Mangelprogramm wird entsprechend gestoppt und die Partnerschaft mit den Mykorrhizapilzen unterdrückt.

„Wir haben untersucht, ob eine gezielte Drosselung des Enzyms das Notprogramm wieder startet und damit die Mykorrhizabildung ermöglicht“, berichtet Martina Ried-Lasi. „Und in der Tat: Die Pflanzen verhielten sich so, als litten sie unter Phosphatmangel, obgleich ausreichend Phosphat im Nährmedium vorhanden war.“ In der Folge hielten die Pflanzen ihre intensive Besiedlung durch Mykorrhizapilze aufrecht, die sie unter den gegebenen Phosphatbedingungen normalerweise unterdrücken würden. Wichtigste Erkenntnis des Forschungsteams: Die erzwungene Symbiose hatte keine negativen Auswirkungen auf Wachstum und Entwicklung beider Partner. Die Pilzstrukturen in den Wurzeln blieben stabil und funktionsfähig, und die Pflanzen zeigten eine erhöhte Aufnahme von Phosphat und weiteren Nährstoffen. „Damit konnten wir die Regulation der Mykorrhizasymbiose vom Phosphatgehalt im Boden entkoppeln“, sagt Gabriel Schaaf. „Genau das gilt seit Jahrzehnten als zentrales Ziel der Mykorrhizaforschung.“

Mit VIH2 haben die Pflanzenexperten einen bedeutenden regulatorischen Schalter gefunden, der die Etablierung der Symbiose steuert. Damit könnte sich die Mykorrhizierung von Kulturpflanzen künftig gezielt beeinflussen lassen. Eine Optimierung der Symbiosebereitschaft kann – im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen - flexibel und schnell über moderne Züchtungsverfahren wie der Genomeditierung erfolgen. Ob sich die Effekte auf Ertrag und Stabilität auch unter Feldbedingungen bestätigen lassen, muss indes noch geprüft werden. Dennoch eröffnet die Studie bereits jetzt ein neues konzeptionelles Modell, das die Phosphatwahrnehmung der Pflanze direkt mit der Steuerung symbiotischer Beziehungen verknüpft.

Phosphor spielt in Form von Phosphat eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel aller Lebewesen. Phosphat gilt als begrenzte, nicht erneuerbare Ressource. Zudem sind viele Rohphosphatvorkommen mit Schwermetallen belastet. Etwa 90 Prozent der jährlich weltweit geförderten 200 Millionen Tonnen Rohphosphate werden für die Produktion von Düngemitteln verwendet, ohne die ein ertragreicher Anbau von Kulturpflanzen nicht möglich wäre. Gleichzeitig führt der übermäßige Einsatz von Phosphat- und Mineraliendüngern zu erheblichen Umweltproblemen wie der Belastung der Böden mit Schwermetallen, der Verunreinigung des Grundwassers und der Eutrophierung von Gewässern. Die Mykorrhizierung von Nutzpflanzen ist ein entscheidender Hebel, um die Phosphat-Problematik in der Landwirtschaft zu entschärfen. Mit den pilzlichen Helfern im Boden können Landwirte den Einsatz von mineralischen Düngern reduzieren und gleichzeitig die Gefahr der Eutrophierung senken.

Originalpublikation

Raj, K., Gaugler, V. et al. Lotus japonicus VIH2 is an inositol pyrophosphate synthase that regulates arbuscular mycorrhiza. Science Advances (2026). https://doi.org/10.1126/sciadv.aec5607

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB)

Die Ludwig-Erhard-Stiftung verleiht den Ludwig-Erhard-Preis für Wirtschaftspublizistik 2026 an Prof. Dr. Dr. h.c. Christoph M. Schmidt. Der Präsident des RWI – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung und frühere Vorsitzende des Sachverständigenrates zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung wird am 3. November 2026 im Rahmen der Preisverleihung der Ludwig-Erhard-Stiftung ausgezeichnet.

„Christoph Schmidt ist ein herausragender Ökonom, dessen fachliche Expertise, konstruktive Herangehensweise und differenzierte Argumentation sehr positiv wahrgenommen, anerkannt und geschätzt werden und Wirkung zeigen. Dies gilt sowohl innerhalb der wissenschaftlichen Community als auch im Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in Politik und Wirtschaft, Medien und in die breitere Öffentlichkeit“, heißt es in der Begründung der Jury unter dem Vorsitz von Prof. Dr. Theresia Theurl. Die unabhängige Jury, bestehend aus Wissenschaftlern und Journalisten, würdigt damit Schmidts langjähriges Wirken an der Schnittstelle von Wissenschaft, Politikberatung und öffentlicher Debatte.

Als Wissenschaftler, Institutsleiter, kritisch-konstruktiver Berater von Entscheidungsträgern sowie in zahlreichen Expertengremien und wissenschaftspolitischen Funktionen stehe Christoph Schmidt für eine evidenzbasierte Politik- und Gesellschaftsberatung, abgeleitet aus exzellenter Forschung. Seine Kommunikation zeichne sich dadurch aus, dass sie Voraussetzungen und Zielkonflikte transparent mache.

So hat er wesentlich zu einem informierten wirtschaftspolitischen Diskurs beigetragen, valide Entscheidungsgrundlagen geschaffen und Menschen Orientierung gegeben. Dies zeuge von gesellschaftlicher Verantwortung.

Die Juryvorsitzende Prof. Dr. Theresia Theurl betont: „Das Wirken von Christoph Schmidt trägt dazu bei, die Kraft der Sozialen Marktwirtschaft vor den aktuellen Gegebenheiten in Wirtschaft und Gesellschaft nicht nur sichtbar zu machen, sondern auch zu stärken. Dies entspricht in geradezu idealer Weise der Intention des von Ludwig Erhard gestifteten Preises.“

Christoph Schmidt selbst bezeichnet die Soziale Marktwirtschaft als „den besten Referenzpunkt für eine offene und resiliente Gesellschafts- und Wirtschaftsordnung“ sowie als „einen idealen Rahmen für unsere individuellen Aktivitäten und gemeinschaftlichen Anstrengungen“.

Förderpreise für junge Stimmen der Wirtschaftspublizistik

Die Jury vergibt zudem zwei mit jeweils 5.000 Euro dotierte Förderpreise:

• Julian Olk, Hauptstadtkorrespondent beim Handelsblatt
• Henrike Adamsen, Redakteurin der WirtschaftsWoche

„Beide werden für die Analyse mehrerer aktueller wirtschaftspolitischer Themen ausgezeichnet. Die Beiträge überzeugen nicht nur durch sehr relevante Fragestellungen, eine eigenständige Herangehensweise und journalistische Qualität, sondern ebenso durch ökonomischen Sachverstand und einen soliden ordnungspolitische Kompass“, so die Jury.

Die Verleihung der Preise findet am 03. November 2026 in der Redoute in Bonn statt. Im Rahmen der Veranstaltung wird zudem der Schülerwettbewerb zur Frage: “Wie machen wir die Rentenversicherung zukunftsfest?” in Kooperation mit der Aktionsgemeinschaft Soziale Marktwirtschaft (ASM) gewürdigt – mit Präsentation des Sieger-Videos.

Hintergrund

Mit dem Ludwig-Erhard-Preis für Wirtschaftspublizistik zeichnet die Ludwig-Erhard-Stiftung seit 1977 Persönlichkeiten aus, die durch publizistisches, wissenschaftliches oder gesellschaftliches Wirken die Ideen der Sozialen Marktwirtschaft stärken und in die öffentliche Debatte tragen. Mehr dazu finden Sie hier.

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Pressemitteilung der Ludwig-Erhard-Stiftung

Partikel in der Atmosphäre beeinflussen den Strahlungshaushalt der Erde erheblich: Zum einen reflektieren diese Aerosole Sonnenlicht und Wärmestrahlung direkt. Zum anderen wirken sie aber auch als Wolkenkeime. Wieviel Wasserdampf sich an den Partikeln festsetzt, wirkt sich stark auf die Wolkenbildung aus. Die Hygroskopizität von Aerosolen (κ) ist einer der Schlüsselparameter bei Berechnungen des Strahlungsantriebs und beeinflusst die Unsicherheiten in Klimaprognosen. Obwohl Wolkenkondensationskeime bereits lange untersucht werden, ist das hygroskopische Wachstum von Aerosolen bei untergesättigten Bedingungen nach wie vor nur unzureichend charakterisiert, insbesondere in abgelegenen und unberührten Regionen. 

Um diese Wissenslücken zu schließen, entwickelten die Forschenden eine Methode mit erklärbarem maschinellem Lernen (ML), um das größenabhängige κ in verschiedenen atmosphärischen Umgebungen zu schätzen, in die sie Beobachtungen an zehn Standorten und über mehrere Partikelgrößen zwischen 50 und 300 Nanometer integrierten. Durch die Integration von chemischer Zusammensetzung, Partikelanzahl-Größenverteilung und Meteorologie konnten die Komplexität der Aerosol-Mischzustände erfasst und gleichzeitig Datenlücken geschlossen werden. „Im Gegensatz zu früheren regionalen ML-Studien wurde unser Ansatz auf geografisch verschiedene und regional aufgelöste Datensätze ausgeweitet und evaluiert, wodurch die Vorhersagegenauigkeit und Interpretierbarkeit verbessert werden konnte“, erklärt Shravan Deshmukh vom TROPOS. Durch das maschinelle Lernen konnten mehr Daten als sonst ausgewertet werden und durch die verschiedensten Messungen eine große Bandbreite abgedeckt werden. Die Hygroskopizitätsmessungen mit Hygroskopizitäts-Tandem-Differential-Mobilitäts-Analysatoren (HTDMA) an Bodenstationen reichen über mehrere Kontinente und über ein Jahrzehnt: Beijing (China, 2016/17), Kairo (Ägypten, 2019/20), Delhi (Indien, 2020), Goldlauter (Deutschland, 2010), Henties Bay (Namibia, 2017), Houston (USA, 2021/22), Mahabaleshwar (Indien, 2020), Melpitz (Deutschland, 2015), Paris (Frankreich, 2022) und Atlantik (FS Polarstern, 2011/12).

Es wurde ein signifikanter Einfluss extern gemischter Partikel auf κ beobachtet, insbesondere in städtischen und besiedelten Gebieten, in denen neue Emissionen mit gealterten Aerosolen in Wechselwirkung treten. „In stark verschmutzten Regionen wie Megacitys in Ägypten oder Indien wachsen die Partikel wahrscheinlich schneller an und nehmen mehr Wasser auf. Das könnte erklären, weshalb sich diese Regionen weniger schnell erwärmen. Ein verstärktes hygroskopisches Wachstum in solchen Regionen hat zudem potenzielle Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit durch Smog, wie wir durch Drohnen-Messungen in Delhi belegen konnten“, erklärt Dr. Ajit Ahlawat, Juniorprofessor an der TU Delft. In solchen Gebieten weisen herkömmliche Modelle die größten Fehler auf, da sie von einer idealen internen Vermischung ausgehen und Größen- sowie Quellenvariabilitäten außer Acht lassen. Das unterstreicht die Bedeutung der chemischen Zusammensetzung der Partikel. Bereits 2023 konnte das Team zeigen, dass die Hygroskopizität global gemittelt im Wesentlichen durch den Anteil organischer und anorganischer Stoffe an der Aerosolzusammensetzung bestimmt wird. 

„Aufbauend auf früheren Arbeiten liefern unsere regionalen Schätzungen eine verbesserte, datengestützte Darstellung der Hygroskopizität von Aerosolen. Dieser Ansatz führt zu genaueren Schätzungen des negativen Strahlungsantriebs und bietet eine Alternative zu herkömmlichen einheitlichen Parametrisierungen“, unterstreicht Prof. Mira Pöhlker vom TROPOS und der Universität Leipzig. „Unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von regionalen Aerosolparametrisierungen als entscheidenden Schritt zur Verringerung von Unsicherheiten bei der Abschätzung des direkten Strahlungsantriebs in Klimamodellen der nächsten Generation. Die Verwendung von Schätzungen wie unseren kann den regionalen direkten Strahlungsantrieb typischerweise um bis zu ±0,1 Watt pro Quadratmeter verändern, was global betrachtet bedeutsam wäre.“ Die Forschenden hoffen daher jetzt, dass ihr neuer Algorithmus in globale Modelle integriert wird, was möglicherweise sowohl die Größe als auch das Vorzeichen der Aerosol-Strahlungs-Wechselwirkungen verändern könnte. Künftige Klimamodelle könnten dadurch genauer werden.

Publikation

Deshmukh, S., Ferrer-Cid, P., Romshoo, B. et al. Regional aerosol hygroscopicity influences radiative forcing globally. Commun Earth Environ (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03505-z 

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS)

Podcast „Tonspur Wissen“

Der Podcast „Tonspur Wissen“ der Leibniz-Gemeinschaft wird gemeinsam mit der Rheinischen Post präsentiert. Das Format soll Wissenschaft anschaulich und verständlicher machen. Ziel ist es, aktuelle Themen mit Forschungsergebnissen zu verbinden. Moderiert wird der Podcast von Ursula Weidenfeld. Die Wirtschaftswissenschaftlerin und ehemalige Chefredakteurin der Zeitschrift „Impulse“ möchte mit ihren Fragen eine Brücke zwischen Alltagswelt und Spitzenforschung bauen. „Wir haben es verdient, Wissenschaft gut erklärt zu bekommen“, sagt sie. „Und die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verdienen es, dass wir uns für ihre Arbeit interessieren.“

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Hysterisch kreischende Konzert-Besucher*innen, Ohnmachtsanfälle, Hotelbelagerungen – und das fanatische Sammeln jeglicher Art von Informationen, Bildern und Objekten, die im Zusammenhang mit den Angebeteten stehen: Immer wieder in den Medien zu beobachten, war der Fan-Kult auch schon im 19. Jahrhundert ein Massenphänomen. Albrecht Dürer wird in dieser Zeit zu dem deutschen Malergenie erhoben, William Shakespeare zu dem englischen Dramatiker. Die Musiker Niccolò Paganini und Franz Liszt avancieren zu internationalen Stars. Und darüber, wer die anbetungswürdigere Balletttänzerin ist – Marie Taglioni oder Fanny Elßler – entsteht ein erbitterter öffentlicher Streit.

Doch wie entstehen Starruhm und Kult um einzelne Personen? Wer wird zum Idol, welche Voraussetzungen muss eine Person mitbringen, damit sie bewundert wird? Als Genies und Idole galten zunächst vornehmlich Männer. Von Mozart, Beethoven, Napoleon und Bismarck, aber auch Humboldt oder Nitzsche meinte man, dass sie in der Lage sind, konventionelle Grenzen zu überwinden, Innovationen zu schaffen und Gesellschaft und Kultur voranzubringen. Bei Frauen war man skeptischer. Sie erlangten eher als Bühnen-Stars Anerkennung. Verehrt wurden jeweils außergewöhnliche, oft auch eigenwillige, bisweilen exzentrische, mitunter düster-abgründige Charaktere.

Die Ausstellung beginnt mit der Genie-Definition und Prototypen des Genies wie Prometheus. Er galt als rebellischer mythischer Held, weil er den Menschen gegen den Willen des Göttervaters Zeus‘ das Feuer gebracht hatte. Prometheus wurde zum Vorbild, der für Neues und Fortschrittliches Grenzen überschritt und sich gegen Autoritäten auflehnte. Diese Eigenschaften werden sich in zahlreichen Star-Biografien wiederfinden.

Dichter, Denker und Politiker

Im zweiten Ausstellungsbereich sehen sich Besucher*innen den Büsten von Goethe und Schiller gegenüber – zwei bedeutenden Dichter-Genies. Ersterer galt als Universalgenie und wurde für seine vielseitigen Kenntnisse verehrt. Ein wahrer Goethe-Kult entstand. Bildnisse, Büsten und kleine Statuetten oder auch Sammeltassen mit Schauplätzen aus "Die Leiden des jungen Werther" beflügelten den Kult um das Dichtergenie. Goethe trug selbst zu dieser Außenwirkung bei und überprüfte von ihm angefertigte Bilder. Eine Darstellung im Hausrock ließ er überarbeiten, weil er sich als zu korpulent erschien. Schiller dagegen wurde bei seinen Anhängern eher zu einer politischen Symbol- und Idealfigur, die – angelehnt an seine Räuber oder Don Carlos – für Freiheitsbewegungen stand. Schillers Einsatz, sein Leiden und seine Integrität machten ihn bei der Arbeiterschaft beliebt, wie Medienberichte und das Buch „Schiller. Ein Lebensbild für deutsche Arbeiter“ belegen.

In der Verehrung beider Dichter schwang ein gewisser nationaler Stolz mit. Die Folgen der Französischen Revolution und der Industrialisierung hatten die Gesellschaft verändert und Verunsicherung hervorgerufen. Das Bedürfnis nach Zusammenhalt und der Zugehörigkeit zu einer Gruppe stieg. Um 1800 wurde die Suche nach der deutschen Identität, nach geistigen Vorbildern und idealen Herrschern – nach Taten-Genies – immer stärker. Parallel beförderte die Säkularisation die Suche nach weltlichen „Ersatzheiligen“. Doch blinder Personenkult oder nationale Verehrung können auch gefährlich sein. Dieses Problem erkannten einige bereits im 19. Jahrhundert.

Zu den einflussreichsten deutschen Politik-Stars des 19. Jahrhunderts gehören Otto von Bismarck und Robert Blum. Der Fürst und Reichskanzler polarisierte während seiner aktiven politischen Zeit, die Bewunderung stellte sich verstärkt nach seiner Absetzung und dem Erscheinen seiner Memoiren ein. Unzählige Bildnisse sind erhalten, die ihn als mächtigen Staatsmann oder würdevollen älteren Herrn zeigen, woran der Münchner Maler Franz von Lenbach erheblich Anteil hatte. Daneben existieren kleine Metall-Anhänger und Medaillen seines Konterfeis, nach ihm benannte Vereine, Straßen und Plätze sowie das mehr als 30 Meter hohe Bismarck-Denkmal in Hamburg. Robert Blum dagegen stammte aus einfachen Verhältnissen und setzte sich als Politiker für Demokratisierung und Gleichberechtigung ein. Nach der Beteiligung an den Aufständen von 1848 wurde er trotz Immunität als Abgeordneter hingerichtet, was großen Unmut hervorrief und schnell zu einer Überhöhung seiner Person führte: Stilisiert zur Symbolfigur der Arbeiterbewegung wurde sein Leben und Sterben zur Märtyrerlegende. Es erschien sogar ein Gesellschaftsspiel für Kinder, das auf seinem Werdegang basiert.

Weibliche Stars

Verehrte Frauen finden sich vor allem auf den Bühnen. Zu den wenigen Ausnahmen zählt Könige Luise: Als 17-jährige Prinzessin heiratete sie den preußischen Kronprinzen und späteren König Friedrich Wilhelm III. Luise war hübsch und modebewusst und stieg schnell zu einer bewunderten Stilikone auf. Sie galt aber auch als unkonventionell, manche kritisierten sie für ihre Verschwendungssucht. Beliebt war sie zudem als fürsorgliche Mutter und treusorgende Ehefrau – woraus man Treue für ihr Volk ableitete. Mit dem jungen Herrscherpaar verband sich die Hoffnung auf Reformen, doch es kam anders: Krieg und die Flucht ins Exil. Luise wurde als diplomatische Vermittlerin entsandt, scheiterte und starb mit gerade einmal 34 Jahren. Sie galt als „Königin der Herzen“, deren Leben glücklich begann, die später Leid erfuhr und sich für andere aufopferte. Neben großformatigen Porträts findet sich ihr Konterfei ebenso auf handlichen Wandtellern, Broschen und Anhängern wieder. Eine ambivalente Figur, für die sich Parallelen im 20. Jahrhundert finden.

In Krisenzeiten wächst das Bedürfnis nach Idolen und bewundernswerten Vorbildern – sowohl in der Politik, als auch in der Freizeit. Bühnenstars versprachen Abwechslung und eine Pause vom krisengeplagten Alltag. Die Sängerin Margarete Luise Schick brillierte als Iphigenie. Eine Marmorstatue zeugt von ihrem Ruhm. Die Verewigung einer Bühnenkünstlerin in diesem altehrwürdigen Material ist eine Seltenheit. Die Skulptur ist eine Neuwerbung des Germanischen Nationalmuseums und in der Ausstellung erstmals zu sehen.

Leihgaben der John Neumeier Stiftung in Hamburg zeugen von der Beliebtheit zweier berühmter Tänzerinnen des 19. Jahrhunderts: der Österreicherin Fanny Elßler und der Italienerin Marie Taglioni. Während Elßler als temperamentvoll und sinnlich galt und mit an Volkstänzen angelehnten Choreografien begeisterte, verkörperte Taglioni die „klassische“, fast überirdische Ballerina in weißem Tutu, die den Spitzentanz perfektionierte. Darstellungen ihrer Füße, gerne auf den Zehenspitzen stehend, wurden zu begehrten Fan-Objekten. Der nackte Fuß Taglionis in Bronze ist in der Ausstellung als „pars pro toto“ für die außergewöhnliche Ballerina zu sehen. Im Jahr 1838 tanzte Elßler die Sylphide, eine Rolle, als deren perfekte Besetzung ihre größte Konkurrentin Taglioni galt. Elßler sah sich daraufhin persönlichen Angriffen durch die Taglioni-Anhänger und die Taglioni-freundliche Presse ausgesetzt. Es folgten Intrigen, Hetzkampagnen und öffentliche Denunziationen – auch das gab es bereits im 19. Jahrhundert –, was die Bekanntheit beider Frauen allerdings nur steigerte.

Medien, Merch und Marketing

Denn Presse und Marketing erlebten im 19. Jahrhundert ebenfalls ihre erste Blütezeit. Wie wurden Genies und Stars bekannt, womit wurde für sie Werbung gemacht? In Vitrinen liegen dicht an dicht Anzeigenzettel und Werbeannoncen, Pfeifenköpfe, Sammelkarten, ein Fächer mit den Titeln von Wagner-Opern, Postkarten und frühe Fotografien, darüber Plakate und druckgrafisch vervielfältigte Porträts. Die im 19. Jahrhundert entstehende Fotografie ermöglichte die Produktion von Autogrammkarten: Aufnahmen der Bewunderten mit eigenhändiger Unterschrift.

Abschließend schlägt die Schau einen Bogen in die Gegenwart. Bis heute werden Stars und Idole fanatisch verehrt: T-Shirts und Pullover dienen als Andenken an Konzerttourneen. Fans schneidern sich markante Bühnenkostüme nach und schminken und frisieren sich wie die Angebeteten. Es gibt Düfte zu kaufen, Armbänder, Magazine und Bücher. Das Fan-Tum schweißt zusammen, es schafft Zusammenhalt und ein Gemeinschaftsgefühl. Im Fan-kult und der Verehrung desselben Stars sind sich ansonsten Fremde einig.

Was ist man bereit, für sein Idol zu tun, was bereit, ihm zu verzeihen? Die Frage können Besucher*innen abschließend für sich klären oder am Ende der Schau in einer interaktiven Station beantworten.

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Das Lassa-Virus löst beim Menschen Lassafieber aus, eine schwere Infektionskrankheit, die in Westafrika heimisch ist. Sie gehört zu der Gruppe der viral-hämorrhagischen Fieber, das heißt, sie kann innere Blutungen auslösen. Jährlich sind in Westafrika 100.000 bis 300.000 Menschen vom Lassafieber betroffen. Bei hospitalisierten Patient:innen liegt die Sterblichkeitsrate bei rund 20 Prozent. Die Erkrankung beginnt oft unspezifisch mit Fieber und kann zu schweren Verläufen mit Organversagen und inneren Blutungen führen. Bisher gibt es noch keine Impfung gegen das Lassa-Virus. Als Standardtherapie setzen Ärztinnen und Ärzte seit Jahrzehnten das Medikament Ribavirin ein. Allerdings fehlen klinisch-interventionelle Studien zu Ribavirin – dies sind Studien, in den Forschende Behandlungen testen, indem sie Patient:innen eine bestimmte Therapie verabreichen und deren Wirkung untersuchen. So ist unklar, ob die Therapie mit Ribavirin die Überlebenschancen verbessern oder diese vielleicht sogar verschlechtern könnte.

„Neue Medikamente mit bestätigter Wirksamkeit sind bei Lassafieber dringend vonnöten. Unser begrenztes Wissen zu Ribavirin basiert vor allem auf älteren Berichten aus den 1980er Jahren. Zusätzlich ist der Wirkmechanismus von Ribavirin bei Lassafieber unklar“, sagt Dr. Mirjam Groger, Laborgruppenleiterin am BNITM und Co-Letztautorin der Publikation. „Nun haben wir erstmals eine randomisierte kontrollierte Medikamentenstudie zur Evaluierung einer neuen Therapieoption bei Lassafieber durchgeführt, um verlässliche Erkenntnisse für die Behandlung des Lassafiebers zu gewinnen.“

Favipiravir als vielversprechender Kandidat

Um die Studie durchzuführen, kooperierten die BNITM-Forschenden mit langjährigen Partner:innen aus Hamburg, Frankreich und Westafrika. Sie testeten gemeinsam mit französischen und nigerianischen Kolleg:innen den antiviral wirkenden Kandidaten Favipiravir am Irrua Specialist Teaching Hospital (ISTH) und am Federal Medical Center Owo. Diese weltweit führenden Lassafieber-Behandlungszentren liegen in Nigeria, einem Land, in dem das Lassafieber mit hohen Fallzahlen vorkommt.

„Wir arbeiten seit fast 20 Jahren vertrauensvoll mit unserer Partnerinstitution, dem ISTH, vor Ort zusammen. In dieser Zeit wurden dort die notwendigen Infrastrukturen geschaffen, um diese klinische Interventionsstudie nach modernen Standards durchführen zu können“, erklärt Prof. Dr. Stephan Günther, Leiter der Abteilung für Virologie am BNITM, der die Kollaboration mit den afrikanischen Partnerinstitutionen vor rund 20 Jahren initiiert hat. Dr. Cyril Erameh, Erstautor der Studie und leitender Studienarzt in Nigeria: „Kontinuierliche Investition in Infrastrukturen der Diagnostik und der therapeutischen und klinischen Forschung, in Aufbau und Stärkung von Fachpersonal und in Sicherheitsmaßnahmen am ISTH ebneten den Weg für Studien dieser Art an einem hochpathogenen Virus wie dem Lassa-Virus.“

Favipiravir ist ein antiviraler Wirkstoff, der ursprünglich zur Behandlung von Influenza entwickelt wurde. Favipiravir hemmt die Virusvermehrung in einer Vielzahl von RNA-Viren, zu denen auch das Lassa-Virus gehört. In klinischen Studien mit gesunden Proband:innen und Influenza-, COVID19- und Ebola-Patient:innen wurde gezeigt, dass der Wirkstoff sicher und gut verträglich ist. Erste präklinische Studien der Abteilung Virologie am BNITM wiesen zusätzlich darauf hin, dass Favipiravir ein guter Wirkstoffkandidat bei Lassafieber sein könnte. Das nahmen die Forschenden vom BNITM und Kooperationspartner:innen als Ausgangspunkt für ihre nun ausgeführte klinische Phase-II Studie, der SAFARI-Studie. In dieser randomisierten kontrollierten Studie evaluierten die Forschenden die Sicherheit und Verträglichkeit von Favipiravir in Lassafieber-Patient:innen im Vergleich zur Standardtherapie Ribavirin und erfassten die antivirale Wirkstoffmenge im Blut der Patient:innen.

Favipiravir ist in der Therapie des Lassafiebers sicher und gut verträglich

Das internationale Team schloss in seine Studie 41 Patient:innen mit einem milden bis moderaten Lassafieberverlauf ein. Die Patient:innen wurden nach dem Zufallsprinzip (= randomisiert) der Ribavirin- oder der Favipiravirbehandlung zugeteilt. Um die Sicherheit und Verträglichkeit der Therapie zu beurteilen, zeichneten die Forschenden sogenannte behandlungsbedingte unerwünschte Ereignisse auf. Unter anderem traten Blutarmut, Übelkeit und Fieber bei der Behandlung mit Ribavirin sowie mit Favipiravir auf. „Schwierig für die Beurteilung ist, dass diese unspezifischen Ereignisse sowohl Nebenwirkungen der Medikamente als auch Symptome von Lassafieber sein können“, erklärt Groger. Das Ergebnis der Studie zeigt, dass Favipiravir eine sichere und verträgliche Alternative zum aktuellen Behandlungsstandard Ribavirin sein kann. 

Ribavirin kann als Nebenwirkung zur Zerstörung von roten Blutkörperchen beitragen. Da es beim Lassafieber auch zu inneren Blutungen kommen kann, wäre es von Vorteil, andere Medikamente ohne Nebenwirkungen auf Blutzellen verabreichen zu können. Entsprechend der Studienergebnisse könnte Favipiravir vom Sicherheitsprofil dieser Alternativkandidat sein.

„Das bisherige Fehlen von klinischen Studien zur Therapie des Lassafiebers hat uns motiviert, die Infrastruktur und Expertise in diesem Hochendemiegebiet gemeinsam mit unseren nigerianischen Partnern aufzubauen, um eine nachhaltige Studienplattform zu etablieren, in der neue Medikamente und Wirkstoffe nach hohen internationalen Standards evaluiert werden können“, erklärt Prof. Dr. Michael Ramharter, Leiter der Abteilung Klinische Forschung am BNITM und Leiter der Sektion Tropenmedizin der I. Medizinischen Klinik und Poliklinik des UKE die Gründe hinter diesem klinischen Studienprogramm. „Diese weltweit erste randomisierte klinische Interventionsstudie ist der erste sichtbare Erfolg eines langfristig ausgelegten Studienprogramms, das die Therapie des Lassafiebers entscheidend verbessern und neue, besser verträgliche Therapiestandards etablieren soll, um die Sterblichkeit des Lassafiebers zu senken“, beschreibt Ramharter den weiteren Ausblick der klinischen Forschungsprojekte.

Erkenntnisse für künftige Studien

Die vielversprechenden Ergebnisse der SAFARI-Studie sind die Grundlage für weitführende klinische Studien zur Untersuchung von Favipiravir bei Patient:innen mit einem schweren Lassafieberverlauf, allein oder auch in Kombination mit anderen Medikamenten. Basierend auf ihren gewonnenen Daten zur Aufnahme, Verteilung im Körper, Abbau und Ausscheiden von Favipiravir empfehlen die Wissenschaftler:innen für künftige klinische Studien mit Favipiravir ein anderes Behandlungsschema als sie in dieser Studie verwendet haben. Dieses Schema wird nun im Rahmen der internationalen Plattformstudie INTEGRATE evaluiert, an der das BNITM als Gründungsmitglied beteiligt ist.

Finanziell unterstützt haben die SAFARI-Studie das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), das Bundesministerium für Gesundheit, das Deutsche Auswärtige Amt und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Weitere Unterstützung kam von dem PANDORA-ID (Pan-African Network For Rapid Research, Response, Relief and Preparedness for Infectious Disease Epidemics)-Netzwerk und dem CRC (Collaborative Research Center) 1648 „Neu auftretende Viren: Pathogenese, Struktur und Immunität“.

Publikation

Erameh C., Okwaraeke K et al. Favipiravir for Lassa fever: an open-label, randomized controlled phase II trial. Nature Medicine 2026, DOI: 10.1038/s41591-026-04402-w

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Pressemitteilung des Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin (BNITM)

Im Fokus der aktuellen Studie stand ein handelsübliches pflanzliches Kombinationspräparat zur Linderung von Verdauungsbeschwerden. Es enthält Extrakte aus neun Pflanzen, deren Mischung deutlich bitter schmeckt. Daraus entstand die Hypothese, dass die enthaltenen Bitterstoffe, zu denen auch Polyphenole gehören, nicht nur Geschmacksrezeptoren in der Mundhöhle aktivieren, sondern auch über extraorale Bitterrezeptoren im Magen die Magensäureproduktion anregen können.

Vier Kräuterextrakte besonders wirksam

Um diese Hypothese zu überprüfen, untersuchte das Forschungsteam um Erstautor Phil Richter und Studienleiterin Veronika Somoza sowohl die Wirkung von einzelnen Extrakten als auch drei verschiedenen Extraktmischungen mithilfe eines zellbasierten Testsystems. Dabei zeigte sich: Einige Pflanzenextrakte, insbesondere aus Meisterwurz, Wacholder, Salbei und Schafgarbe, steigerten die Säureproduktion der menschlichen Magenzellen (HGT-1-Zellen) besonders stark. Andere, zum Bespiel aus Löwenzahn und Enzian, zeigten im getesteten Konzentrationsbereich (bis 300 Mikrogramm pro Milliliter) keine bedeutsame Wirkung.

Ein weiterer Befund der Studie ist, dass die stärksten Effekte bei Extrakten mit einem hohen Polyphenolgehalt auftraten. Diese sekundären Pflanzenstoffe könnten laut dem Forschungsteam eine zentrale Rolle bei der Stimulation der Säuresekretion der Magenzellen spielen. Molekularbiologische Experimente legen zudem nahe, dass insbesondere die drei Bitterrezeptortypen TAS2R4, TAS2R5 und TAS2R39 an der gesteigerten Säureproduktion beteiligt sind.

Die Mischung macht‘s

„Auch der Vergleich verschiedener Mischungen war interessant“, sagt der promovierte Wissenschaftler Phil Richter. So stimulierte die kombinierte Mischung aller neun Extrakte die Säurebildung am stärksten. Die Mischung aus den vier wirksamsten Einzelextrakten zeigte jedoch einen deutlich schwächeren Effekt, während die Mischung aus den fünf am wenigsten wirksamen Extrakten die Säuresekretion nur sehr wenig stimulierte.

Der Forscher erläutert: „Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass die volle Wirkung erst durch das Zusammenspiel verschiedener Inhaltsstoffe entsteht, die sich gegenseitig verstärken. Dies geschieht vermutlich durch die gleichzeitige Aktivierung mehrerer Bitterrezeptortypen". Veronika Somoza ergänzt: "Neben den Polyphenolen spielen sicher auch noch weitere Inhaltsstoffe eine Rolle.“

Die Studie liefert damit eine mögliche Erklärung für die verdauungsfördernde Wirkung bitterer Kräuter: Sie könnten über Bitterrezeptoren direkt die Magensäurebildung anregen und so die Verdauung unterstützen. Gleichzeitig zeigt sie, dass komplexe Pflanzenmischungen dabei wirksamer sein können als einzelne Extrakte.

Allerdings betont Veronika Somoza, die am Leibniz-Institut die Arbeitsgruppe Metabolic Function & Biosignals leitet, dass es sich um Ergebnisse aus Zellkultur-Experimenten handelt. Ob sich die beobachteten Effekte auch im menschlichen Körper in gleichem Maße zeigen, müssten zukünftige klinische Studien klären. Dennoch können die neuen Erkenntnisse schon heute dazu beitragen, pflanzliche Präparate gezielter zu entwickeln, so die Wissenschaftlerin.

Publikation

Richter, P., Piqué-Borràs, M.-R., Künstle, G., Somoza, V. (2026). A Digestive Herbal Mixture Preparation Stimulates Proton Secretion in Human Parietal Cells through Phenolic Compounds Targeting Bitter Taste Receptors. Mol. Nutr. Food Res. 70, 6. https://doi.org/10.1002/mnfr.70443.

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (LSB)

Der Amazonas transportiert enorme Mengen Süßwasser in den tropischen Atlantik – rund 50 % des gesamten Süßwassereintrags in diese Ozeanregion und bis zu 20 % weltweit. Daraus entsteht eine gewaltige Flussfahne, die sich über Hunderte Kilometer ausbreitet und sich mit der Zeit und zunehmender Entfernung vom Flussdelta verändert. So bildet sich ein Mosaik aus Lebensräumen mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Bedingungen.

Grundlage des Nahrungsnetzes in diesem dynamischen System sind die mikroskopischen Organismen des Planktons. Ursprünglich unterschied man pflanzenähnliches Phytoplankton (Mikroalgen), das Photosynthese betreibt, und tierisches Zooplankton, das andere Lebewesen frisst. Mittlerweile weiß man, dass manche Mikroalgen nicht in dieses Schema passen: Sie betreiben Photosynthese, nehmen aber zusätzlich organische Substanz auf und ernähren sich mitunter sogar räuberisch von anderen Mikroorganismen. Damit verwischt die klassische Grenze zwischen Produzenten und Konsumenten. Die jetzt vorgelegte Feldstudie macht deutlich, dass diese hybride Ernährungsweise – die sogenannte Mixotrophie – kein Randphänomen, sondern ein zentraler ökologischer Mechanismus ist.

Wie verborgene Ernährungsstrategien im Plankton sichtbar werden

Die Ernährungsweisen in gemischten Planktongemeinschaften zu unterscheiden, gehört zu den großen Herausforderungen der Meeresforschung. Ein entscheidender Fortschritt ist hierbei die Analyse stabiler Stickstoffisotope in Aminosäuren aus gefilterten Planktonproben. Je nach vorherrschender Ernährungsweise entstehen charakteristische Isotopenmuster, aus denen sich die trophische Position der Organismen im Nahrungsnetz bestimmen lässt. In der jetzt in Communications Biology veröffentlichten Studie kombinierten die Forschenden diesen Ansatz mit Analysen der Umweltbedingungen und der Planktongemeinschaft, etwa anhand von Pigmentdaten und mikroskopischen Beobachtungen.

„Durch diese Methoden-Kombination können wir mixotrophe Aktivitäten jetzt direkt im natürlichen System nachweisen – etwas, das bisher vor allem unter kontrollierten Labor- und nicht unter Feldbedingungen möglich war“, erklärt Ana Fernández-Carrera vom Institut für Ozeanographie und Globalen Wandel der Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Die Erstautorin der Studie nahm an zwei Forschungsexpeditionen – 2018 und 2021 – teil, um die Nahrungsnetze in der Amazonas-Flussfahne zu untersuchen. Damals Wissenschaftlerin am IOW, analysierte sie insgesamt 46 Planktonproben von 29 Stationen entlang der Flussfahne. Ergänzend erfassten die Expeditionsteams zentrale Umweltparameter wie Nährstoffkonzentrationen, Phytoplanktonpigmente, Sauerstoffgehalte und die Struktur der Wassersäule, um die Veränderungen entlang der Flussfahne zu charakterisieren.

Unter dynamischen Bedingungen zahlt sich Mixotrophie aus

Entlang des Alterungsgradienten der Amazonas-Flussfahne identifizierten Fernández-Carrera und ihr Team ein klares Muster in den Ernährungsstrategien des Planktons. In Wassermassen nahe der Flussmündung lagen die Werte für die trophische Position bei etwa 1,0 – ein Hinweis auf Dominanz von rein photosynthetischen Organismen. Mit zunehmendem Alter der Flussfahne – nach 27 Tagen – erhöhten sich diese Werte auf rund 1,5. Das zeigt, dass mixotrophe Ernährung zunimmt, je weiter die Flussfahne ins Meer vordringt, ohne dass jedoch Werte von 2,0 und mehr erreicht werden, was für eine überwiegend heterotrophe Ernährung durch Futteraufnahme typisch wäre.

Diese Verschiebung der Ernährungsweise hin zur Mixotrophie geht mit deutlichen Veränderungen der Umweltbedingungen einher. Mit zunehmender Entfernung von der Flussmündung nehmen die Nährstoffkonzentrationen ab: Nitrat beispielsweise sinkt von erhöhten Werten in der jungen Flussfahne auf etwa 2 µM auf dem Kontinentalschelf und nimmt in Richtung offene See noch weiter ab. Gleichzeitig gehen die Chlorophyllkonzentrationen von über 0,5 µg L⁻¹ auf etwa 0,17 µg L⁻¹ zurück. Auch die Struktur der Wassersäule verändert sich, mit zunehmend mächtigen durchmischten Oberflächenschichten, während die Sauerstoffkonzentrationen leicht unter Sättigung liegen.

Bei zunehmender Nährstoffarmut und unter physikalisch heterogenen Bedingungen, die sich aus dem Zusammenspiel von Durchmischung, Sauerstoffverfügbarkeit und biologischer Produktion ergeben, haben also diejenigen Organismen einen klaren Konkurrenzvorteil, die verschiedene Ernährungsweisen kombinieren; sie setzen sich sowohl gegenüber strikt autotrophen als auch strikt heterotrophe Organismen durch. „Dieses klare Muster zeigt, dass Mixotrophie kein Ausnahmefall ist, sondern unter bestimmten Umweltbedingungen eine dominante und äußerst effiziente Strategie sein kann“, erklärt Natalie Loick-Wilde, Korrespondenz-Autorin der Studie. Sie war an beiden Amazonas-Expeditionen als leitende Wissenschaftlerin beteiligt und forscht am IOW seit vielen Jahren zu marinen Plankton-Nahrungsnetzen.

Warum Mixotrophie für Klima und Ökosystemmanagement wichtig ist

Die Bedeutung dieser Ergebnisse reicht weit über die Amazonasregion hinaus. Denn sie stellen die klassische Vorstellung mariner Nahrungsnetze mit einfacher Trennung zwischen Produzenten und Konsumenten infrage und zeigen stattdessen ein Kontinuum von Ernährungsstrategien. „Mixotrophie ist weit verbreitet und funktional wichtig. Um marine Ökosysteme realistisch abbilden zu können, muss sie angemessen in Modellen berücksichtigt werden“, betont Ana Fernández-Carrera.

Zudem legt die Studie nahe, dass mixotrophe Organismen generell eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf des Ozeans spielen. „Mixotrophe Aktivität fördert vermutlich die Produktion und Anreicherung von kohlenstoffreichem, schwer abbaubarem organischem Material und trägt so zur langfristigen Speicherung von Kohlenstoff im Ozean bei“, erklärt Natalie Loick-Wilde mit Blick auf den Befund früherer Studien, die den äußeren Bereich der Amazonas-Flussfahne, in dem Mixotrophie dominiert, als bedeutende Senke für atmosphärisches Kohlendioxid identifizierten.

Beide Forscherinnen sind sich einig: Um marine Regionen, in denen zentrale Ökosystemprozesse besonders aktiv sind, besser zu verstehen, kommt es darauf an zu erkennen, wann, wo und warum Mixotrophie dominiert. Solche Gebiete können für den Kohlenstoffkreislauf, die Nährstoffdynamik und den Energiefluss im marinen Nahrungsnetz überdurchschnittlich wichtig sein. „Ein besseres Verständnis dieser trophischen Muster kann dazu beitragen, Ozean- und Klimamodelle zu verbessern und auch das Management mariner Ökosysteme wirksamer zu gestalten – etwa durch den Schutz produktiver Regionen mit besonderer Bedeutung für Fischerei und Biodiversität. Dafür müssen künftige Studien vor allem die Methoden zur präzisen Erfassung mixotropher Isotopensignaturen weiterentwickeln und entsprechende Untersuchungen auf andere Meeresregionen ausweiten“, so die beiden Planktonforscherinnen abschließend.

Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW)

Schnellere Züchtung hilft, klimaangepasste, ertragreiche und robuste Sorten schneller auf die Felder zu bringen - etwa mit besserer Toleranz gegen Trockenheit oder Hitze. Das erhöht die Ertragssicherheit und senkt den Einsatz von Ressourcen. Ein wichtiges Instrument für die Züchtung sind Haploide, also Pflanzen, die nur einen einfachen Chromosomensatz besitzen.

Aus Haploiden lassen sich durch Verdopplung ihrer Chromosomen („Doppelhaploide“) sehr schnell vollständig reinerbig Linien gewinnen, was die Entwicklung neuer Sorten beschleunigt.

Wenn in der Eizelle einer Pflanze ein bestimmtes Zentromer-Protein (CENH3) gezielt
abgebaut wird, entstehen sehr häufig väterliche haploide Nachkommen. Das Forschungsteam erzielte in Experimenten mit der Modellpflanze Arabidopsis thaliana einen Anteil von bis zu 57 Prozent haploiden Nachkommen. „Wenn wir CENH3 in der Eizelle gezielt entfernen, entstehen sehr effizient väterliche Haploide. Es ist fast so, als hätten wir der mütterlichen Chromosomen-Seite einfach den Stecker gezogen“, erläutert Dr. Saravanakumar Somasundaram, der Erstautor der Studie. Das angewandte Verfahren ist modular aufgebaut, nutzt pflanzeneigene Mechanismen und lässt sich grundsätzlich auch auf Kulturpflanzen übertragen.

Die Wissenschaftler haben CENH3 zunächst mit einem kleinen Etikett („Tag“) versehen und damit für den enzymatischen Abbau markiert. Die zelluläre „Müllabfuhr“ holt dank dieser Markierung CENH3 ab, bevor es zur Befruchtung kommt. Im Ergebnis fehlt CENH3 in der Eizelle, bleibt aber im Pollen erhalten. „Der spezifische Eizell-Promotor sorgt dafür, dass die Elimination den Embryo betrifft, jedoch nicht das Nährgewebe. Das erhält die Keimfähigkeit haploider Samen“, sagt Dr. Saravanakumar Somasundaram.

„Im Kern geht es darum, CENH3 in der Eizelle „auszuknipsen“, die Pflanze mit normalem Pollen zu bestäuben und haploide Samen zu produzieren“, sagt Prof. Dr. Andreas Houben, Leiter der Arbeitsgruppe „Chromosomenstruktur und -funktion“. „Unsere Methode erzeugt nach der Kreuzung nichttransgene Haploide und beschleunigt damit die Gewinnung von Reinzuchtlinien. Das spart Zuchtzeit. Es verkürzt den Prozess von mehreren Jahren auf eine Saison.“

Originalpublikation

Somasundaram et al. (2026): Targeted CENH3 protein depletion in egg cells enables highly efficient haploid induction. Plant Communications. DOI: 10.1016/j.xplc.2026.101837

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Neue Wirkstoffe entstehen nicht im Reagenzglas allein. Häufig haben sie ihren Ursprung in Naturstoffen, die Mikroorganismen im Austausch mit ihrer Umwelt produzieren. Welche Funktionen diese Moleküle in ihrem natürlichen Kontext erfüllen, ist jedoch oft wenig erforscht. Die nun ausgezeichnete Forschungsarbeit, die im Rahmen des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ entstand, zeigt eindrucksvoll, wie lohnend dieser Perspektivwechsel ist. Statt Naturstoffe nur im Hinblick auf ihr Potenzial für Arzneimittel zu betrachten, rückte das Team ihre Rolle im komplexen Zusammenspiel mikrobieller Gemeinschaften in den Fokus.

Innovativer Ansatz offenbart bislang unbekannten Naturstoff

Im Zentrum der prämierten Studie steht die Interaktion zwischen dem weit verbreiteten Bakterium Pseudomonas syringae und der räuberischen Amöbe Polysphondylium pallidum. Die Forschenden konnten zeigen, dass das Bakterium ein chemisches Radar einsetzt, um diese Fressfeinde zu erkennen und gezielt zu töten. Dahinter steckt eine ausgeklügelte chemische Signalkette: Das Bakterium produziert den Naturstoff Syringafactin und gibt ihn an seine Umgebung ab. Trifft dieses Molekül auf die räuberische Amöbe, wird es von ihr chemisch verändert. Das Bakterium wiederum besitzt ein spezielles Sensorprotein, das diese veränderten Moleküle als Warnsignal erkennt und gezielt Abwehrmechanismen aktiviert. In der Folge produziert das Bakterium einen zweiten Naturstoff: Pyrofactin, eine für die Amöben tödliche Substanz.

Dem Team um Pierre Stallforth, Professor an der Universität Jena und stellvertretender Direktor des Leibniz-HKI, ist es gelungen, diesen bislang unbekannten Mechanismus aufzuklären und mit Pyrofactin eine vielversprechende neue chemische Struktur zu identifizieren. Dabei ist diese Entdeckung mehr als ein Einzelfund. Sie steht exemplarisch für einen innovativen Forschungsansatz, der gezielt die Dynamik von Naturstoffen – also ihre Veränderung und Funktion im Zusammenspiel verschiedener Organismen – untersucht, um bislang unbekannte Naturstoffe aufzuspüren. Diese könnten künftig als Grundlage für neue Medikamente dienen oder Anwendung im Pflanzenschutz finden.

Neue Chancen für die Wirkstoff-Forschung

„Die Dynamik von Naturstoffen birgt ein enormes, bislang kaum ausgeschöpftes Potenzial für die Entdeckung neuer bioaktiver Verbindungen. Genau hier liegen neue Chancen für die Wirkstoff-Forschung“, sagt Stallforth, der den Preis in Aachen für sein Team entgegennimmt.

Die Studie unterstreicht zugleich die Bedeutung interdisziplinärer Zusammenarbeit am Leibniz-HKI. Indem unterschiedliche Fachrichtungen ihr Wissen bündeln, lassen sich selbst komplexe mikrobielle Wechselwirkungen entschlüsseln. Der Exzellenzcluster „Balance of the Microverse“ und der Sonderforschungsbereich ChemBioSys treiben diese interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Naturstoff-Forschung in Jena gezielt voran.

Originalpublikation

Zhang S, Schlabach K, Pérez Carrillo VH, Ibrahim A, Nayem S, Komor A, Mukherji R, Chowdhury S, Reimer L, Trottmann F, Vlot AC, Hertweck C, Hellmich UA, Stallforth P (2025) A chemical radar allows bacteria to detect and kill predators. Cell 188(9): 2495–2504.e20. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.033

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (HKI)

Die CAR T Zelltherapie hat die Behandlung bestimmter Blutkrebserkrankungen revolutioniert. Allerdings profitieren viele Patienten bisher nicht dauerhaft, weil die übertragenen CAR-T-Zellen sich meist nicht ausreichend vermehren oder dauerhaft im Körper verbleiben. Um diese Hindernisse zu überwinden, haben die Wissenschaftler in ihrer neuen Studie T-Stammgedächtniszellen (TSCM Zellen) verwendet. Gattinoni und sein Team hatten dafür eine Plattform-Technologie zur Herstellung solcher CAR modifizierter TSCM Zellen für den klinischen Einsatz etabliert und deren überlegene Wirksamkeit an Modellen der akuten lymphoblastischen Leukämie (ALL) gezeigt.

„Aktuelle CAR T Produkte können stark variieren, und diese Heterogenität zeigt sich dann in unterschiedlichen Therapieerfolgen und Toxizitäten. Deshalb haben wir ein standardisiertes CD8+ CAR T Zellprodukt mit genau definierten Eigenschaften entwickelt, das gezielt mit TSCM Zellen angereichert ist, und es mit konventionellen CAR T Zellen verglichen“, sagt Gabriele Inchingolo, Doktorand in Gattinonis Team und gemeinsamer Erstautor.

Was die Plattform zur Herstellung CAR modifizierter TSCM Zellen zeigte

Wie die Studie zur Behandlung in Patienten mit rezidivierten oder refraktären CD19+ B Zell Erkrankungen nach allogener hämatopoetischer Stammzelltransplantation zeigte, vermehrten sich die CAR modifizierten TSCM Zellen stärker und überlebten länger als Standard CAR T Zellen. So kam es zu kompletten Remissionen bei niedrigen Dosen – und das sogar ohne die sonst übliche lymphodepletierende Chemotherapie vor der Infusion. „Die Zellen, die aus der TSCM Plattformtechnologie stammten, führten im Blut der Patienten zu einem höheren CAR-T-Zellspiegel – und in vielen Studien waren hohe CAR T Zellspiegel im Blut ein starker Prädikator für klinischen Erfolg“, lautet die Einschätzung von Dr. James Kochenderfer, Ko-Autor und leitender Wissenschaftler in der Abteilung für Chirurgie des National Cancer Institute (NCI) in Bethesda, USA. „Dass Patienten bei Dosen von nur 250.000 Zellen/kg komplette Tumorrückbildungen erreichen, ganz ohne chemotherapeutische Vorbehandlung, bestätigt jahrelange Vorarbeit und eröffnet neue Möglichkeiten im CAR T Zelldesign“, ergänzt Gattinoni.

Das TSCM Zellprodukt war zudem gut verträglich. „In dieser Studie kam es zu weniger Zytokinfreisetzungs-Syndromen als in den meisten anderen CAR Studien, an denen ich beteiligt war“, berichtet Kochenderfer. Das Zytokinfreisetzungs Syndrom (CRS) ist eine häufige und potenziell schwerwiegende entzündliche Reaktion des Immunsystems, die ausgelöst wird, wenn CAR T Zellen im Körper aktiv werden. Selbst bei CAR-T-Zellmengen, die in der Vergleichsgruppe zu schweren CRS führten, traten bei TSCM Behandelten meist nur milde Nebenwirkungen auf. Das deutet darauf hin, dass das TSCM Produkt CAR-T-Zellen bildet, welche die sonst damit verbundenen schweren Nebenwirkungen nicht auslösen.

Zugleich zeigte die Studie, wie unterschiedlich sich die Zellprodukte im menschlichen Körper verhalten: Anders als konventionelle CAR-T-Zellen, die ihre stammzellähnlichen Reserven aufbrauchen, erhalten CAR-TSCM-Zellen während der gesamten Therapie ein beständiges Reservoir, das sich über einen allmählichen Austausch aktiver Klone erneuert. „Die TSCM Zellen werden also nicht alle gleichzeitig aktiviert, sondern in kleinen aufeinanderfolgenden Wellen. Nacheinander werden unterschiedliche Klone aktiv, sodass das Gesamtreservoir ruhender, stammzellähnlicher Zellen erhalten bleibt. Zum ersten Mal sehen wir dieses Grundprinzip direkt im Menschen“, erklärt Dr. Enrico Lugli, Ko-Autor der Studie und Projektleiter im Labor für translationale Immunologie und Leiter der Core Facility Durchflusszytometrie am Humanitas Research Hospital in Rozzano, Italien.

Studiendesign

Die Phase 1 Studie (NCT01087294) unter Leitung von Dr. James Kochenderfer am US-amerikanischen NIH rekrutierte Patienten mit rezidivierten oder refraktären CD19+ B Zell Erkrankungen nach allogener hämatopoetischer Stammzelltransplantation, also eine Patientengruppe mit wenigen Therapieoptionen. Zwei aufeinanderfolgende Kohorten erhielten entweder konventionelle allogene CD19 CAR T Zellen oder angereicherte CAR-TSCM Zellen. Alle Infusionen erfolgten ohne lymphodepletierende Chemotherapie und ermöglichten es den Wissenschaftlern so, die beiden Zellprodukte direkt zu bewerten.

Das Immunmonitoring wurde vom LIT koordiniert und in Zusammenarbeit mit Humanitas Wissenschaftlern durchgeführt, die Patienten longitudinal mit multidimensionaler Durchflusszytometrie und Bioinformatik nachverfolgten, um Expansion, Persistenz und Schicksal der CAR T Zellen zu kartieren. Wie bei Frühphasenstudien üblich, müssen diese Ergebnisse in größeren, randomisierten Studien bestätigt werden, um die klinische Aussagekraft des TSCM Ansatzes zu belegen.

Ausblick

Wichtige Erkenntnisse gewannen die Forscher auch bei den Patienten, bei denen das TSCM-Produkt in der Studie nicht anschlug: Denn die Ursachen für das jeweilige Therapieversagen waren weniger die T Zellen selbst, sondern externe Faktoren wie etwa ein geringes Vorkommen des Zielproteins auf den Tumorzellen, immunsuppressive Signale (insbesondere Interleukin 10) oder Immunantworten gegen die CAR Konstrukte.

„Wir haben gezeigt, dass ein klar definiertes, stammzellähnliches Zellprodukt bei niedrigeren Dosen wirksam sein kann. Mit einer homogenen TSCM Population können wir vermutlich eine verlässlichere Ansiedlung und Persistenz von CAR-modifizierten T-Zellen erreichen und so besser vorhersehbare Ergebnisse sowie zielgerichtetere klinische Studien planen“, fasst Gattinoni zusammen.

Das volle Potenzial von CAR TSCM Zellen ist mit dieser Studie noch nicht vollständig erschlossen: Zukünftige Studien mit lymphodepletierender Chemotherapie, vollständig humanisierten CAR Konstrukten und möglicher Ergänzung durch CD4+ T Zellen dürften die Therapieerfolge weiter verbessern. Die hier gewonnenen biologischen Erkenntnisse sind wahrscheinlich auch außerhalb des post alloHSCT Settings relevant – etwa für autologe CAR T Zelltherapien und bei soliden Tumoren, bei denen die Erschöpfung der CAR-T-Zellen bislang die Wirksamkeit begrenzte.

Über das Leibniz Institut für Immuntherapie (LIT)

Das LIT ist ein Institut der Leibniz Gemeinschaft mit Sitz in Regensburg, Deutschland. Unsere Mission ist es, innovative Therapien für die Behandlung von Krebs, Autoimmunerkrankungen und chronische Entzündungen zu entwickeln. Durch die Reprogrammierung von Immunzellen mittels synthetischer und pharmakologischer Strategien bauen wir Zellen, die Leben retten.

Einige Textelemente dieser Pressemitteilung wurden mit Hilfe von KI erstellt.

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Immuntherapie (LIT)

Das Team vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (Leibniz-IGB) untersuchte gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Potsdam und Wien Wasser- und Sedimentproben aus dem Weißen See und dem Müggelsee in Berlin, dem Stechlinsee und dem Dagowsee in Brandenburg, dem Haussee in Mecklenburg-Vorpommern, aus einem Teich inmitten von Feldern in Brandenburg sowie aus dem Zu- und Abfluss einer großen Wasseraufbereitungsanlage in Berlin. Anschließend wurde die DNA der in den Proben vorhandenen Bakterien untersucht. Die dabei entdeckten Antibiotika-Resistenzgene (ARG) wurden sogenannten Resistenzgen-Klassen zugeordnet. Dafür setzten die Forschenden unterschiedliche bioinformatische Methoden und genetische Datenbanken ein. „Dieser breite methodische Ansatz erlaubte es uns, im Erbgut der in den Proben vorkommenden Bakterienarten jene Gene zu identifizieren, die für Antibiotikaresistenzen verantwortlich sind“, erklärt Pau de Yebra Rodó, Erstautor der Studie und Doktorand am Leibniz-IZW und am Leibniz-IGB. „Die nachgewiesenen Resistenzgene gekörten zu insgesamt 18 Klassen dieser Resistenzgene – in unterschiedlicher Vielfalt und Häufigkeit an den verschiedenen Standorten.“

Spur der bakteriellen Antibiotika-Resistenzgene auch nach Wasseraufbereitung noch überdeutlich

Im Zufluss der Wasseraufbereitungsanlage kamen Antibiotika-Resistenzgene aller 18 Resistenzgen-Klassen vor, im Abfluss immerhin noch 16, wenngleich auch in etwas reduzierter Häufigkeit. Die Aufbereitung konnte offenkundig nur die ARGs zweier Resistenzgen-Klassen entfernen oder ausreichend stark verdünnen (ARGs gegen Glykopeptid-Antibiotika und gegen Nitroimidazole), alle anderen Resistenzgen-Klassen waren im aufbereiteten Wasser weiterhin vertreten. An zweiter Stelle im Ranking rangieren die städtischen Gewässer: im Oberflächenwasser des Müggelsees wurden neun Klassen von antibiotikaresistenten Genen nachgewiesen, im Sediment des Weißen Sees – also Bodenschichten, die Oberflächen- und Grundwasser filtern – waren es noch neun. Hingegen waren die Oberflächenwasser des Haussees, des Stechlinsees und des Dagowsees frei von nachweisbaren ARGs.

 „Interessant und besorgniserregend ist hingegen der Nachweis von bakteriellen Resistenzgenen in Sedimentproben der Seen im ländlichen Raum“, sagt Prof. Alex Greenwood, Leiter der Abteilung für Wildtierkrankheiten am Leibniz-IZW und Seniorautor der Studie. „Wassernahe Bodenschichten speichern offenbar Belastungen mit antibiotikaresistenten Bakterien und halten diese in der Umwelt vor, auch wenn das Oberflächenwasser keine nachweisbare Belastung (mehr) aufweist.“ Insbesondere Vertreter der gegen Aminoglykosid-Antibiotika gerichteten Resistenzgen-Klasse waren in den Sedimenten in höherer Gesamtlast präsent als im Wasser.

Teiche im ländlichen Raum sind ebenfalls stark belastet

In den Wasserproben des inmitten von Feldern im westlichen Brandenburg gelegenen Teiches wurden mit lediglich sechs zwar weniger unterschiedliche Resistenzgen-Klassen nachgewiesen als im Müggelsee-Wasser und in den Zu- und Abflüssen der Aufbereitungsanlage, es waren aber mehr als im Wasser von Stechlinsee, Haussee oder Dagowsee. Die Resistenzgen-Klassen der Teichbakterien deckten sich größtenteils mit jenen, die auch in den städtischen Gewässern nachgewiesen wurden: Aminoglykoside, Phenicole and Tetracycline. Dies sind Antibiotika, die sowohl beim Menschen als auch in der Nutztierhaltung eingesetzt und durch menschliche und landwirtschaftliche Abwässer in die Umwelt eingetragen werden. 

Dass bei städtischen Gewässern nicht nur deren unmittelbare Nähe zu menschlichen Siedlungen für den Eintrag antibiotika-resistenter Bakterien entscheidend ist (in dieser Hinsicht sind sich Müggelsee, Weißer See und Haussee relativ ähnlich), sondern auch die Intensität der Gewässernutzung, berichtet Prof. Hans-Peter Grossart, Leiter der Abteilung für Plankton- und Mikrobielle Ökologie am Leibniz-IGB. „Im Wasser des Müggelsees wurden erheblich mehr Resistenzgen-Klassen nachgewiesen als in den beiden anderen städtischen Seen, was sehr wahrscheinlich an der intensiveren Nutzung durch die Fischerei, den Schifffahrtsbetrieb und viele Badende liegt.“ 

Weitere Studien zu antibiotikaresistenten Bakterien im Wasser sind erforderlich

Antibiotikaresistente Bakterien werden in medizinischen Fachkreisen als große globale gesundheitliche Herausforderung angesehen. „Mit unserer Forschung versuchen wir zu verstehen, wie sich antibiotikaresistente Bakterien in der Umwelt verbreiten und dort möglicherweise auch längerfristig überdauern“, fasst de Yebra Rodó zusammen. „Der Eintrag durch menschliche Aktivitäten ist sicher die Hauptquelle für ARG-tragenden Bakterien in der Umwelt. Dies geschieht vor allem über das Abwasser von Krankhäusern, landwirtschaftlichen Betrieben und privaten Haushalten.“ 

In ihrer Studie sahen sich die Forschenden mit großen methodischen Herausforderungen konfrontiert. So konnten sie im Vergleichen zwischen Wasserproben, Proben aus Sedimenten und Proben aus der Wasseraufbereitungsanlage unterschiedliche Sequenzierungstiefen (ein Gütegrad der DNA-Analyse) erzielen. Die gefundenen Unterschiede in der Vielfalt und Häufigkeit der Resistenzgene in den Bakteriengenomen waren jedoch groß genug, um belastbare Aussagen zuzulassen. Weitere Studien, die ein breiteres Spektrum an Gewässern, mehr Proben pro Gewässer und einen längeren Zeitraum umfassen, seien jedoch erforderlich, um Unterschiede in den bakteriellen Antibiotikaresistenzprofilen städtischer und ländlicher Süßwasserökosystemen genauer charakterisieren zu können. 

Publikation

De Yebra P, Zoccarato L, Galdindo JA, Numberger D, Abdulkadir N, Grossart HP, Greenwood AD (2026): Diversity of antibiotic resistance genes increases in urbanized lakes: a multi-tool screening. iScience 115892. DOI: 10.1016/j.isci.2026.115892

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Typ-2-Diabetes zählt zu den häufigsten Stoffwechselerkrankungen weltweit. Die verminderte Wirkung des Hormons Insulin, die sogenannte Insulinresistenz, führt dabei zu dauerhaft erhöhten Blutglukosewerten. Gleichzeitig ist jedoch seit längerem bekannt, dass auch der Gegenspieler von Insulin, Glukagon, bei vielen Menschen mit Typ-2-Diabetes erhöht ist und zu einer gesteigerten Glukoseproduktion in der Leber beiträgt. Glukagon sorgt dafür, dass die Leber Glukose ins Blut abgibt. Bei Menschen ohne Typ-2-Diabetes sind Insulin und Glukagon fein aufeinander abgestimmt. Gerät dieses Gleichgewicht aus der Balance, kann dies die Blutglukose erheblich beeinflussen. Die Forschenden wollten klären, ob erhöhte Glukagonspiegel bereits kurz nach der Diagnose eines Typ-2-Diabetes auftreten und welche Rolle dabei die Fettlebererkrankung spielt.

Für die kürzlich in der international führenden medizinischen Fachzeitschrift Diabetes Care veröffentlichte Studie analysierten die Forschenden des Deutschen Diabetes-Zentrums (DDZ) Blutproben und Stoffwechselparameter von 50 Erwachsenen mit neu diagnostiziertem Typ-2-Diabetes und 50 Erwachsenen mit normalem Blutglukosestoffwechsel. Grundlage waren Daten von Teilnehmenden der Deutschen Diabetes Studie – die größte laufende Studie zu neu diagnostiziertem Diabetes bei Erwachsenen in Europa.

Leber reagiert möglicherweise weniger empfindlich auf Glukagon

Die Ergebnisse zeigen, dass Menschen mit Typ-2-Diabetes bereits innerhalb des ersten Jahres nach der Diagnose rund 75 Prozent höhere Glukagonspiegel nach einer Mahlzeit aufweisen als Menschen ohne Typ-2-Diabetes. Bemerkenswert ist, dass dieser Anstieg eng mit dem Fettgehalt der Leber verknüpft ist – und nicht, wie bislang oft angenommen, mit Insulinresistenz oder bestimmten Stoffwechselprodukten im Blut. „Unsere Ergebnisse verdeutlichen, dass Typ-2-Diabetes nicht ausschließlich unter dem Aspekt der Insulinwirkung betrachtet werden sollte. Die Leber und die Regulation von Glukagon spielen eine besondere Rolle im Stoffwechsel“, erklärt Professor Michael Roden, wissenschaftlicher Geschäftsführer und Sprecher des Vorstands des DDZ sowie Direktor der Klinik für Endokrinologie und Diabetologie am Universitätsklinikum Düsseldorf.

Bisherige Arbeiten legen nahe, dass in den Leberzellen eingelagertes Fett die Wirkung von Glukagon beeinträchtigen könnte. Die neuen Daten stützen diese Annahme und sprechen für eine „hepatische Glukagonresistenz“. Das heißt: Die Leber reagiert möglicherweise weniger empfindlich auf Glukagon, woraufhin der Körper vermehrt davon ausschüttet. Die Ergebnisse sind auch praktisch relevant, da neue Wirkstoffklassen in Studien gezielt am Glukagonsystem ansetzen – unter anderem mit dem Ziel, Fettlebererkrankungen zu behandeln.

Früherkennung der Fettleber als Schlüssel zur Diabetesprävention

Auch für Menschen mit einer Fettlebererkrankung sind die Ergebnisse relevant. Sie unterstreichen, wie eng Lebergesundheit und Blutglukosestoffwechsel miteinander verknüpft sind. „Eine frühzeitige Behandlung der Fettlebererkrankung könnte dazu beitragen, das Risiko für Typ-2-Diabetes zu senken. Dafür ist Früherkennung und Screening von Risikogruppen entscheidend“, erklärt Maximilian Huttasch, Studienarzt am Institut für Klinische Diabetologie am DDZ und Erstautor der Studie. Weitere Untersuchungen müssen nun klären, ob tatsächlich eine verminderte Glukagonwirkung in der Leber vorliegt – und wenn ja, ob sie gezielt therapeutisch beeinflusst werden kann.

Originalpublikation

Titel: Increased Early Postprandial Glucagon Concentrations in Humans With Newly Diagnosed Type 2 Diabetes and Steatotic Liver Disease
Autoren: Huttasch, M., Kahl, S., Mori, T. et al.
Journal: Diabetes Care
Doi: https://doi.org/10.2337/dc25-3077

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Pressemitteilung des Deutschen Diabetes-Zentrums – Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (DDZ)

Studien an langlebigen Tierarten haben gezeigt, dass diese Arten oft über besonders leistungsfähige Systeme zur DNA-Reparatur, zur Tumorabwehr und der Regulation des Immunsystems verfügen. Erste genomische Analysen des Grönlandhais deuten darauf hin, dass Gene, die mit der Entzündungshemmung, dem Krebsschutz und der Stabilisierung zellulärer Prozesse in Verbindung stehen, auch bei dieser Art eine zentrale Rolle spielen.

Ein internationales Forschungsteam um Prof. Alessandro Cellerino von der Scuola Normale Superiore in Pisa, Italien, und Leibniz-Chair am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena, Deutschland, hat nun erstmals systematisch alternsbedingte Veränderungen im Herzgewebe des Grönlandhais genauer untersucht. Im Mittelpunkt der jetzt in „Aging Cell“ veröffentlichten Studie stand die Frage, ob der Grönlandhai vor typischen Anzeichen der Herzalterung – wie Fibrose, oxidativem Stress und Funktionsverlust – geschützt ist oder ob er in der Lage ist, die schädlichen Auswirkungen des Alterns zu kompensieren.

Zum Vergleich analysierten die Forschenden neben dem Grönlandhai auch zwei weitere Fischarten: den kurzlebigen Türkisen Prachtgrundkärpfling (Nothobranchius furzeri), ein etablierter Modellorganismus für beschleunigtes Altern, sowie den Laternenhai, auch als Schwarzer Degenhai bekannt (Etmopterus spinax), der phylogenetisch mit dem Grönlandhai verwandt ist, jedoch eine deutlich kürzere Lebensspanne von etwa 10 Jahren aufweist. Untersucht wurden klassische Marker der Zellalterung, darunter Lipofuszin-Ablagerungen sowie 3-Nitrotyrosin als Indikator für oxidativen Stress, um Rückschlüsse darauf zu ziehen, wie effizient deren Zellen Schäden vermeiden oder reparieren können. Tiere mit niedrigen Werten dieser Marker zeigen oft bessere antioxidative Schutzsysteme, effizientere Protein- und Zellreparaturmechanismen sowie eine geringere Anhäufung von Zellschäden über die Zeit.

Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass das Herz des Grönlandhais deutliche strukturelle und molekulare Veränderungen aufweist, die typischerweise mit Alternsprozessen in Verbindung gebracht werden. Dazu gehörte eine ausgeprägte Fibrose des Herzmuskels, eine verstärkte Ansammlung von Bindegewebe. Derartige Veränderungen können die Elastizität des Herzgewebes verringern und langfristig die Pumpfunktion beeinträchtigen. Zudem wurde eine starke Anreicherung von Lipofuszin, einem Alterspigment, in den Herzmuskelzellen beobachtet. Dieses Abbauprodukt entsteht, wenn im Lebensverlauf Zellbestandteile nicht vollständig abgebaut werden, und gilt als klassisches Zeichen für die Zellalterung.

Zusätzlich gab es auch Hinweise auf Schäden an den Mitochondrien, den „Kraftwerken“ der Zellen, sowie auf vergrößerte Lysosomen, die für den Abbau und das Recycling von Zellmaterial verantwortlich sind. Beides sind ebenfalls Anzeichen dafür, dass die Zellen über lange Zeit stark beansprucht wurden. Darüber hinaus fanden die Forschenden auch erhöhte 3-Nitrotyrosin-Werte, einem Marker für oxidativen und nitrosativen Stress. Dies ist ein Hinweis darauf, dass im Herzgewebe verstärkt oxidative Prozesse stattgefunden haben, die zu Proteinveränderungen führten.

„Alles in allem zeigten die analysierten Proben des Grönlandhais deutlich erkennbare Anzeichen klassischer Alternserscheinungen auf molekularer und Gewebeebene“, erklärt Prof. Cellerino. „Die belegen, dass auch bei dieser Art Alternsprozesse im Herzgewebe stattfinden.“

Auffällig jedoch ist, dass diese strukturellen und molekularen Veränderungen offenbar nicht mit einem entsprechenden Funktionsverlust einhergehen. Trotz der deutlichen strukturellen und molekularen Alternsanzeichen waren die untersuchten Tiere lebendig und schwammen. „Die gleichen Schäden in einem menschlichen Herzen wären nicht mit dem Leben vereinbar“, so Prof. Cellerino. „Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Grönlandhai zwar nicht vor alternsbedingten Schäden geschützt ist, aber bemerkenswert gut in der Lage ist, deren Auswirkungen zu kompensieren.“

Im Rahmen früherer Genomuntersuchungen zum Grönlandhai konnte gezeigt werden, dass der Grönlandhai gut entwickelte Mechanismen besitzt, um Schäden an seiner DNA zu reparieren und das Erbgut stabil zu halten. So wurden unter anderem Veränderungen in Genen festgestellt, die an der DNA-Reparatur und dem Zellschutz beteiligt sind, einige davon lagen gar in Form zusätzlicher Genkopien vor. Diese könnten dazu beitragen, genetische Schäden effizienter zu erkennen und zu korrigieren und so die Zellen über sehr lange Zeiträume hinweg zu schützen.

Die Studienergebnisse legen nahe, dass der Grönlandhai nicht deshalb extrem alt wird, weil er dem Alternsprozess entgeht, sondern weil er die Folgen des Alterns über sehr lange Zeit hinweg wirksam abpuffern kann. Seine Langlebigkeit ist demnach vor allem Ausdruck einer hohen biologischen Widerstandsfähigkeit, die es ihm ermöglicht, seine Körperfunktionen trotz fortschreitender Zellschäden weitgehend aufrechtzuerhalten. Das Verständnis der Mechanismen, die diese biologische Widerstandsfähigkeit (Resilienz) möglich macht, könnte völlig neue Wege zur Förderung eines gesunden Alterns eröffnen.

„Die Forschung zum Grönlandhai wurde von Professor John Fleng Steffensen von der Universität Kopenhagen vorangetrieben, der dessen extreme Langlebigkeit beschrieb und eine treibende Kraft bei der Förderung der Forschung zu dieser Art war. Er ist letztes Jahr verstorben, ich widme diese Arbeit seinem Andenken“, fasst Prof. Cellerino zusammen.

Publikation

Resilience to Cardiac Aging in Greenland Shark Somniosus microcephalus. Chiavacci E, Steffensen KF, Delaroche P, Astoricchio E, Poulsen AB, Brayson D, Garibaldi F, Lanteri L, Pinali C, Valente GR, Vignati F, Steffensen JF, Shiels H, Tozzini ET, Cellerino A. Aging Cell. 2026 May;25(5):e70505. doi: 10.1111/acel.70505. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.70505

[The Greenland shark (Somniosus microcephalus) genome provides insights into extreme longevity. Arne Sahm, Alexander Cherkasov, Hequn Liu, Danila Voronov, Kanstantsin Siniuk, Robert Schwarz, Oliver Ohlenschläger, Silke Förste, Martin Bens, Marco Groth, Ivonne Görlich, Sonia Paturej, Sven Klages, Bjoern Braendl, Jesper Olsen, Peter Bushnell, Amalie Bech Poulsen, Sara Ferrando, Fulvio Garibaldi, Davide Lorenzo Drago, Eva Terzibasi Tozzini, Franz-Josef Müller, Martin Fischer, Helene Kretzmer, Paolo Domenici, John Fleng Steffensen, Alessandro Cellerino, Steve Hoffmann. doi: https://doi.org/10.1101/2024.09.09.611499]

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI)

Das Projekt setzen Bundesarchiv, Landesarchiv Baden-Württemberg und FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur gemeinsam im Auftrag des Bundesbeauftragten für Kultur und Medien um. FIZ Karlsruhe verantwortet dabei die technische Umsetzung und den Betrieb.

Das Themenportal “Rechte Gewalt“ leistet einen wichtigen Beitrag zur Dokumentation und Aufarbeitung in Deutschland sowie zur Sensibilisierung mit Blick auf fremdenfeindliche und rechtsextremistische Entwicklungen in der Gegenwart. Gleichzeitig dokumentiert es die juristische Verfolgung der Taten. Damit schafft die neue Plattform einen zentralen digitalen Ort, um das Wissen über rechtsextreme und rechtsterroristische Gewalt zu bündeln, zu bewahren und zugänglich zu machen.

Das Themenportal „Rechte Gewalt“ entsteht als Teil des Archivportals-D in der Deutschen Digitalen Bibliothek (DDB). Es soll in den nächsten Monaten inhaltlich und technisch weiter ausgebaut werden.

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Pressemitteilung des FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur (FIZ KA)

Das Verbund­projekt RadiGaMe ist ein inter­disziplinäres Forschungs- und Transfer­vorhaben, welches Radikalisierungs­phänomene auf Kommunikations­plattformen mit Gaming­bezug systematisch unter­sucht und darauf auf­bauend Lösungs­ansätze für Straf­verfolgung, Früh­erkennung sowie präventive Maß­nahmen erarbeitet. Die Jury-Vor­sitzende Prof. Dr. Sabiha Ghellal bezeichnete die Forschung von RadiGaMe in ihrer Laudatio als „präzise, systematisch und hoch­relevant“. Die Jury hob die inter­disziplinäre Zusammen­arbeit des Forschungs­verbunds hervor und lobte, dass in der kritischen Forschung von RadiGaMe Gaming nicht verteufelt, sondern als wichtige Lebens­welt anerkannt wird.

Der Deutsche Computerspiel­preis (DCP) ist der wichtigste Preis für die deutsche Games-Branche und wird seit 2009 verliehen. Mit dem DCP zeichnet die Bundes­regierung, vertreten durch das Bundes­ministerium für Forschung, Technologie und Raum­fahrt (BMFTR), gemeinsam mit dem game – Verband der deutschen Games-Branche die besten Computer- und Videos­piele des Jahres aus Deutsch­land aus. 

Der RadiGaMe-Forschungs­verbund wird vom BMFTR im Rahmen der Förder­maßnahmen Zivile Sicher­heit – Bedrohungen im digitalen Raum mit einer Laufzeit von 2023 bis 2026 gefördert. Am PRIF haben Linda Schlegel und Julian Junk die Projektleitung inne. 

Pressemitteilung des PRIF – Leibniz-Institut für Friedens- und Konfliktforschung (PRIF)

Das Krankheitsbild der Mukoviszidose – auch Cystische Fibrose (kurz CF) genannt – beruht auf Gendefekten im sogenannten CFTR-Kanal. Er reguliert den Wasser- und Salztransport in der Lungenschleimhaut und sorgt für die Bildung ausreichend flüssigen Schleims. Bei etwa 90 Prozent der Mukoviszidose-Patient:innen liegt eine als F580del bezeichnete Mutation im CFTR-Kanal vor, das heißt, in seiner Proteinkette fehlt an Position 508 eine einzelne Aminosäure. Diese Veränderung führt dazu, dass CFTR falsch gefaltet und im Inneren der Zelle vorzeitig abgebaut wird, statt als Kanal in der Zellmembran der Atemwege zu arbeiten. Betroffene haben dadurch zähen Schleim in der Lunge, Erreger können nicht mehr gut abtransportiert werden. Die Folge ist eine chronische Infektion und Entzündung der Atemwege, die zu einem fortschreitenden Verlust der Lungenfunktion führt – im schlimmsten Fall macht das eine Lungentransplantation nötig.

Professor Dr. Marcus Mall, Direktor der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Pneumologie, Immunologie und Intensivmedizin an der Charité, hat mit seinem Team in den letzten Jahren maßgeblich dazu beigetragen, die Behandlung von Mukoviszidose durch eine Therapie mit drei niedermolekularen Wirkstoffen (CFTR-Modulatoren) spürbar zu verbessern: Mithilfe der sogenannten Dreifachtherapie aus Elexacaftor, Tezacaftor und Ivacaftor (ETI) kann die Funktionsweise des CFTR-Kanals auf etwa 50 Prozent des normalen Werts angehoben werden. Die chronische Entzündung und Infektion der Lunge bestehen aber häufig fort, zudem gibt es Patient:innen, bei denen diese Therapie nicht wirkt oder die sie nicht vertragen. 

Ein Antikörper als Reparaturhelfer

Für diese Gruppe könnte es künftig weitere Behandlungsoptionen geben: Das Team um den Chemiker Professor Dr. Christian Hackenberger vom Leibniz-FMP hat im Labor ein neues Molekül entwickelt, das das fehlgefaltete CFTR direkt im Zellinneren stabilisiert. Hierbei handelt es sich um einen Nanobody – ein winziger, aber stabiler Antikörperbaustein, der sich präzise an definierte Oberflächen von Proteinen anlagern kann. Dieser wird chemisch mit einem „Transportsignal“, sogenannten zellpenetrierenden Peptiden, versehen, die ihm helfen, direkt in Schleimhautzellen der Lunge einzudringen. Dort bindet der Nanobody an das defekte Kanal-Protein und hilft ihm, die richtige Form anzunehmen. 

Die Forschenden konnten zeigen, dass sich der Nanobody in Zellen, die von Mukoviszidose-Patient:innen stammten, über mindestens 24 Stunden an den mutierten CFTR-Kanal heftete. Die Zellen schädigte er dabei nicht. Funktionelle Untersuchungen belegten zudem, dass der korrigierte Kanal wieder Chlorid über die Zellmembran transportierte.

Kombination aus Dreifachtherapie und Nanobody

In Kombination mit der etablierten ETI-Dreifachtherapie zeigte der Nanobody in diesen Zellkulturen einen ausgeprägten Synergieeffekt: Während die ETI-Wirkstoffe die Funktion des defekten CFTR-Kanals im Mittel etwa zur Hälfte wiederherstellten, ließ sich die Kanal-Aktivität durch die zusätzliche Gabe des Nanobodys auf knapp 90 Prozent des Normalniveaus steigern. 

Damit zeigt die Studie, dass von außen zugegebene, zellgängige Nanobodys krankheitsrelevante, fehlgefaltete Proteine im Inneren von Zellen stabilisieren und ihre Funktion wiederherstellen können. „Es handelt sich, neben dem präklinischen Machbarkeitsnachweis einer Reparatur des CFTR-Kanals, um das erste Beispiel eines funktionalen zellpermeablen Antikörpers: Bisher wurden zellgängige Nanobodys vor allem zum Sichtbarmachen intrazellulärer Zielstrukturen oder zur gezielten Abtötung von Zellen eingesetzt“, sagt Prof. Dr. Christian Hackenberger.

„Da die Nanobodys direkt im Bereich der F508del-Mutation binden, ermöglichen sie es, die Reifungsstörung der CFTR-Kanäle noch gezielter zu behandeln“, sagt Prof. Dr. Marcus Mall. „Durch diesen neuen Wirkmechanismus lässt sich die CFTR-Funktion in Kombination mit den bestehenden CFTR-Modulatoren deutlich besser korrigieren. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass mit diesem neuen Ansatz sogar eine vollständige Normalisierung der CFTR-Funktion möglich ist. Dies wäre ein weiterer Durchbruch für die Therapie der Mukoviszidose.“ 

Damit eröffnet die Arbeit neue Möglichkeiten, die Behandlung von Mukoviszidose weiter zu verbessern – und legt zugleich den Grundstein für breitere therapeutische Anwendungen.

Perspektiven über Mukoviszidose hinaus

Bis zu einer klinischen Anwendung des Ansatzes bei Mukoviszidose müssen jedoch noch zentrale Fragen gelöst werden, etwa eine geeignete Formulierung für eine inhalative Anwendung und eine effiziente Durchdringung des zähen CF-Schleims. Zudem ist noch unklar, wie der Nanobody im Körper wirkt und wie das Immunsystem auf eine Nanobody-Behandlung reagiert. Diese Herausforderungen werden aktuell im Sonderforschungsbereich 1449 „Dynamische Hydrogele an Biogrenzflächen“ bearbeitet, in dessen Rahmen auch die aktuellen Ergebnisse entstanden sind. 

Der Ansatz einer intrazellulären Nanobody-Therapie könnte jedoch auch über Mukoviszidose hinaus bei anderen seltenen genetischen Krankheiten hilfreich sein, bei denen Proteinfehlfaltung eine Rolle spielt und für die es bisher kaum wirksame Behandlungen gibt. 

Über Mukoviszidose

Mukoviszidose oder Cystische Fibrose ist eine der häufigsten tödlich verlaufenden Erbkrankheiten weltweit. In Deutschland sind bis zu 8.000 Kinder, Jugendliche und Erwachsene davon betroffen. Durch eine Störung des Salz- und Wasserhaushalts im Körper bildet sich bei Mukoviszidose-Betroffenen ein zähflüssiges Sekret, das Organe wie die Lunge und die Bauchspeicheldrüse schädigt. Das führt zu einem fortschreitenden Verlust der Lungenfunktion und Atemnot, was die Lebenserwartung trotz verbesserter Behandlungsansätze noch immer deutlich senkt. Jedes Jahr werden in Deutschland etwa 150 bis 200 Kinder mit der seltenen Krankheit geboren. Ein Test auf Mukoviszidose ist Teil des Neugeborenen-Screenings.

Publikation

Franz, L., Rubil, T., Balázs, A., Overtus, M., Kemnitz-Hassanin, K., Govaerts, C., Mall, M. A., & Hackenberger, C. P. R.. A cell-permeable nanobody to restore F508del cystic fibrosis transmembrane conductance regulator activity. Nature Chemical Biology 2026. doi: 10.1038/s41589-026-02199-w

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Pressemitteilung des Leibniz-Forschungsinstituts für Molekulare Pharmakologie (FMP)

Erstautor Stepan Svintsov vom Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR), fasst zusammen: „Mithilfe eines GIS-basierten Analyseansatzes haben wir untersucht, wie ungenutzte Flächen wie Dächer, Hausgärten, Grünflächen und unbebaute städtische Grundstücke in produktive Gemüseanbauflächen umgewandelt werden könnten. Wir kommen zu dem Ergebnis, dass sich dadurch 28 Prozent des Gemüsebedarfs von 190 Millionen Europäern decken ließen.“

Versteckte Potenziale der Nahrungsmittelproduktion erschließen

In ihrer Studie untersuchten die Wissenschaftler die Verfügbarkeit von Stadt- und Dachflächen wie Gärten und Dachbeeten, die für den einfachen Gemüseanbau mit Erde im Freiland geeignet sind. Nicht berücksichtigt wurden Hightech-Systeme wie Hydrokultur oder vertikale Landwirtschaft. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass in europäischen Städten zwischen 4.500 und 7.500 Quadratkilometer Fläche für die Landwirtschaft genutzt werden könnten. Das ist mehr als die Fläche bzw. die doppelte Fläche der Insel Mallorca (3.640 bzw. 7.280 Quadratkilometer).

„Die urbane Landwirtschaft könnte lokale Ernährungssysteme erheblich stärken, die Widerstandsfähigkeit von Städten verbessern und die mit dem Fernverkehr von Lebensmitteln verbundenen Umweltauswirkungen verringern“, erklärt Mitautor Prajal Pradhan, Professor an der Universität Groningen in den Niederlanden. Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse betont er: „Die urbane Landwirtschaft sollte als ergänzender Bestandteil bestehender Ernährungssysteme betrachtet werden und nicht als vollständiger Ersatz für die traditionelle Landwirtschaft.“

Die Autoren führen aus, dass das Potenzial urbaner Landwirtschaft je nach Faktoren wie städtische Dichte, Verfügbarkeit von Flächen, Klima, Wasserverfügbarkeit sowie städtebaulichen Richtlinien und Vorschriften stark variiert. So können beispielsweise südeuropäische Städte mit Wasserknappheit konfrontiert sein, während nordeuropäische Städte durch kürzere Vegetationsperioden und geringere Sonneneinstrahlung gekennzeichnet sind.

Förderung nachhaltiger Städte und der Vision der „15-Minuten-Stadt“

Die Studie verbindet die urbane Landwirtschaft zudem mit neuen städtebaulichen Konzepten wie der „15-Minuten-Stadt“, in welcher Bewohnerinnen und Bewohner wichtige Dienstleistungen, darunter frische Lebensmittel, innerhalb kurzer Geh- oder Fahrradwege erreichen können.

„Durch die Integration der Landwirtschaft in die Stadtplanung könnten Städte den lokalen Zugang zu Lebensmitteln verbessern, den Transport von Lebensmitteln reduzieren, das Engagement der Gemeinschaft stärken und eine gesündere Ernährung fördern“, erklärt Mitautor Diego Rybski vom IÖR. „Mit durchdachter Planung und politischer Unterstützung könnten Dächer, Grünflächen und ungenutzte städtische Flächen zu wichtigen Bestandteilen der zukünftigen Lebensmittelinfrastruktur Europas werden.“

Durch die Kombination von hochauflösenden Landnutzungsdaten, Gebäudeflächen, Bevölkerungsdaten und Klimaklassifizierungen liefert die Studie eine der bislang umfassendsten Bewertungen des Potenzials urbaner Landwirtschaft in ganz Europa. Ihre Ergebnisse bieten wertvolle Erkenntnisse für die Stadtplanung, politische Entscheidungsträger sowie für Verfechter der Nachhaltigkeit, die die Nahrungsmittelproduktion in das Stadtbild integrieren möchten. „Da Städte zunehmendem Druck durch den Klimawandel, Versorgungsengpässe bei Lebensmitteln und Bevölkerungswachstum ausgesetzt sind“, so Prajal Pradhan, „kann die urbane Landwirtschaft eine bedeutende Rolle beim Aufbau resilienterer und nachhaltigerer urbaner Ernährungssysteme spielen.“

Originalpublikation

Svintsov, S.; Pradhan, P.; Smith, T.; Rybski, D. (2026): Integrating agriculture into European urban landscapes matters: A systematic assessment. In: Sustainable Cities and Society, 107422.       
DOI: https://doi.org/10.1016/j.scs.2026.107422

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung (IÖR)

Um den Raum für sinnvolle Politik-Maßnahmen auszuleuchten, fokussiert das Forschungsteam auf die Frage: Wie kann die EU die für 2050 beschlossene Klimaneutralität 2050 zu minimalen Kosten erreichen? Es stützt sich auf das präzise Energie-Wirtschaft-Klima-Modell REMIND, rechnet zunächst ein Referenzszenario mit als besonders plausibel erachteten Annahmen durch und variiert dann zentrale Annahmen: wo die EU 2030 bei Emissionssenkung und Energieeffizienz steht; wie sich bis 2050 die Kosten bei Wind- und Solarkraft entwickeln; wie verfügbar Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe als fossilfreie Energieträger sind. Und wieviel Kapazität die EU für CO₂-Entnahme aus der Atmosphäre schaffen kann, um schwer zu vermeidende Rest-Emissionen auszugleichen.

Ein Ergebnis lautet: Die EU-Klimawende, zu minimalen Kosten und unter den plausibelsten Szenario-Annahmen, würde eine Minderung des Netto-Treibhausgas-Ausstoßes 2040 um 86 Prozent relativ zu 1990 erfordern. „Diese Zahl gründet sich allein auf die techno-ökonomische Optimierung des EU-Transformationspfads, ohne Berücksichtigung von Fragen zu fairer globaler Lastenverteilung“, sagt zur Einordnung PIK-Forscher Robert Pietzcker, ein Co-Autor der Studie. 

Der EU-Klimabeirat hatte eine Reduzierung um 90 bis 95 Prozent empfohlen – mit Blick sowohl auf das Mögliche als auch auf das, was im globalen Maßstab fair ist. Dabei stützte sich der Beirat auch auf vorläufige Ergebnisse von Szenarien aus der hier vorliegenden Studie. Die Empfehlung fand sich dann wieder im Vorschlag der EU-Kommission für ein Reduktionsziel von 90 Prozent. Um den Druck auf die Mitgliedstaaten etwas zu verringern, erlaubt man die Anrechnung von 5 Prozent Reduktion aus Projekten außerhalb der EU. „Unsere Ergebnisse zeigen nun: Die 85 Prozent EU-interne Reduktion stehen im Einklang mit einer kosteneffizienten Transformation zur Klimaneutralität 2050“, erklärt Pietzcker.

Stromerzeugung aus Wind und Sonne muss sich versiebenfachen

Um eine derart starke Emissionsminderung innerhalb von nur 14 Jahren zu realisieren, muss die EU-Politik ihren bisherigen Erfolg – 37 Prozent Emissionsminderung von 1990 bis 2024 – noch verdoppeln und die Transformation weiter beschleunigen. Als Orientierung für künftige Maßnahmen liefert das Forschungsteam „Meilensteine“ für 2040 bezogen auf einzelne Sektoren, basierend auf der Modellanalyse. Es weist sie als Punktwert aus (aus dem Referenzszenario mit den plausibelsten Annahmen) und als „Sensitivitätsbereich“ (über das gesamte Szenarienpaket hinweg mit den als noch sinnvoll erachteten variierten Annahmen).

Zwei Säulen der Transformation sind der Ausbau von Strom aus erneuerbaren Energien sowie die Elektrifizierung von Energienachfrage. Im Referenzszenario muss die Stromerzeugung aus Wind und Sonne im Jahr 2040 siebenmal so hoch sein wie noch im Zeitraum von 2018 bis 2022 (Sensitivitätsbereich: vier- bis achtmal so hoch). Der Anteil von Elektrizität am Endenergieverbrauch, in den 2010er-Jahren noch ziemlich konstant bei 20 Prozent, muss bis 2040 auf 49 Prozent steigen (Bereich: 45 bis 59 Prozent). 

Eine Versiebenfachung des Stroms aus Wind und Sonne ist ambitioniert – aber sie könnte angesichts jüngster Erfahrungen durchaus machbar sein: Die erforderliche jährliche Wachstumsrate wurde im Zeitraum 2021 bis 2025 bereits erreicht, maßgeblich beschleunigt durch politische Maßnahmen zur Bewältigung der Energiekrise. Fortschritte gibt es auch bei der Verkehrswende: Der EU-Anteil von batterieelektrischen Autos an den Neuzulassungen stieg innerhalb von 6 Jahren von 2 Prozent (2019) auf 19 Prozent (2025), in Norwegen und Dänemark liegt er schon über 80 Prozent.

Abhängigkeit von Gas- und Ölimporten sinkt um 60 Prozent

Meilensteine liefert die Studie auch bezüglich der für Klimaneutralität unverzichtbaren – und bisher so gut wie gar nicht vorhandenen – Fähigkeit, CO₂ aus der Atmosphäre zurückzuholen und in geologischen Formationen dauerhaft zu speichern. Die Kapazitäten müssen von 2030 bis 2040 um jährlich 26 (Bereich: 16 bis 30) Prozent steigen, auf 188 (56 bis 257) Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr.

„Der Weg hin zur EU-Klimaneutralität 2050 erscheint gangbar, wenn die EU jetzt die Etappe bis 2040 mit ambitionierter Politik gestaltet“, sagt Renato Rodrigues, PIK-Forscher und Leitautor der Studie. „Eine erfolgreiche Dekarbonisierung kann die EU wirtschaftlich stärker machen – und zudem strategisch unabhängiger.“

Denn die Nachfrage sowohl nach Erdgas als auch nach Erdöl liegt 2040 im Referenzszenario der Modellanalyse um 60 Prozent niedriger als im Zeitraum 2018 bis 2022, erklärt Rodrigues. „Auch wenn die EU wohl weiterhin Energie-Importe braucht, etwa grünen Wasserstoff, Ammoniak oder E-Fuels, wären die Mengen deutlich geringer als bei den derzeitigen fossilen Brennstoffen. Die EU ist also weniger auf auswärtige Energieproduzenten angewiesen.“

Artikel

Rodrigues, R., Pietzcker, R., Sitarz, J., Merfort, A., Hasse, R., Hoppe, J., Pehl, M., Ershad, A., Muessel, J., Schreyer, F., Baumstark, L., Luder, G., (2026): 2040 greenhouse gas reduc-tion targets and energy transitions in line with the EU Green Deal. – Nature Communications. [DOI: 10.1038/s41467-026-71159-8]

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Pressemitteilung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK)

Während die gezielte Manipulation ganzer Chromosomen in Modellorganismen wie Arabidopsis thaliana bereits etabliert ist, stellte dies in Nutzpflanzen mit großen Genomen, wie beim Weizen, bisher eine enorme Herausforderung dar. Das IPK-Forschungsteam wollte herausfinden, ob sich häufig wiederholende DNA-Abschnitte, sogenannte Satelliten-DNA, als Ansatzpunkte für die CRISPR-Genschere eignen. Die Idee dahinter war: Wenn man viele dieser identischen Sequenzen gleichzeitig schneidet, kann dies das gesamte Chromosom beeinflussen. Das Team nutzte ein virusbasiertes System, um CRISPR-Komponenten in die Pflanzen zu übertragen. Mit diesem Ansatz umging das Forschungsteam langwierige, traditionelle Transformationsprozesse und ermöglichte hocheffiziente, chromosomale Veränderungen.

Dr. Jianyong Chen, der Erstautor der Studie, erklärt: „Unsere Forschung zeigt erstmals, dass Chromosomen durch gezielte Schnitte an Satelliten-DNA effizient verkleinert werden können.“ Dies ist ein bedeutender Fortschritt, da solche Veränderungen bislang nur zufällig auftraten. Man kann sich das wie ein Seil vorstellen: Schneidet man an mehreren Stellen gleichzeitig hinein, wird es instabil und reißt. Genau das passiert auch mit Chromosomen, wenn viele Schnitte gleichzeitig gesetzt werden.
In einigen Fällen führte die Methode sogar dazu, dass ganze Chromosomen verloren gingen. „Wenn zu viele Brüche entstehen, kann die Zelle das Chromosom nicht mehr reparieren und es geht vollständig verloren“, erklärt Prof. Dr. Andreas Houben, Leiter der IPK-Arbeitsgruppe „Chromosomenstruktur und Chromosomenfunktion“.

Fehlerhafte Reparaturprozesse können umgekehrt aber auch dazu führen, dass neue Chromosomenformen entstehen, sogenannte Isochromosomen. „Viele Schnitte bewirken, dass Chromosomen neu zusammengesetzt werden. Dabei können völlig neue Strukturen entstehen.“ Die Methode birgt also nicht nur das Potenzial, zu zerstören, sondern kann auch neue genetische Varianten schaffen. Diese neuen Varianten können eine Grundlage für die Züchtung neuer Weizensorten mit neuen, gewünschten Eigenschaften sein.

Die Studie zeigt, dass sich das Erbgut von Pflanzen viel gezielter verändern lässt, als bisher gedacht. Besonders spannend ist, dass ausgerechnet die Satelliten-DNA - lange Zeit nur als „genetischer Ballast“ betrachtet - eine Schlüsselrolle spielt und diese Bereiche hervorragende „Andockstellen“ für die modernen Züchtungswerkzeuge sind. Damit wird es möglich, die Struktur und Anzahl von Chromosomen von Nutzpflanzen mit riesigen Genomen effizient zu bearbeiten. Das ist die Schlüsselmethode, um künftig gezielt gewünschte Eigenschaften von wilden Verwandten in unseren modernen Weizen zu übertragen“, so die IPK-Wissenschaftler.

Originalpublikation

Chen et al. (2026): Satellite DNA-targeted CRISPR/Cas9-mediated editing enables chromosome truncation and elimination in wheat. Plant Communications. DOI: 10.1016/j.xplc.2026.101833 

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Der englischsprachige Atlas versammelt Fallstudien aus dem östlichen Europa, dem Westbalkan, dem Südkaukasus und Zentralasien. Nutzerinnen und Nutzer können Konflikte und Friedensprozesse auf verschiedenen Ebenen erkunden, von lokalen Auseinandersetzungen bis hin zu internationalen Verflechtungen.

Besonderes Merkmal der Plattform ist ihre Transparenz: Sie macht sichtbar, wie die Karten entstanden sind. Welche Daten verwendet wurden, welche Entscheidungen in die Darstellung eingeflossen sind und wie unterschiedliche Perspektiven die Visualisierung prägen, lässt sich direkt nachvollziehen.

„Wir wollen zeigen, dass Karten keine neutralen Abbilder von Konflikten sind, sondern Interpretationen und zugleich Teil der politischen und gesellschaftlichen Realität, von der sie geprägt werden und die sie mitprägen", sagt IfL-Forscherin Dr. Mela Žuljević, die den Atlas maßgeblich mitentwickelt hat. „Gleichzeitig können die Darstellungen helfen, unterschiedliche Sichtweisen sichtbar zu machen und kritisches Nachdenken anzuregen.“

Der Atlas versteht sich als „lebendiges“ Projekt, das bewusst offen und erweiterbar angelegt ist. Er lädt dazu ein, Karten nicht nur zu nutzen, sondern auch zu hinterfragen.

Das Projekt entstand in Zusammenarbeit internationaler Forschenden aus Geographie, Politikwissenschaft, Geschichte und Anthropologie.

• Der Atlas ist frei zugänglich unter https://visualisingconflictpeace.de
• Informationen zum KonKoop-Projekt gibt es unter https://konkoop.de

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Länderkunde (IfL)

Podcast „Tonspur Wissen“

Der Podcast „Tonspur Wissen“ der Leibniz-Gemeinschaft wird gemeinsam mit der Rheinischen Post präsentiert. Das Format soll Wissenschaft anschaulich und verständlicher machen. Ziel ist es, aktuelle Themen mit Forschungsergebnissen zu verbinden. Moderiert wird der Podcast von Ursula Weidenfeld. Die Wirtschaftswissenschaftlerin und ehemalige Chefredakteurin der Zeitschrift „Impulse“ möchte mit ihren Fragen eine Brücke zwischen Alltagswelt und Spitzenforschung bauen. „Wir haben es verdient, Wissenschaft gut erklärt zu bekommen“, sagt sie. „Und die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verdienen es, dass wir uns für ihre Arbeit interessieren.“

Zum Podcast "Tonspur Wissen"