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Während der COVID-19-Pandemie hat das RKI unterschiedliche Surveillance-Instrumente, Modellierungen und Studien herangezogen, um die jeweils aktuelle Lage zu bewerten. Dabei wurden bestehende Systeme zur Surveillance akuter Atemwegsinfektionen ausgebaut und auch neue Systeme etabliert, größtenteils in enger Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Partnern. Hier ist eine Auswahl an Projekten zu finden.
COVID-19-Fallzahlen nach Ländern basierend auf einem neuartigen epidemiologischen Modell

Vergiftungen mit Botulinum Neurotoxinen (BoNTs) sind seltene, aber lebensbedrohliche Erkrankungen. Sie werden unter anderem durch verdorbene Lebensmittel verursacht, in denen sich durch unsachgemäße Herstellung BoNT-produzierende Bakterien der Gattung Clostridium vermehren konnten. BoNTs gelten als die giftigsten bekannten Substanzen überhaupt, da bereits kleinste Mengen in der Lage sind, zielgenau die Übertragung von Nervenimpulsen auf die Muskulatur zu unterbinden. Hierdurch werden Lähmungserscheinungen hervorgerufen, die beim Krankheitsbild Botulismus zum Tod durch Atemlähmung führen können. Um Botulismus zu diagnostizieren, sind bislang sehr belastende Tierversuche mit Mäusen vorgeschrieben. Einem Forscherteam unter Federführung des Robert Koch-Instituts ist es nun gelungen, eine alternative Methode für den Nachweis der klinisch relevanten BoNTs zu entwickeln. Die Methode wurde 2019 im Fachmagazin Scientific Reports publiziert (www.nature.com/articles/s41598-019-41722-z) und wurde im Juni 2021 mit dem 3. Hamburger Forschungspreis für Alternativen zum Tierversuch ausgezeichnet.
Schematische Darstellung der Botulinum Neurotoxine und Modell der Wirkungsweise,

Eine Schlüsselrolle in Hinblick auf ihre hohe Wirksamkeit spielt das zielgenaue und stabile Andocken der Botulinum Neurotoxine an spezifische Rezeptormoleküle in der Membran von Nervenzellen (Neuronen). Bislang ging man davon aus, dass die gleichzeitige Bindung an zwei Rezeptoren – einem Neuronen-spezifischen Proteinmolekül sowie einem komplexen Zuckermolekül (Gangliosid) – dafür sorgt, dass die für die Aufnahme in die Neuronen notwendige stabile Verankerung vermittelt wird. Wissenschaftler haben nun jedoch erstmals gezeigt, dass zusätzlich noch eine dritte Bindung direkt an die Lipidmembran notwendig ist, um die hohe Toxizität der Botulinum Neurotoxine zu vermitteln
Modell, wie die Integration der Lipid-bindenden Schlaufe in die Lipidmembran zur

Eine Schlüsselrolle in Hinblick auf ihre hohe Wirksamkeit spielt das zielgenaue und stabile Andocken der Botulinum Neurotoxine an spezifische Rezeptormoleküle in der Membran von Nervenzellen (Neuronen). Bislang ging man davon aus, dass die gleichzeitige Bindung an zwei Rezeptoren – einem Neuronen-spezifischen Proteinmolekül sowie einem komplexen Zuckermolekül (Gangliosid) – dafür sorgt, dass die für die Aufnahme in die Neuronen notwendige stabile Verankerung vermittelt wird. Wissenschaftler haben nun jedoch erstmals gezeigt, dass zusätzlich noch eine dritte Bindung direkt an die Lipidmembran notwendig ist, um die hohe Toxizität der Botulinum Neurotoxine zu vermitteln
Modell, wie die Integration der Lipid-bindenden Schlaufe in die Lipidmembran zur

Eine Schlüsselrolle in Hinblick auf ihre hohe Wirksamkeit spielt das zielgenaue und stabile Andocken der Botulinum Neurotoxine an spezifische Rezeptormoleküle in der Membran von Nervenzellen (Neuronen). Bislang ging man davon aus, dass die gleichzeitige Bindung an zwei Rezeptoren – einem Neuronen-spezifischen Proteinmolekül sowie einem komplexen Zuckermolekül (Gangliosid) – dafür sorgt, dass die für die Aufnahme in die Neuronen notwendige stabile Verankerung vermittelt wird. Wissenschaftler haben nun jedoch erstmals gezeigt, dass zusätzlich noch eine dritte Bindung direkt an die Lipidmembran notwendig ist, um die hohe Toxizität der Botulinum Neurotoxine zu vermitteln
Modell, wie die Integration der Lipid-bindenden Schlaufe in die Lipidmembran zur

Eine Schlüsselrolle in Hinblick auf ihre hohe Wirksamkeit spielt das zielgenaue und stabile Andocken der Botulinum Neurotoxine an spezifische Rezeptormoleküle in der Membran von Nervenzellen (Neuronen). Bislang ging man davon aus, dass die gleichzeitige Bindung an zwei Rezeptoren – einem Neuronen-spezifischen Proteinmolekül sowie einem komplexen Zuckermolekül (Gangliosid) – dafür sorgt, dass die für die Aufnahme in die Neuronen notwendige stabile Verankerung vermittelt wird. Wissenschaftler haben nun jedoch erstmals gezeigt, dass zusätzlich noch eine dritte Bindung direkt an die Lipidmembran notwendig ist, um die hohe Toxizität der Botulinum Neurotoxine zu vermitteln
Modell, wie die Integration der Lipid-bindenden Schlaufe in die Lipidmembran zur

Eine Schlüsselrolle in Hinblick auf ihre hohe Wirksamkeit spielt das zielgenaue und stabile Andocken der Botulinum Neurotoxine an spezifische Rezeptormoleküle in der Membran von Nervenzellen (Neuronen). Bislang ging man davon aus, dass die gleichzeitige Bindung an zwei Rezeptoren – einem Neuronen-spezifischen Proteinmolekül sowie einem komplexen Zuckermolekül (Gangliosid) – dafür sorgt, dass die für die Aufnahme in die Neuronen notwendige stabile Verankerung vermittelt wird. Wissenschaftler haben nun jedoch erstmals gezeigt, dass zusätzlich noch eine dritte Bindung direkt an die Lipidmembran notwendig ist, um die hohe Toxizität der Botulinum Neurotoxine zu vermitteln
Modell, wie die Integration der Lipid-bindenden Schlaufe in die Lipidmembran zur

Eine Schlüsselrolle in Hinblick auf ihre hohe Wirksamkeit spielt das zielgenaue und stabile Andocken der Botulinum Neurotoxine an spezifische Rezeptormoleküle in der Membran von Nervenzellen (Neuronen). Bislang ging man davon aus, dass die gleichzeitige Bindung an zwei Rezeptoren – einem Neuronen-spezifischen Proteinmolekül sowie einem komplexen Zuckermolekül (Gangliosid) – dafür sorgt, dass die für die Aufnahme in die Neuronen notwendige stabile Verankerung vermittelt wird. Wissenschaftler haben nun jedoch erstmals gezeigt, dass zusätzlich noch eine dritte Bindung direkt an die Lipidmembran notwendig ist, um die hohe Toxizität der Botulinum Neurotoxine zu vermitteln
Modell, wie die Integration der Lipid-bindenden Schlaufe in die Lipidmembran zur

Vergiftungen mit Botulinum Neurotoxinen (BoNTs) sind seltene, aber lebensbedrohliche Erkrankungen. Sie werden unter anderem durch verdorbene Lebensmittel verursacht, in denen sich durch unsachgemäße Herstellung BoNT-produzierende Bakterien der Gattung Clostridium vermehren konnten. BoNTs gelten als die giftigsten bekannten Substanzen überhaupt, da bereits kleinste Mengen in der Lage sind, zielgenau die Übertragung von Nervenimpulsen auf die Muskulatur zu unterbinden. Hierdurch werden Lähmungserscheinungen hervorgerufen, die beim Krankheitsbild Botulismus zum Tod durch Atemlähmung führen können. Um Botulismus zu diagnostizieren, sind bislang sehr belastende Tierversuche mit Mäusen vorgeschrieben. Einem Forscherteam unter Federführung des Robert Koch-Instituts ist es nun gelungen, eine alternative Methode für den Nachweis der klinisch relevanten BoNTs zu entwickeln. Die Methode wurde 2019 im Fachmagazin Scientific Reports publiziert (www.nature.com/articles/s41598-019-41722-z) und wurde im Juni 2021 mit dem 3. Hamburger Forschungspreis für Alternativen zum Tierversuch ausgezeichnet.
Schematische Darstellung der Botulinum Neurotoxine und Modell der Wirkungsweise,

Vergiftungen mit Botulinum Neurotoxinen (BoNTs) sind seltene, aber lebensbedrohliche Erkrankungen. Sie werden unter anderem durch verdorbene Lebensmittel verursacht, in denen sich durch unsachgemäße Herstellung BoNT-produzierende Bakterien der Gattung Clostridium vermehren konnten. BoNTs gelten als die giftigsten bekannten Substanzen überhaupt, da bereits kleinste Mengen in der Lage sind, zielgenau die Übertragung von Nervenimpulsen auf die Muskulatur zu unterbinden. Hierdurch werden Lähmungserscheinungen hervorgerufen, die beim Krankheitsbild Botulismus zum Tod durch Atemlähmung führen können. Um Botulismus zu diagnostizieren, sind bislang sehr belastende Tierversuche mit Mäusen vorgeschrieben. Einem Forscherteam unter Federführung des Robert Koch-Instituts ist es nun gelungen, eine alternative Methode für den Nachweis der klinisch relevanten BoNTs zu entwickeln. Die Methode wurde 2019 im Fachmagazin Scientific Reports publiziert (www.nature.com/articles/s41598-019-41722-z) und wurde im Juni 2021 mit dem 3. Hamburger Forschungspreis für Alternativen zum Tierversuch ausgezeichnet.
Schematische Darstellung der Botulinum Neurotoxine und Modell der Wirkungsweise,