Refine
Year of publication
Document Type
- Article (5135)
- Doctoral Thesis (1476)
- Part of Periodical (210)
- Conference Proceeding (164)
- Preprint (159)
- Book (85)
- Contribution to a Periodical (63)
- Review (38)
- Working Paper (22)
- Part of a Book (16)
Language
Keywords
- inflammation (80)
- COVID-19 (58)
- SARS-CoV-2 (48)
- apoptosis (38)
- glioblastoma (38)
- Inflammation (37)
- cancer (37)
- breast cancer (34)
- autophagy (29)
- prostate cancer (26)
Institute
- Medizin (7388) (remove)
The interaction of Eph receptor tyrosine kinases with their transmembrane ligands; the ephrins, is important for the regulation of cell-cell communication. Ephrin-Eph signaling is probably best known for the discrimination of arterial and venous territories by repulsion of venous endothelial cells away from those with an arterial fate. Ultimately, cell repulsion is mediated by initiating the collapse of the actin cytoskeleton in membrane protrusions. Here, we investigated the role of the Ena/VASP family of actin binding proteins in endothelial cell repulsion initiated by ephrin ligands. Human endothelial cells dynamically extended sheet-like lamellipodia over ephrin-B2 coated surfaces. While lamellipodia of control siRNA transfected cells rapidly collapsed, resulting in a pronounced cell repulsion from the ephrin-B2 surfaces, the knockdown of Ena/VASP proteins impaired the cytoskeletal collapse of membrane protrusions and the cells no longer avoided the repulsive surfaces. Mechanistically, ephrin-B2 stimulation elicited the EphB-mediated tyrosine phosphorylation of VASP, which abrogated its interaction with the focal adhesion protein Zyxin. Nck2 was identified as a novel VASP binding protein, which only interacted with the tyrosine phosphorylated VASP protein. Nck links Eph-receptors to the actin cytoskeleton. Therefore, we hypothesize that Nck-Ena/VASP complex formation is required for actin reorganization and/or Eph receptor internalization downstream of ephrin-Eph interaction in endothelial cells, with implications for endothelial navigation and pathfinding.
Unpredictable disease trajectories make early clarification of end-of-life (EoL) care preferences in older patients with multimorbidity advisable. This mixed methods systematic review synthesizes studies and assesses such preferences. Two independent reviewers screened title/abstracts/full texts in seven databases, extracted data and used the Mixed Methods Appraisal Tool to assess risk of bias (RoB). We synthesized findings from 22 studies (3243 patients) narratively and, where possible, quantitatively. Nineteen studies assessed willingness to receive life-sustaining treatments (LSTs), six, the preferred place of care, and eight, preferences regarding shared decision-making processes. When unspecified, 21% of patients in four studies preferred any LST option. In three studies, fewer patients chose LST when faced with death and deteriorating health, and more when treatment promised life extension. In 13 studies, 67% and 48% of patients respectively were willing to receive cardiopulmonary resuscitation and mechanical ventilation, but willingness decreased with deteriorating health. Further, 52% of patients from three studies wished to die at home. Seven studies showed that unless incapacitated, most patients prefer to decide on their EoL care themselves. High non-response rates meant RoB was high in most studies. Knowledge of EoL care preferences of older patients with multimorbidity increases the chance such care will be provided.
Introduction End-of-life care is an essential task performed by most healthcare providers and often involves decision-making about how and where patients want to receive care. To provide decision support to healthcare professionals and patients in this difficult situation, we will systematically review a knowledge cluster of the end-of-life care preferences of older patients with multimorbidity that we previously identified using an evidence map.
Methods and analysis We will systematically search for studies reporting end-of-life care preferences of older patients (mean age ≥60) with multimorbidity (≥2 chronic conditions) in MEDLINE, CINAHL, PsycINFO, Social Sciences Citation Index, Social Sciences Citation Index Expanded, PSYNDEX and The Cochrane Library from inception to September 2019. We will include all primary studies that use quantitative, qualitative and mixed methodologies, irrespective of publication date and language.
Two independent reviewers will assess eligibility, extract data and describe evidence in terms of study/population characteristics, preference assessment method and end-of-life care elements that matter to patients (eg, life-sustaining treatments). Risk of bias/applicability of results will be independently assessed by two reviewers using the Mixed-Methods Appraisal Tool. Using a convergent integrated approach on qualitative/quantitative studies, we will synthesise information narratively and, wherever possible, quantitatively.
Ethics and dissemination Due to the nature of the proposed systematic review, ethics approval is not required. Results from our research will be disseminated at relevant (inter-)national conferences and via publication in peer-reviewed journals. Synthesising evidence on end-of-life care preferences of older patients with multimorbidity will improve shared decision-making and satisfaction in this final period of life.
Background: Austria has recently been embroiled in the complex debate on the legalization of measures to end life prematurely. Empirical data on end-of-life decisions made by Austrian physicians barely exists. This study is the first in Austria aimed at finding out how physicians generally approach and make end-of-life therapy decisions.
Methods: The European end-of-life decisions (EURELD) questionnaire, translated and adapted by Schildmann et al., was used to conduct this cross-sectional postal survey. Questions on palliative care training, legal issues, and use of and satisfaction with palliative care were added. All Austrian specialists in hematology and oncology, a representative sample of doctors specialized in internal medicine, and a sample of general practitioners, were invited to participate in this anonymous postal survey.
Results: Five hundred forty-eight questionnaires (response rate: 10.4%) were evaluated. 88.3% of participants had treated a patient who had died in the previous 12 months. 23% of respondents had an additional qualification in palliative medicine. The cause of death in 53.1% of patients was cancer, and 44.8% died at home. In 86.3% of cases, pain relief and / or symptom relief had been intensified. Further treatment had been withheld by 60.0%, and an existing treatment discontinued by 49.1% of respondents. In 5 cases, the respondents had prescribed, provided or administered a drug which had resulted in death. 51.3% of physicians said they would never carry out physician-assisted suicide (PAS), while 30.3% could imagine doing so under certain conditions. 38.5% of respondents supported the current prohibition of PAS, 23.9% opposed it, and 33.2% were undecided. 52.4% of physicians felt the legal situation with respect to measures to end life prematurely was ambiguous. An additional qualification in palliative medicine had no influence on measures taken, or attitudes towards PAS.
Conclusions: The majority of doctors perform symptom control in terminally ill patients. PAS is frequently requested but rarely carried out. Attending physicians felt the legal situation was ambiguous. Physicians should therefore receive training in current legislation relating to end-of-life choices and medical decisions. The data collected in this survey will help political decision-makers provide the necessary legal framework for end-of-life medical care.
Morbus Parkinson ist die zweithäufigste neurodegenerativen Erkrankung, die durch Untergang der dopaminergen Neuronen im Mesenzephalon zu einer Störung des extrapyramidalen motorischen Systems führt. Daraus resultierende Bewegungsstörungen, zu denen Rigor, Tremor, Hypokinese und posturale Instabilität gehören, werden von nichtmotorischen Symptomen wie autonome Dysregulation, veränderte sensorische Wahrnehmung, sowie kognitive und psychische Störungen begleitet.
Mehrere Studien berichten über erhöhte Schmerzprävalenz bei Parkinson Patienten. Die genaue Pathogenese der gestörten Schmerzwahrnehmung bleibt unklar. Zusätzlich zu den zentralen Mechanismen entstehen die Schmerzen bei Morbus Parkinson wahrscheinlich durch eine Schädigung der peripheren somatosensorischen und autonomen Neuronen, die sich in sensorischen Defiziten, sowie in erhöhter Schmerzempfindlichkeit manifestieren. Als Korrelat dazu wurden abnormale somatosensorisch evozierte Potenziale, pathologische Ergebnisse in der quantitativen sensorischen Testung und eine Abnahme der Nervenfaserdichte beschrieben.
Ein Schwerpunkt unserer Untersuchungen lag auf der Erforschung von potentiellen Veränderungen von Lipidsignalmolekülen. Eine Reihe von Studien zeigen eine Schmerzlinderung durch Cannabis-Einnahme, sowie eine Tendenz zur Schmerzentwicklung bei Parkinson Patienten mit dem bekannten FAAHPolymorphismus. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Störung im Endocannabinoid-System höchstwahrscheinlich zu erhöhter Schmerzprävalenz bei Morbus Parkinson beiträgt. Eine weitere wichtige Lipid-Gruppe sind Glycosylceramide. Ihr Abbau kann durch heterozygote Mutationen des lipidabbauenden Enzyms Glukocerebrosidase 1 (GBA1) gestört sein. GBA1 Mutationen sind mit der schnell progredienten sporadischen Verlaufsform der Parkinson-Krankheit assoziiert.
Im Rahmen der Studie wurden zwei Kohorten von Parkinson Patienten analysiert. Die 128 Patienten aus Israel wurden im ersten Teil mit 224 jungen gesunden deutschen Probanden verglichen. Im zweiten Teil wurden 50 deutschen Patienten und 50 gesunde altersgleiche Probanden untersucht. Die Schmerzevaluation erfolgte anhand der "Brief Pain Inventory“ und "Neuro Detect“ Fragebögen. Bei allen Probanden wurde quantitative sensorische Testung durchgeführt und die Plasmakonzentrationen der Lipidsignalmoleküle mittels quantitativer HPLC-Tandem-Massenspektrometrie analysiert.
Nach Auswertung der Schmerzevaluation konnte eine erhöhte Schmerzprävalenz bei Parkinson Patienten festgestellt werden. Die Prävalenz betrug 66% im ersten Teil der Studie und 74% in der deutschen Kohorte, im Vergleich zu 40% bei den altersgleichen gesunden Probanden. Ergebnisse der quantitativen sensorischen Testung zeigen einen Verlust der thermischen Empfindung (erhöhte Schwellen) bei der gleichzeitigen mechanischen Überempfindlichkeit (erniedrigte Schwellen). In der multivariaten LipidAnalyse konnten erniedrigte Konzentrationen von Anandamid und Lysophosphatidsäure 20:4 und eine Erhöhung der Glucosylceramide nachgewiesen werden. Diese Veränderungen waren bei Parkinson Patienten mit Schmerzen stärker ausgeprägt. Außerdem wurde eine lineare Korrelation zwischen Glucosylceramiden (GlcCer 18:1, GlcCer 24:1) und der Schmerzintensität, sowie sensorischem Defizit festgestellt.
Nach sorgfältiger Auswertung der Studienergebnisse kommen wir zu der Schlussfolgerung, dass eine Veränderung der Endocannabinoide und der Glucosylceramide zur Pathogenese der Schmerzen und der sensorischen Neuropathie bei Morbus Parkinson beitragen. Die Erkenntnisse könnten zukünftig zur Diagnosestellung durch frühzeitige Erkennung prämotorischer sensorischer Symptome beitragen. Darüber hinaus könnten unsere Ergebnisse zur Therapieoptimierung durch Wiederherstellung der Lipid-Homeostases beitragen.
Introduction: Arachidonoyl ethanolamide (AEA) and 2-arachidonoyl glycerol (2-AG) are central lipid mediators of the endocannabinoid system. They are highly relevant due to their involvement in a wide variety of inflammatory, metabolic or malign diseases. Further elucidation of their modes of action and use as biomarkers in an easily accessible matrix, like blood, is restricted by their susceptibility to deviations during blood sampling and physiological co-dependences, which results in high variability of reported concentrations in low ng/mL ranges.
Objectives: The objective of this review is the identification of critical parameters during the pre-analytical phase and proposal of minimum requirements for reliable determination of endocannabinoids (ECs) in blood samples.
Methods: Reported physiological processes influencing the EC concentrations were put into context with published pre-analytical research and stability data from bioanalytical method validation.
Results: The cause for variability in EC concentrations is versatile. In part, they are caused by inter-individual factors like sex, metabolic status and/or diurnal changes. Nevertheless, enzymatic activity in freshly drawn blood samples is the main reason for changing concentrations of AEA and 2-AG, besides additional non-enzymatic isomerization of the latter.
Conclusion: Blood samples for EC analyses require immediate processing at low temperatures (>0 °C) to maintain sample integrity. Standardization of the respective blood tube or anti-coagulant, sampling time point, applied centrifugal force and complete processing time can further decrease variability caused by sample handling. Nevertheless, extensive characterization of study participants is needed to reduce distortion of clinical data caused by co-variables and facilitate research on the endocannabinoid system.
Perception, particularly in the visual domain, is drastically influenced by rhythmic changes in ambient lighting conditions. Anticipation of daylight changes by the circadian system is critical for survival. However, the neural bases of time-of-day-dependent modulation in human perception are not yet understood. We used fMRI to study brain dynamics during resting-state and close-to-threshold visual perception repeatedly at six times of the day. Here we report that resting-state signal variance drops endogenously at times coinciding with dawn and dusk, notably in sensory cortices only. In parallel, perception-related signal variance in visual cortices decreases and correlates negatively with detection performance, identifying an anticipatory mechanism that compensates for the deteriorated visual signal quality at dawn and dusk. Generally, our findings imply that decreases in spontaneous neural activity improve close-to-threshold perception.
Sepsis is a serious clinical condition which can cause life-threatening organ dysfunction, and has limited therapeutic options. The paradigm of limiting excessive inflammation and promoting anti-inflammatory responses is a simplified concept. Yet, the absence of intrinsic anti-inflammatory signaling at the early stage of an infection can lead to an exaggerated activation of immune cells, including monocytes and macrophages. There is emerging evidence that endogenous molecules control those mechanisms. Here we aimed to identify and describe the dynamic changes in monocyte and macrophage subsets and lung damage in CL57BL/6N mice undergoing blunt chest trauma with subsequent cecal ligation and puncture. We showed that early an increase in systemic and activated Ly6C+CD11b+CD45+Ly6G− monocytes was paralleled by their increased emigration into lungs. The ratio of pro-inflammatory Ly6ChighCD11b+CD45+Ly6G− to patrolling Ly6ClowCD11b+CD45+Ly6G− monocytes significantly increased in blood, lungs and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) suggesting an early transition to inflammatory phenotypes during early sepsis development. Similar to monocytes, the level of pro-inflammatory Ly6ChighCD45+F4/80+ macrophages increased in lungs and BALF, while tissue repairing Ly6ClowCD45+F4/80+ macrophages declined in BALF. Levels of inflammatory mediators TNF-α and MCP-1 in blood and RAGE in lungs and BALF were elevated, and besides their boosting of inflammation via the recruitment of cells, they may promote monocyte and macrophage polarization, respectively, toward the pro-inflammatory phenotype. Neutralization of uteroglobin increased pro-inflammatory cytokine levels, activation of inflammatory phenotypes and their recruitment to lungs; concurrent with increased pulmonary damage in septic mice. In in vitro experiments, the influence of uteroglobin on monocyte functions including migratory behavior, TGF-β1 expression, cytotoxicity and viability were proven. These results highlight an important role of endogenous uteroglobin as intrinsic anti-inflammatory signal upon sepsis-induced early lung injury, which modules the early monocyte/macrophages driven inflammation.
Endokrin inaktives Hypophysenadenom und sekundäre Nebennierenrindeninsuffizienz : ein Fallbericht
(2021)
Das Hypophysenadenom als Ursache einer sekundären Nebennierenrindeninsuffizienz, nur mit isoliertem ACTH-Defizit, ist außergewöhnlich. Ein ACTH-Mangel tritt in der Regel nicht isoliert, sondern zusammen mit dem Ausfall anderer Hypophysenfunktionen auf. Besonders bei Patienten mit Kinderwunsch sollte den Erkrankungen der Hypophyse und der Nebennieren große Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Ziel dieser Arbeit war es, die Effizienz der Ambulanten Endokrinologie an der Universität Frankfurt mit Hilfe statistischer Methoden zu untersuchen. Die Basis hierfür bildeten die Karteikarten von 449 Kassenpatienten, die im Jahr 2000 die Ambulanz aufsuchten!. Dank dieser großen Zahl von Fällen konnten die meisten Aussagen, die im Rahmen dieser Arbeit gemacht wurden, statistisch signifikant belegt werden. Dies geschah mit Hilfe sogenannter statistischer Tests, mit denen es möglich ist, eine Hypothese gegen eine Alternativaussage auf ihre Gültigkeit zu testen. Zentrale Kernaussagen der Arbeit sind die folgenden: o Der Aufwand, der beispielsweise bei den Laboruntersuchungen investiert wird, ist in der Ambulanten Endokrinologie zwar hoch; er ist aber immer noch geringer als der Aufwand, der von niedergelassenen Ärzten getrieben wird, bis die richtige Diagnose feststeht. Der Grund hierfür liegt vor allem in der Anzahl der Ärzte, die vor der Ambulanz aufgesucht werden. o Der Aufwand bei anderen Untersuchungen, wie zum Beispiel Röntgenaufnahmen, Sonographie- oder Szintigraphieuntersuchungen ist in der endokrinologischen Ambulanz deutlich geringer als außerhalb. o Mitglieder der Ersatzkassen sind als Patienten in der Ambulanten Endokrinologie eindeutig überrepräsentiert, Mitglieder der AOK eindeutig unterrepräsentiert. Trotzdem bilden die AOK-Mitglieder die größte Gruppe unter den Kassenpatienten in der Ambulanz. o Die durchschnittliche Dauer bis zur Diagnose beträgt in der Ambulanten Endokrinologie 5 Tage. Ein Arztbrief wird im Mittel jedoch erst 76 Tage nach der Erstaufnahme verfaßt. Diese relativ lange Zeit ist aber immer noch kürzer als die Zeitspanne vom ersten Aufsuchen eines Arztes bis zur richtigen, als Arztbrief festgehaltenen Diagnose. Diese beträgt nämlich 110 Tage. o Obwohl man vermuten könnte, daß die Diagnosezuverlässigkeit von Hausärzten, Fachärzten und der Uniklinik unterschiedlich ist, konnte ein solcher Unterschied nicht in statistisch signifikanter Weise nachgewiesen werden. Der Anteil der Fälle, bei denen die Diagnose geändert werden mußte, betrug bei Hausärzten etwa 15%, bei Fachärzten 18% und bei anderen Abteilungen der Frankfurter Universitätsklinik 9%. Die letzte Zahl ist zwar deutlich kleiner als die anderen beiden; da aber nur 56 Karteikarten von Patienten vorlagen, die aus der Uniklinik heraus überwiesen wurden, ist hier keine sichere Aussage möglich. o Bei der Weiterversorgung der Patienten nach dem Aufsuchen der Ambulanten Endokrinologie ist in mindestens 85% der Fälle der Hausarzt involviert. In 43% aller Fälle übernimmt der Hausarzt die Weiterversorgung sogar alleine; die Ambulanz wird nicht mehr hinzugezogen. Selbst bei den verbleibenden 15% der Patienten ist davon auszugehen, daß sie sich mittelfristig wieder in die Behandlung des überweisenden Arztes begeben - auch wenn sie sich beispielsweise einer Operation unterziehen müssen. Nur 4 % der Patienten befinden sich seit mehr als 5 Jahren in der Obhut der Ambulanz. Die Befürchtung einiger Hausärzte, sie könnten die Patienten im Falle einer Überweisung an die Ambulante Endokrinologie verlieren, konnte mit all diesen Fakten eindeutig widerlegt werden. Zusammenfassend kann man sagen, daß die Effizienz der Ambulanten Endokrinologie bereits sehr hoch ist: o Eine eindeutige Diagnose ist gegeben. o Die Patienten der Ambulanten Endokrinologie erhalten eine lege artis Behandlung, insbesondere eine individuelle medikamentöse Einstellung. o Für die Krankenkassen bedeutet dies langfristig gesehen eine kostengünstige Versorgung. Neben den statistischen Ergebnissen gestattete es die Arbeit auch, Empfehlungen für eine weitere Effizienzsteigerung der Ambulanz zu machen. In diesem Zusammenhang sind die folgenden Vorschläge zu nennen: oDer Arztbrief sollte früher erstellt werden; unter anderem, um die Kommunikation mit dem Hausarzt, auf dessen Überweisung der Patient angewiesen ist, zu verbessern. o Bei den Karteikarten sollten einige zusätzliche Felder definiert werden, die in standardisierter Weise vom behandelnden Arzt auszufüllen sind. Dies gestattet es, in Zukunft ähnliche Statistiken wie die in dieser Arbeit präsentierten leichter und noch präziser auszuarbeiten. o Generell sollte die Flächendeckung der Endokrinologischen Ambulanzen verbessert werden. Auch die Öffnungszeiten könnten den Bedürfnissen berufstätiger Patienten folgend ausgeweitet werden. All dies ist zwar mit einem hohen finanziellen und personellen Aufwand verbunden; volkswirtschaftlich gesehen dürfte aber durch die präzisere Diagnostik und die bessere medikamentöse Einstellung ein gewisser Kompensationseffekt eintreten. Durch die höhere Patientenanzahl wäre eine bessere Kostendeckung gegeben. Beispielsweise wäre die Auslastung der apparativen Einrichtungen bei einer Ganztagssprechstunde deutlich höher.
Background: From a global viewpoint, endometrial cancer belongs to the most common female cancers. Despite the heavy burden of diseases and numerous unanswered questions, no detailed pictures of the global structure of endometrial cancer research are available so far. Therefore, this malignancy was reviewed using the New Quality and Quantity Indices in Science (NewQIS) protocol.
Methods: Using NewQIS, we identified endometrial carcinoma related research published in the Web of Science from 1900–2015 (P1) and from 2016–2020 (P2). Item analysis was performed with regard to research activity. Also, semi-qualitative aspects and socio-economic benchmarks were visualized using density equalizing mapping.
Results: In total, 9,141 from 1900–2015 and 4,593 from 2016–2020 endometrial cancer related studies were identified with the USA having the largest numbers of publications, citations, institutions, as well as the highest country-specific h-Index concerning endometrial cancer research in both periods. In contrast to other fields of cancer research, the two East Asian countries Japan and China followed concerning total research activities until 2015. From 2016 until 2020, China was found in short distance to the USA and was ranked second. In the socio-economic analysis, European countries were in prominent positions. Greece published 579.83 endometrial carcinoma-related articles per billion US-$ GDP, Finland (527.29), Sweden (494.65), Israel (493.75), and Norway (367.85) followed in the ranking. Density equalizing mapping visualized that large parts of Africa, Asia and South America with a high burden of disease played almost no visible role in the endometrial cancer research activities.
Conclusions: Endometrial cancer research activity is continuously increasing from a global viewpoint. However, the majority of original articles is published by authors based in high-income countries. Together with the finding that the research field of public health does only play a minimal role, our study points to the necessity that global health aspects should be introduced to endometrial cancer research.
Unter Endometriose versteht man das Auftreten von endometrialen Zellen und Zellverbänden außerhalb des Cavum uteri, welche dem hormonellen Zyklus unterliegen und zu rezidivierenden Beschwerden führen können. Die Inzidenz wird je nach Quelle mit 2–15 % der Frauen im reproduktionsfähigen Alter angegeben. Schmerzen und Fertilitätseinschränkung sind die führenden Symptome. Unter Kinderwunschpatientinnen liegt die Inzidenz bei 20–48 %.
Endometriosis and its global research architecture : an in-depth density-equalizing mapping analysis
(2016)
Background: Endometriosis is one of the most common gynecological diseases. It is still a chameleon in many aspects and urges intense research activities in the fields of diagnosis, therapy and prevention. Despite the need to foster research in this area, no in-depth analysis of the global architecture of endometriosis research exists yet.
Methods: We here used the NewQIS platform to conduct a density equalizing mapping study, using the Web of Science as database with endometriosis related entries between 1900 and 2009. Density equalizing maps of global endometriosis research encompassing country-specific publication activities, and semi-qualitative indices such as country specific citations, citation rates, h-Indices were created.
Results: In total, 11,056 entries related to endometriosis were found. The USA was leading the field with 3705 publications followed by the United Kingdom (952) and Japan (846). Concerning overall citations and country-specific h-Indices, the USA again was the leading nation with 74,592 citations and a modified h-Index of 103, followed by the UK with 15,175 citations (h-Index 57). Regarding the citation rate, Sweden and Belgium were at top positions with rates of 22.46 and 22.26, respectively. Concerning collaborative studies, there was a steep increase in numbers present; analysis of the chronological evolution indicated a strong increase in international collaborations in the past 10 years.
Conclusions: This study is the first analysis that illustrates the global endometriosis research architecture. It shows that endometriosis research is constantly gaining importance but also underlines the need for further efforts and investments to foster research and ultimately improve endometriosis management on a global scale.
Operatively altered anatomy such as Billroth II gastroenterostomy represents a challenge in endoscopic retrograde cholangiopancreatography and might require dedicated instruments. In this article, the authors demonstrate the technique of endoscopic retrograde cholangiography and sphincterotomy in a patient with Billroth's operation-II. Sphincterotomy is performed with a specially designed Billroth papillotome to enable papillotomy in the direction of the papillary roof. This article is part of an expert video encyclopedia.
Operatively altered anatomy might provide a challenge for endoscopic retrograde cholangiopancreatography. However, with the support of the balloon-assisted enteroscopy technique the access route to the biliary system even in long-limb Roux-Y anastomosis is feasible in most cases.
In this video case report, an 81-year-old woman was symptomatic for stone obstruction of the common bile duct (CBD). Complete gastrectomy had been performed in this patient for stomach cancer many years earlier. Balloon-assisted enteroscopy was used for retrograde access of the duodenum via a Roux-Y anastomosis. There was major difficulty in intubating the CBD via the native papilla in this case because access was prevented by the tangential approach of the enteroscope. After performing an incomplete papillectomy, the insertion of a guidewire into the CBD was feasible and the bile duct stone was removed. This article is part of an expert video encyclopedia.
Small bowel varices may be found in less than 5% of patients with suspected small bowel bleeding. These varices are associated with portal hypertension or thrombosis of mesenteric venous vessels and with altered abdominal vascular anatomy with or without prior small bowel surgery. In bleeding small bowel varices, therapeutic options include endoscopic injection of tissue adhesives, endovascular approaches such as balloon-occluded retrograde transvenous or percutaneous obliteration and transjugular intrahepatic portosystemic shunt, and surgical resection. This is a case report of a 53-year-old patient with ethylic liver cirrhosis who presented with severe, life-threatening hematochezia due to small bowel varices. This article is part of an expert video encyclopedia.
Damaged mitochondria are selectively eliminated by mitophagy. Parkin and PINK1, gene products mutated in familial Parkinson’s disease, play essential roles in mitophagy through ubiquitination of mitochondria. Cargo ubiquitination by E3 ubiquitin ligase Parkin is important to trigger selective autophagy. Although autophagy receptors recruit LC3-labeled autophagic membranes onto damaged mitochondria, how other essential autophagy units such as ATG9A-integrated vesicles are recruited remains unclear. Here, using mammalian cultured cells, we demonstrate that RABGEF1, the upstream factor of the endosomal Rab GTPase cascade, is recruited to damaged mitochondria via ubiquitin binding downstream of Parkin. RABGEF1 directs the downstream Rab proteins, RAB5 and RAB7A, to damaged mitochondria, whose associations are further regulated by mitochondrial Rab-GAPs. Furthermore, depletion of RAB7A inhibited ATG9A vesicle assembly and subsequent encapsulation of the mitochondria by autophagic membranes. These results strongly suggest that endosomal Rab cycles on damaged mitochondria are a crucial regulator of mitophagy through assembling ATG9A vesicles.
AMP-activated protein kinase (AMPK) is frequently reported to phosphorylate Ser1177 of the endothelial nitric-oxide synthase (eNOS), and therefore, is linked with a relaxing effect. However, previous studies failed to consistently demonstrate a major role for AMPK on eNOS-dependent relaxation. As AMPK also phosphorylates eNOS on the inhibitory Thr495 site, this study aimed to determine the role of AMPKα1 and α2 subunits in the regulation of NO-mediated vascular relaxation. Vascular reactivity to phenylephrine and acetylcholine was assessed in aortic and carotid artery segments from mice with global (AMPKα−/−) or endothelial-specific deletion (AMPKαΔEC) of the AMPKα subunits. In control and AMPKα1-depleted human umbilical vein endothelial cells, eNOS phosphorylation on Ser1177 and Thr495 was assessed after AMPK activation with thiopental or ionomycin. Global deletion of the AMPKα1 or α2 subunit in mice did not affect vascular reactivity. The endothelial-specific deletion of the AMPKα1 subunit attenuated phenylephrine-mediated contraction in an eNOS- and endothelium-dependent manner. In in vitro studies, activation of AMPK did not alter the phosphorylation of eNOS on Ser1177, but increased its phosphorylation on Thr495. Depletion of AMPKα1 in cultured human endothelial cells decreased Thr495 phosphorylation without affecting Ser1177 phosphorylation. The results of this study indicate that AMPKα1 targets the inhibitory phosphorylation Thr495 site in the calmodulin-binding domain of eNOS to attenuate basal NO production and phenylephrine-induced vasoconstriction.
Atherosclerosis and its sequelae, such as myocardial infarction and stroke, are the leading cause of death worldwide. Vascular endothelial cells (EC) play a critical role in vascular homeostasis and disease. Atherosclerosis as well as its independent risk factors including diabetes, obesity, and aging, are hallmarked by endothelial activation and dysfunction. Metabolic pathways have emerged as key regulators of many EC functions, including angiogenesis, inflammation, and barrier function, processes which are deregulated during atherogenesis. In this review, we highlight the role of glucose, fatty acid, and amino acid metabolism in EC functions during physiological and pathological states, specifically atherosclerosis, diabetes, obesity and aging.
Glioblastoma multiforme (GBM) is treated by surgical resection followed by radiochemotherapy. Bevacizumab is commonly deployed for anti‐angiogenic therapy of recurrent GBM; however, innate immune cells have been identified as instigators of resistance to bevacizumab treatment. We identified angiopoietin‐2 (Ang‐2) as a potential target in both naive and bevacizumab‐treated glioblastoma. Ang‐2 expression was absent in normal human brain endothelium, while the highest Ang‐2 levels were observed in bevacizumab‐treated GBM. In a murine GBM model, VEGF blockade resulted in endothelial upregulation of Ang‐2, whereas the combined inhibition of VEGF and Ang‐2 leads to extended survival, decreased vascular permeability, depletion of tumor‐associated macrophages, improved pericyte coverage, and increased numbers of intratumoral T lymphocytes. CD206+ (M2‐like) macrophages were identified as potential novel targets following anti‐angiogenic therapy. Our findings imply a novel role for endothelial cells in therapy resistance and identify endothelial cell/myeloid cell crosstalk mediated by Ang‐2 as a potential resistance mechanism. Therefore, combining VEGF blockade with inhibition of Ang‐2 may potentially overcome resistance to bevacizumab therapy.
Vascular guidance is critical in developmental vasculogenesis and pathological angiogenesis. Brain tumors are strongly vascularized, and antiangiogenic therapy was anticipated to exhibit a strong anti-tumor effect in this tumor type. However, vascular endothelial growth factor A (VEGFA) specific inhibition had no significant impact in clinical practice of gliomas. More research is needed to understand the failure of this therapeutic approach. EphrinB2 has been found to directly interact with vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2) and regulate its activity. Here we analyzed the expression of ephrinB2 and EphB4 in human glioma, we observed vascular localization of ephrinB2 in physiology and pathology and found a significant survival reduction in patients with elevated ephrinB2 tumor expression. Induced endothelial specific depletion of ephrinB2 in the adult mouse (efnb2i∆EC) had no effect on the quiescent vascular system of the brain. However, we found glioma growth and perfusion altered in efnb2i∆EC animals similar to the effects observed with antiangiogenic therapy. No additional anti-tumor effect was observed in efnb2i∆EC animals treated with antiangiogenic therapy. Our data indicate that ephrinB2 and VEGFR2 converge on the same pathway and intervention with either molecule results in a reduction in angiogenesis.
In patients with von Willebrand disease (vWD) the interest in age-related comorbidities has grown, because the life expectancy of these patients has increased. The research question of this study was whether patients with vWD show a different endothelial function compared to the general population. A total of 37 patients with type 1 (n = 23), type 2 (n = 10) and type 3 (n = 4) vWD, 14 controls and 38 patients with coronary artery disease (CAD) were included in this study. Five markers of endothelial dysfunction (MOED) were determined. Moreover, the endothelial function was examined using the Itamar Endo-PAT. The reactive hyperemia index (RHI) was calculated from the results. The markers soluble intercellular adhesion molecule-1 (p = 0.171), P-Selectin (p = 0.512), interleukin-6 (p = 0.734) and monocyte chemoattractant protein-1 (p = 0.761) showed higher levels in patients with vWD, but were not significantly different compared to the control group. RHI was impaired in CAD-patients (1.855), whereas vWD patients had mean results of 1.870 and controls 2.112 (p = 0.367). In this study, the endothelial function measurements of patients with von Willebrand disease were not significantly different compared to healthy controls.
Highlights
• Endothelial ageing contributes significantly to atherosclerosis.
• Non-coding RNAs are gaining interest as regulators of vascular biology.
• Several microRNAs regulate endothelial cell ageing.
• Multiple lncRNAs play a role in endothelial cell ageing.
Abstract
Atherosclerosis and numerous other cardiovascular diseases develop in an age-dependent manner. The endothelial cells that line the vessel walls play an important role in the development of atherosclerosis. Non-coding RNA like microRNAs and long non-coding RNAs are known to play an important role in endothelial function and are implicated in the disease progression. Here, we summarize several microRNAs and long non-coding RNAs that are known to have an altered expression with endothelial aging and discuss their role in endothelial cell function and senescence. These processes contribute to aging-induced atherosclerosis development and by targeting the non-coding RNAs controlling endothelial cell function and senescence, atherosclerosis can potentially be attenuated.
Endothelial to mesenchymal transition in cardiovascular disease : JACC state-of-the-art review
(2019)
Endothelial to mesenchymal transition (EndMT) is a process whereby an endothelial cell undergoes a series of molecular events that lead to a change in phenotype toward a mesenchymal cell (e.g., myofibroblast, smooth muscle cell). EndMT plays a fundamental role during development, and mounting evidence indicates that EndMT is involved in adult cardiovascular diseases (CVDs), including atherosclerosis, pulmonary hypertension, valvular disease, and fibroelastosis. Therefore, the targeting of EndMT may hold therapeutic promise for treating CVD. However, the field faces a number of challenges, including the lack of a precise functional and molecular definition, a lack of understanding of the causative pathological role of EndMT in CVDs (versus being a “bystander-phenomenon”), and a lack of robust human data corroborating the extent and causality of EndMT in adult CVDs. Here, we review this emerging but exciting field, and propose a framework for its systematic advancement at the molecular and translational levels.
Endothelial Wnt/β-catenin signaling is necessary for angiogenesis of the central nervous system and blood–brain barrier (BBB) differentiation, but its relevance for glioma vascularization is unknown. In this study, we show that doxycycline-dependent Wnt1 expression in subcutaneous and intracranial mouse glioma models induced endothelial Wnt/β-catenin signaling and led to diminished tumor growth, reduced vascular density, and normalized vessels with increased mural cell attachment. These findings were corroborated in GL261 glioma cells intracranially transplanted in mice expressing dominant-active β-catenin specifically in the endothelium. Enforced endothelial β-catenin signaling restored BBB characteristics, whereas inhibition by Dkk1 (Dickkopf-1) had opposing effects. By overactivating the Wnt pathway, we induced the Wnt/β-catenin–Dll4/Notch signaling cascade in tumor endothelia, blocking an angiogenic and favoring a quiescent vascular phenotype, indicated by induction of stalk cell genes. We show that β-catenin transcriptional activity directly regulated endothelial expression of platelet-derived growth factor B (PDGF-B), leading to mural cell recruitment thereby contributing to vascular quiescence and barrier function. We propose that reinforced Wnt/β-catenin signaling leads to inhibition of angiogenesis with normalized and less permeable vessels, which might prove to be a valuable therapeutic target for antiangiogenic and edema glioma therapy.
Endothelium-dependent vasodilation is thought to be mediated primarily by the NO/cGMP signaling pathway whereas cAMP-elevating vasodilators are considered to act independent of the endothelial cell layer. However, recent functional data suggest that cAMP-elevating vasodilators such as β-receptor agonists, adenosine or forskolin may also be endothelium-dependent. Here we used functional and biochemical assays to analyze endothelium-dependent, cGMP- and cAMP-mediated signaling in rat aorta. Acetylcholine and sodium nitroprusside (SNP) induced a concentration-dependent relaxation of phenylephrine-precontracted aorta. This response was reflected by the phosphorylation of the vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP), a validated substrate of cGMP- and cAMP-dependent protein kinases (cGK, cAK), on Ser157 and Ser239. As expected, the effects of acetylcholine were endothelium-dependent. However, relaxation induced by the β-receptor agonist isoproterenol was also almost completely impaired after endothelial denudation. At the biochemical level, acetylcholine- and isoproterenol-evoked cGK and cAK activation, respectively, as measured by VASP Ser239 and Ser157 phosphorylation, was strongly diminished. Furthermore, the effects of isoproterenol were repressed by eNOS inhibition when endothelium was present. We also observed that the relaxing and biochemical effects of forskolin were at least partially endothelium-dependent. We conclude that cAMP-elevating vasodilators, i.e. isoproterenol and to a lesser extent also forskolin, induce vasodilation and concomitant cyclic nucleotide protein kinase activation in the vessel wall in an endothelium-dependent way.
Ziel der Untersuchungen ist die Klärung der Frage, ob die Inhalation von LPS eine lokale und systemische Inflammation induziert und wenn dies der Fall ist, wie diese Inflammation nachgewiesen werden kann. Insbesondere soll dabei – im Hinblick auf die Ausführungen in der Einleitung – die Frage beantwortet werden, ob eine LPS-Inhalation zu einer signifikant erhöhten NO-Konzentration in der Ausatemluft führt und deren Messung im klinischen Bereich als einfache, aber sichere Methode zum Nachweis einer Inflammation verwendet werden kann. Zur Klärung dieser Fragestellungen wurden insgesamt 30 gesunde junge Erwachsene in die Studie eingeschlossen (10 Männer, 20 Frauen, mittleres Alter 27,7 ± 4,20 Jahren) und wurden mittels LPS provoziert, um einen lokalen Entzündungsreiz zu setzen. Die Dosen des inhalierten LPS wurden alle 30 Minuten gesteigert (2,5 Mikrogramm, 10,5 Mikrogramm, 42 Mikrogramm and 45 Mikrogramm LPS) bis zu einer kumulativen Höchstdosis von 100 Mikrogramm. Im Verlauf der Untersuchung während und nach der LPS-Provokation reagierten 1/3 (10 von 30) aller Probanden mit subjektiven Beschwerden. Drei Probanden klagten über Husten und Brustschmerzen, drei über bronchiale Obstruktion und die restlichen vier über ein Schwächegefühl und Schüttelfrost. Es fanden sich zudem signifikant (p<0,05) erhöhte Temperaturwerte (Median 8h = 36,78 °C vs. Median 0h = 36,17 °C). Als weiteres Zeichen der Entzündung zeigten sich im Labor signifikant erhöhte Leukozyten (Median 24h = 6,22/nl (Range 3,97 – 10,60) vs. Median 0h = 4,93/nl (Range 2,91 – 7,72)), neutrophile Granulozyten (Median 24h = 3,75/nl (Range 1,9 – 7,3) vs. Median 0h = 2,6/nl (Range 1,2 – 5,1)) und CRP Werte (Median 24h = 0,8 mg/dl (Range 0,1 – 3,2) vs. Median 0h = 0,1mg/dl (Range 0,1 – 0,5)). Signifikant ist der Anstieg der LBP Konzentration (Median 24h = 13,05 Mikrogramm/ml (Range 4,6 – 30,4) vs. Median 0h = 5,95 Mikrogramm/ml (Range 2,6 – 12,6)). Obwohl es einen Anstieg der Konzentration der eosinophile Granulozyten gab (Median 24 h = 0,15/nl (Range 0,04 – 0,77) vs. Median 0 h = 0,13/nl (Range 0,05 – 0,43), konnte die Signifikanz in diesem Fall nicht nachgewiesen werden. Die NO-Messungen ergaben als Basis einen NO (Median 24 h = 12,2 ppb (Range 5,7 – 29,5) vs. Median 0 h = 11,00 ppb (Range 5,8 - 26,4 ppb). Somit konnte nach Inhalation mit LPS kein signifikanter Anstieg der Konzentration des exhalierten NO festgestellt werden. Zwar bestätigte sich die Annahme, dass aus einem lokalen Entzündungsreiz eine systemische Inflammation resultiert, die durch die verschiedenen Entzündungsparameter eindeutig nachgewiesen werden konnte. Auch der Nachweis des kausalen Zusammenhangs zwischen dieser systemischen Inflammation und der LPS-Provokation konnte geführt werden. Im Gegensatz dazu konnte im Rahmen dieser Studie nicht gezeigt werden, dass die Inflammation auf einfache Weise zu einer Erhöhung der NO-Konzentration führt.
Stroke patients with proximal occlusions of the main stems of cerebral arteries are no optimal candidates for i. v. thrombolysis. For many years interventional stroke treatment could not be established as alternative. This changed with the introduction of stent retrievers and flexible large lumen aspiration catheters. Randomized trials now proved a significant benefit from intervention for a wide spectrum of severely compromised stroke patients in time windows of up to 8 hrs. However, the randomized trials leave open questions concerning proper patient selection. The benefit for patients with larger infarcts with an ASPECTS between 3 and 5 or patients in time windows above 8 hrs is still uncertain. Especially for critical candidates imaging for reliable detection of the ischemic core and surrounding salvageable brain tissue plays an important role. Technically equivalence between new aspiration techniques as alternative to the use of stent-retrievers is not finally proven. Recanalization of tandem occlusions with the necessity of acute stenting demands better materials for plaque coverage and thrombus withhold. Management of cases with occlusions due to intracranial atherosclerosis is also debatable. The positive trial results provide especially new challenges to establish countrywide neurointerventional services. Even in developed countries recruitment and training of interventional radiologists as well as priority transportation of stroke patients is challenging to organize.
This is an abstract presented in the 33rd Iranian congress of radiology (ICR) and the 15th congress of Iranian radiographic science association (IRSA).
Das Prinzip der endovaskulären Therapie von Aneurysmen mit Platinspiralen hat sich seit seiner Einführung durch Guglielmi 1991 immer mehr als alternatives Verfahren zum neurochirurgischen Clipping etabliert. Insbesondere bei Aneurysmen, die durch den neurochirurgischen Zugang nur schwer zu erreichen sind, hat sich diese Therapieoption bewährt. Neben der Lage spielen auch Größe und Form bei der Entscheidung für das Coiling eine wichtige Rolle. Es ist technisch anspruchsvoll, breitbasige oder besonders kleine Aneurysmen durch dieses Verfahren auszuschalten. Angesichts der aktuellen Datenlage ist es nicht immer möglich, eine zweifelsfreie Entscheidung zu treffen, ob und wie betroffene Patienten bestmöglich behandelt werden sollten. Insbesondere Fragen zur Behandlung und zu Komplikationen bei Aneurysmen ≤ 3 mm sind nicht hinreichend beantwortet, da diese nur in wenigen Studien Gegenstand der Analyse sind. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, klinische und bildgebende Ergebnisse von Patienten, die im Institut für Neuroradiologie des Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main durch eine endovaskuläre Intervention behandelt wurden, retrospektiv zu analysieren. Insbesondere wurde ein Schwerpunkt auf die Untersuchung der Komplikationsraten und der Aneurysmarupturen gelegt. Dies dient einer erweiterten Einschätzung von Risiko und Nutzen dieser Therapieoption, um eine bestmögliche Beratung und Behandlung der betroffenen Patienten zu gewährleisten.
In der vorliegenden Arbeit wurden 637 endovaskuläre Interventionen betrachtet, die am Institut für Neuroradiologie des Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität zwischen Februar 1999 und März 2011 durchgeführt wurden. In diesem Untersuchungszeitraum von 12 Jahren konnten 47 Patienten mit einem Aneurysma ≤ 3 mm in die Studie eingeschlossen werden. Es erfolgte eine retrospektive Datenerhebung mit Hilfe von Krankenakten, radiologischen Befunden und Angiographie-Dokumentationsprotokollen. Die Zusammensetzung des Patientenkollektivs war vergleichbar mit der der bisherigen Literatur. Das Durchschnittsalter des Patientenkollektivs betrug 55 Jahre. 85 % der Patienten waren Frauen. Bei der Häufigkeit des Auftretens an bestimmten Gefäßlokalisationen konnte ein geringer Unterschied festgestellt werden. Während bei ähnlichen Studien der Großteil der Aneurysmen an der ACI gefunden wurde, war in der vorliegenden Arbeit die AcomA am häufigsten betroffen, gefolgt von der ACI. In Bezug auf die Fehlschlagraten sind die Ergebnisse heterogen. In der vorliegenden Studie war es bei 17 % der behandelten Patienten nicht möglich, das Einbringen einer Platinspirale erfolgreich abzuschließen. Ein kompletter Aneurysmaverschluss erfolgte bei 55 % der Patienten. Bei 28 % der Fälle blieb nach der Intervention ein minimaler Halsrest bestehen. Die allgemeine Komplikationsrate betrug 12,8 %. Zu einer durch die Intervention ausgelösten Ruptur kam es in zwei Fällen (4,3 %), wobei dieser Anteil im mittleren Bereich der in der aktuellen Literatur beschriebenen Rupturraten von 0 % bis 11,7 % liegt. Für die Beurteilung des Therapieerfolgs spielt die Verfügbarkeit von Nachkontrollen eine wichtige Rolle. In der vorliegenden Arbeit war es möglich, in 87 % der Fälle Verlaufskontrollen durchzuführen, was Ergebnissen der Literatur entspricht. Die Wiederbehandlungsrate war mit 4,3 % vergleichsweise niedrig. Die Bildung eines Rezidivaneurysmas konnte in einem Fall beobachtet werden. 59 % der Patienten wiesen präoperativ einen Hunt und Hess Grad von 0 bis 2 auf, während es in anderen Arbeiten bis zu 87 % der Patienten waren. Grad 3 lag bei 15 % der Patienten vor, schwer betroffen waren 15 % mit einem Hunt und Hess Grad von 4 und 11 % mit einem von Grad 5. 55,3 % der in der vorliegenden Studie betrachteten Patienten konnten am Ende des Beobachtungszeitraums nach Einschätzung mittels mRS ihren Alltag ohne fremde Hilfe bewältigen (Stadien 0, 1 und 2). 34,0 % der Patienten benötigten fremde Hilfe und 10,9 % verstarben an den Folgen der SAB. Im Gegensatz dazu konnte in anderen Arbeiten ein mRS-Grad von 0-2 in mehr als 75 % gefunden werden. Dies bestärkt die Annahmen, dass ein primär niedriger Hunt und Hess Grad mit einem besseren und ein hoher Hunt und Hess Grad mit einem schlechteren klinischen Verlauf assoziiert sein könnte.
Durch die geringe Größe der Stichprobe und die retrospektive Datenanalyse der vorliegenden Arbeit ist es nicht möglich, zuverlässige allgemein gültige Behandlungsempfehlungen abzuleiten. Hier wurde das eigene Patientenkollektiv detailliert analysiert und die Ergebnisse wurden mit ähnlichen Publikationen verglichen. Weitere prospektiv geplante Studien sind sinnvoll.
Aus der zusammenfassenden Betrachtung der Ergebnisse lässt sich schließen, dass mit den momentan verfügbaren Mitteln bei ausreichender Erfahrung des behandelnden Neuroradiologen eine relativ sichere endovaskuläre Behandlung von sehr kleinen Aneurysmen möglich ist. Neben der Erfahrenheit des interventionellen Neuroradiologen kann die Weiterentwicklung der eingesetzten Materialien wie Coils, Stents, Ballons und Mikrokatheter zur Minimierung des Komplikationsrisikos beitragen.
Management of decompensated cirrhosis is currently geared towards the treatment of complications once they occur. To date there is no established disease-modifying therapy aimed at halting progression of the disease and preventing the development of complications in patients with decompensated cirrhosis. The design of clinical trials to investigate new therapies for patients with decompensated cirrhosis is complex. The population of patients with decompensated cirrhosis is heterogeneous (i.e., different etiologies, comorbidities and disease severity), leading to the inclusion of diverse populations in clinical trials. In addition, primary endpoints selected for trials that include patients with decompensated cirrhosis are not homogeneous and at times may not be appropriate. This leads to difficulties in comparing results obtained from different trials. Against this background, the LiverHope Consortium organized a meeting of experts, the goal of which was to develop recommendations for the design of clinical trials and to define appropriate endpoints, both for trials aimed at modifying the natural history and preventing progression of decompensated cirrhosis, as well as for trials aimed at managing the individual complications of cirrhosis.
Despite multimodal regimens and diverse treatment options alleviating disease symptoms, morbidity and mortality associated with advanced ischemic heart failure remain high. Recently, technological innovation has led to the development of regenerative therapeutic interventions aimed at halting or reversing the vicious cycle of heart failure progression. Driven by the unmet patient need and fueled by encouraging experimental studies, stem cell-based clinical trials have been launched over the past decade. Collectively, these trials have enrolled several thousand patients and demonstrated the clinical feasibility and safety of cell-based interventions. However, the totality of evidence supporting their efficacy in ischemic heart failure remains limited. Experience from the early randomized stem cell clinical trials underscores the key points in trial design ranging from adequate hypothesis formulation to selection of the optimal patient population, cell type and delivery route. Importantly, to translate the unprecedented promise of regenerative biotherapies into clinical benefit, it is crucial to ensure the appropriate choice of endpoints along the regulatory path. Accordingly, we here provide considerations relevant to the choice of endpoints for regenerative clinical trials in the ischemic heart failure setting.
Electrocardiograms (ECG) record the heart activity and are the most common and reliable method to detect cardiac arrhythmias, such as atrial fibrillation (AFib). Lately, many commercially available devices such as smartwatches are offering ECG monitoring. Therefore, there is increasing demand for designing deep learning models with the perspective to be physically implemented on these small portable devices with limited energy supply. In this paper, a workflow for the design of small, energy-efficient recurrent convolutional neural network (RCNN) architecture for AFib detection is proposed. However, the approach can be well generalized to every type of long time series. In contrast to previous studies, that demand thousands of additional network neurons and millions of extra model parameters, the logical steps for the generation of a CNN with only 114 trainable parameters are described. The model consists of a small segmented CNN in combination with an optimal energy classifier. The architectural decisions are made by using the energy consumption as a metric in an equally important way as the accuracy. The optimization steps are focused on the software which can be embedded afterwards on a physical chip. Finally, a comparison with some previous relevant studies suggests that the widely used huge CNNs for similar tasks are mostly redundant and unessentially computationally expensive.
Electrocardiograms (ECG) record the heart activity and are the most common and reliable method to detect cardiac arrhythmias, such as atrial fibrillation (AFib). Lately, many commercially available devices such as smartwatches are offering ECG monitoring. Therefore, there is increasing demand for designing deep learning models with the perspective to be physically implemented on these small portable devices with limited energy supply. In this paper, a workflow for the design of small, energy-efficient recurrent convolutional neural network (RCNN) architecture for AFib detection is proposed. However, the approach can be well generalized to every type of long time series. In contrast to previous studies, that demand thousands of additional network neurons and millions of extra model parameters, the logical steps for the generation of a CNN with only 114 trainable parameters are described. The model consists of a small segmented CNN in combination with an optimal energy classifier. The architectural decisions are made by using the energy consumption as a metric in an equally important way as the accuracy. The optimisation steps are focused on the software which can be embedded afterwards on a physical chip. Finally, a comparison with some previous relevant studies suggests that the widely used huge CNNs for similar tasks are mostly redundant and unessentially computationally expensive.
Objectives: The aim of our study was to find out how much energy is applicable in second-generation dual source high-pitch computed tomography (CT) in imaging of the abdomen.
Materials and methods: We examined an upper abdominal phantom using a Somatom Definition Flash CT-Scanner (Siemens, Forchheim, Germany). The study protocol consisted of a scan-series at 100 kV and 120 kV. In each scan series we started with a pitch of 3.2 and reduced it in steps of 0.2, until a pitch of 1.6 was reached. The current was adjusted to the maximum the scanner could achieve. Energy values, image noise, image quality, and radiation exposure were evaluated.
Results: For a pitch of 3.2 the maximum applicable current was 142 mAs at 120 kV and in 100 kV the maximum applicable current was 114 mAs. For conventional abdominal imaging, current levels of 200 to 260 mAs are generally used. To achieve similar current levels, we had to decrease the pitch to 1.8 at 100 kV - at this pitch we could perform our imaging at 204 mAs. At a pitch of 2.2 in 120 kV we could apply a current of 206 mAs.
Conclusion: We conclude our study by stating that if there is a need for a higher current, we have to reduce the pitch. In a high-pitch dual source CT, we always have to remember where our main focus is, so we can adjust the pitch to the energy we need in the area of the body that has to be imaged, to find answers to the clinical question being raised.
The main goal of the present study was the identification of cellular phenotypes in attention-deficit-/hyperactivity disorder (ADHD) patient-derived cellular models from carriers of rare copy number variants (CNVs) in the PARK2 locus that have been previously associated with ADHD. Human-derived fibroblasts (HDF) were cultured and human-induced pluripotent stem cells (hiPSC) were reprogrammed and differentiated into dopaminergic neuronal cells (mDANs). A series of assays in baseline condition and in different stress paradigms (nutrient deprivation, carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazine (CCCP)) focusing on mitochondrial function and energy metabolism (ATP production, basal oxygen consumption rates, reactive oxygen species (ROS) abundance) were performed and changes in mitochondrial network morphology evaluated. We found changes in PARK2 CNV deletion and duplication carriers with ADHD in PARK2 gene and protein expression, ATP production and basal oxygen consumption rates compared to healthy and ADHD wildtype control cell lines, partly differing between HDF and mDANs and to some extent enhanced in stress paradigms. The generation of ROS was not influenced by the genotype. Our preliminary work suggests an energy impairment in HDF and mDAN cells of PARK2 CNV deletion and duplication carriers with ADHD. The energy impairment could be associated with the role of PARK2 dysregulation in mitochondrial dynamics.
Although the human immune response to cancer is naturally potent, it can be severely disrupted as a result of an immunosuppressive tumor microenvironment. Infiltrating regulatory T lymphocytes contribute to this immunosuppression by inhibiting proliferation of cytotoxic CD8+ T lymphocytes, which are key to an effective anti-cancer immune response. Other important contributory factors are thought to include metabolic stress caused by the local nutrient deprivation common to many solid tumors. Interleukin-33 (IL-33), an alarmin released in reaction to cell damage, and sphingosine-1-phosphate (S1P) are known to control cell positioning and differentiation of T lymphocytes. In an in vitro model of nutrient deprivation, we investigated the influence of IL-33 and S1P receptor 4 (S1P4) on the differentiation and migration of human CD8+ T lymphocytes. Serum starvation of CD8+ T lymphocytes induced a subset of CD8Low and IL-33 receptor-positive (ST2L+) cells characterized by enhanced expression of the regulatory T cell markers CD38 and CD39. Both S1P1 and S1P4 were transcriptionally regulated after stimulation with IL-33. Moreover, expression of the chemokine receptor CXCR4 was increased in CD8+ T lymphocytes treated with the selective S1P4 receptor agonist CYM50308. We conclude that nutrient deprivation promotes CD8Low T lymphocytes, contributing to an immunosuppressive microenvironment and a poor anti-cancer immune response by limiting cytotoxic effector functions. Our results suggest that S1P4 signaling modulation may be a promising target for anti-CXCR4 cancer immunotherapy.
Humanized mouse models have become increasingly valuable tools to study human hematopoiesis and infectious diseases. However, human T cell differentiation remains inefficient. We generated mice expressing human interleukin (IL-7), a critical growth and survival factor for T cells, under the control of murine IL-7 regulatory elements. After transfer of human cord blood-derived hematopoietic stem and progenitor cells, transgenic mice on the NSGW41 background, termed NSGW41hIL7, showed elevated and prolonged human cellularity in the thymus while maintaining physiological ratios of thymocyte subsets. As a consequence, numbers of functional human T cells in the periphery were increased without evidence for pathological lymphoproliferation or aberrant expansion of effector or memory-like T cells. We conclude that the novel NSGW41hIL7 strain represents an optimized mouse model for humanization to better understand human T cell differentiation in vivo and to generate a human immune system with a better approximation of human lymphocyte ratios.
umanized mouse models have become increasingly valuable tools to study human hematopoiesis and infectious diseases. However, human T-cell differentiation remains inefficient. We generated mice expressing human interleukin-7 (IL-7), a critical growth and survival factor for T cells, under the control of murine IL-7 regulatory elements. After transfer of human cord blood-derived hematopoietic stem and progenitor cells, transgenic mice on the NSGW41 background, termed NSGW41hIL7, showed elevated and prolonged human cellularity in the thymus while maintaining physiological ratios of thymocyte subsets. As a consequence, numbers of functional human T cells in the periphery were increased without evidence for pathological lymphoproliferation or aberrant expansion of effector or memory-like T cells. We conclude that the novel NSGW41hIL7 strain represents an optimized mouse model for humanization to better understand human T-cell differentiation in vivo and to generate a human immune system with a better approximation of human lymphocyte ratios.
Throughout the entire life, new neurons of the granule cell type (GCs) are continu-ously generated in the mammalian hippocampal dentate gyrus (DG). As a part of the limbic system, the hippocampus is concerned with spatial and declarative memory for-mation. Increasing evidence exists, that adult born granule cells (ABGCs) play an im-portant role in this process. An especially critical period, when these ABGCs are 4-6 weeks old, has come into the focus of research. It is during this specific time-span that the ABGCs express enhanced excitability and synaptic plasticity as well as a lowered threshold for the induction of long term potentiation (LTP), a mechanism associated to learning and memory formation.
This study investigates the time course and dynamics of synaptic integration in ABGCs and mature GCs together with which differences exist between them at various cell ages. Furthermore, spine plasticity following high frequency stimulation (HFS) is analysed focusing on a critical phase of enhanced excitability in 4-5 week old ABGCs.
In this thesis, two approaches at studying the synaptic integration and structural plas-ticity of ABGCs in rats were investigated. This work was performed on fixed brain ma-terial that was provided by two laboratories that performed the in vivo labelling, stimu-lation procedures and brain fixation. In the first project, 6, 12 and 35 weeks old XdU-labelled ABGCs were studied. Adult rats were exposed to an enriched environment and received unilateral intrahippocampal delta burst stimulation (DBS) and LTP induction. The ABGCs and a control population of mature GCs were immunohistologically ana-lysed for Egr1 (early growth response 1) expression. Egr1 is an immediate early gene (IEG), expressed after LTP induction and marks neuronal excitation.
It was found, that unilateral stimulation of the perforant path of the hippocampus re-sults in an increase of Egr1 expression in ABGCs of both hemispheres. It could be shown that the enhanced expression intensity of Egr1 in ABGCs is not a usual state of young GCs but a reaction to DBS. ABGCs from unstimulated control animals and mature GCs expressed lower levels of Egr1. Interestingly, the stimulation induced a similar degree of Egr1 expression intensity in all ABGC age groups. Furthermore, it was found that young ABGC from the infrapyramidal dentate gyrus (DG) express a higher excita-bility than those from the suprapyramidal DG.
In the second project, fixed brain sections were analysed. They stemmed from rat brains containing 28 and 35 day old ABGC that had been transfected with intrahippo-campal RV-GFP (retroviral-green fluorescent protein) injections and had received uni-lateral high frequency stimulation of the medial perforant path in vivo. Nuclear Egr1 expression intensity was analysed in a cell specific manner. Dendritic spine size was measured in the inner-, middle- and outer molecular layer (IML, MML, OML). It was found that in ABGC, stimulation induced Egr1 expression increase is lower than in ma-ture GC. Following HFS, a significant homosynaptic spine enlargement was observed in the MML indicating homosynaptic LTP, while heterosynaptic spine shrinkage was found in the adjacent IML and OML. The latter corresponds to heterosynaptic long term depression (LTD). Homosynaptic plasticity describes an input-specific potentiation of synapses that received direct activation. The weakening of synapses not stimulated dur-ing homosynaptic potentiation is oppositely coined heterosynaptic plasticity1.
A positive correlation between an increase in nuclear Egr1 expression intensity and spine enlargement due to homosynaptic plasticity induced by HFS could be shown. Concomitant heterosynaptic plasticity, as indicated by spine shrinkage was observed. Spine shrinkage in the IML and OML showed a negative correlation to a decrease in Egr1 intensity.
Taken together, the results provide detailed information on the gradual integration of ABGC with ongoing maturation. Cell specific proof for homo- and heterosynaptic plas-ticity following HFS was found in the critical period of synaptic integration of ABGCs.
Gene trapping is used to introduce insertional mutations into genes of mouse embryonic stem cells (ESCs). It is performed with gene trap vectors that simultaneously mutate and report the expression of the endogenous gene at the site of insertion and provide a DNA tag for rapid identification of the disrupted gene. Gene traps have been employed worldwide to assemble libraries of mouse ESC lines harboring mutations in single genes, which can be used to make mutant mice. However, most of the employed gene trap vectors require gene expression for reporting a gene trap event and therefore genes that are poorly expressed may be under-represented in the existing libraries. To address this problem, we have developed a novel class of gene trap vectors that can induce gene expression at insertion sites, thereby bypassing the problem of intrinsic poor expression. We show here that the insertion of the osteopontin enhancer into several conventional gene trap vectors significantly increases the gene trapping efficiency in high-throughput screens and facilitates the recovery of poorly expressed genes.
Seroconversion rates following influenza vaccination in patients with hematologic malignancies after hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) are known to be lower compared to healthy adults. The aim of our diagnostic study was to determine the rate of seroconversion after 1 or 2 doses of a novel split virion, inactivated, AS03-adjuvanted pandemic H1N1 influenza vaccine (A/California/7/2009) in HSCT recipients (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01017172). Blood samples were taken before and 21 days after a first dose and 21 days after a second dose of the vaccine. Antibody (AB) titers were determined by hemagglutination inhibition assay. Seroconversion was defined by either an AB titer of ≤1:10 before and ≥1:40 after or ≥1:10 before and ≥4-fold increase in AB titer 21 days after vaccination. Seventeen patients (14 allogeneic, 3 autologous HSCT) received 1 dose and 11 of these patients 2 doses of the vaccine. The rate of seroconversion was 41.2% (95% confidence interval [CI] 18.4-67.1) after the first and 81.8% (95% CI 48.2-97.7) after the second dose. Patients who failed to seroconvert after 1 dose of the vaccine were more likely to receive any immunosuppressive agent (P = .003), but time elapsed after or type of HSCT, age, sex, or chronic graft-versus-host disease was not different when compared to patients with seroconversion. In patients with hematologic malignancies after HSCT the rate of seroconversion after a first dose of an adjuvanted H1N1 influenza A vaccine was poor, but increased after a second dose.
Enhanced LTP of population spikes in the dentate gyrus of mice haploinsufficient for neurobeachin
(2020)
Deletion of the autism candidate molecule neurobeachin (Nbea), a large PH-BEACH-domain containing neuronal protein, has been shown to affect synaptic function by interfering with neurotransmitter receptor targeting and dendritic spine formation. Previous analysis of mice lacking one allele of the Nbea gene identified impaired spatial learning and memory in addition to altered autism-related behaviours. However, no functional data from living heterozygous Nbea mice (Nbea+/−) are available to corroborate the behavioural phenotype. Here, we explored the consequences of Nbea haploinsufficiency on excitation/inhibition balance and synaptic plasticity in the intact hippocampal dentate gyrus of Nbea+/− animals in vivo by electrophysiological recordings. Based on field potential recordings, we show that Nbea+/− mice display enhanced LTP of the granule cell population spike, but no differences in basal synaptic transmission, synapse numbers, short-term plasticity, or network inhibition. These data indicate that Nbea haploinsufficiency causes remarkably specific alterations to granule cell excitability in vivo, which may contribute to the behavioural abnormalities in Nbea+/− mice and to related symptoms in patients.
As language rhythm relies partly on general acoustic properties, such as intensity and duration, mastering two languages with distinct rhythmic properties (i.e., stress position) may enhance musical rhythm perception. We investigated whether second language (L2) competence affects musical rhythm aptitude in Turkish early (TELG) and late learners (TLLG) of German in comparison to German monolingual speakers (GMC). To account for inter-individual differences, we measured participants’ short-term and working memory capacity, melodic aptitude, and time they spent listening to music. Both L2 speaker groups perceived rhythmic variations significantly better than monolinguals. No differences were found between early and late learners’ performances. Our findings suggest that mastering two languages with different rhythmic properties enhances musical rhythm perception, providing further evidence of cognitive share between language and music.
The mitochondrial cascade hypothesis of dementia assumes mitochondrial dysfunction leading to reduced energy supply, impaired neuroplasticity, and finally cell death as one major pathomechanism underlying the continuum from brain aging over mild cognitive impairment to initial and advanced late onset Alzheimer's disease. Accordingly, improving mitochondrial function has become an important strategy to treat the early stages of this continuum. The metabolic enhancer piracetam has been proposed as possible prototype for those compounds by increasing impaired mitochondrial function and related aspects like mechanisms of neuroplasticity. We here report that piracetam at therapeutically relevant concentrations improves neuritogenesis in the human cell line SH-SY5Y over conditions mirroring the whole spectrum of age-associated cognitive decline. These effects go parallel with improvement of impaired mitochondrial dynamics shifting back fission and fusion balance to the energetically more favorable fusion site. Impaired fission and fusion balance can also be induced by a reduction of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP) function as atractyloside which indicates the mPTP has similar effects on mitochondrial dynamics. These changes are also reduced by piracetam. These findings suggest the mPTP as an important target for the beneficial effects of piracetam on mitochondrial function.
Central nervous hyperarousal is as a key component of current pathophysiological concepts of chronic insomnia disorder. However, there are still open questions regarding its exact nature and the mechanisms linking hyperarousal to sleep disturbance. Here, we aimed at studying waking state hyperarousal in insomnia by the perspective of resting-state vigilance dynamics. The VIGALL (Vigilance Algorithm Leipzig) algorithm has been developed to investigate resting-state vigilance dynamics, and it revealed, for example, enhanced vigilance stability in depressive patients. We hypothesized that patients with insomnia also show a more stable vigilance regulation. Thirty-four unmedicated patients with chronic insomnia and 25 healthy controls participated in a twenty-minute resting-state electroencephalography (EEG) measurement following a night of polysomnography. Insomnia patients showed enhanced EEG vigilance stability as compared to controls. The pattern of vigilance hyperstability differed from that reported previously in depressive patients. Vigilance hyperstability was also present in insomnia patients showing only mildly reduced sleep efficiency. In this subgroup, vigilance hyperstability correlated with measures of disturbed sleep continuity and arousal. Our data indicate that insomnia disorder is characterized by hyperarousal at night as well as during daytime.
Novel therapies for lung cancer are being explored nowadays with local therapies being the tip of the arrow. Intratumoral chemotherapy administration and local microwave ablation have been investigated in several studies. It has been previously proposed that lipiodol has the ability to modify the microenvironment matrix. In our current study we investigated this theory in BALBC mice. In total 160 BALBC mice were divided in eight groups: a) control, b) cisplatin, c) microwave, d) microwave and lipiodol, e) cisplatin and lipiodol, f) microwave and cisplatin, g) lipiodol and h) lipiodol, cisplatin and microwave. Lewis lung carcinoma cell lines (106) were injected into the right back leg of each mouse. After the 8th day, when the tumor volume was about 100mm3 the therapy application was initiated, once per week for four weeks. Magnetic resonance imaging was performed for each tumor when a mouse died or when sacrificed if they were still alive by the end of the experiment (8-Canal multifunctional spool; NORAS MRI products, Gmbh, Germany). Imaging and survival revealed efficient tumor apoptosis for the groups b,c,d,e and f. However; severe toxicity was observed in group h and no follow up was available for this group after the second week of therapy administration. Lipiodol in its current form does assist in a more efficient way the distribution of cisplatin, as the microwave apoptotic effect. Future modification of lipiodol might provide a more efficient method of therapy enhancement. Combination of drug and microwave ablation is possible and has an efficient apoptotic effect.
Background: The enhancer of zeste homolog 2 (EZH2) gene exerts oncogene-like activities and its (over)expression has been linked to several human malignancies. Here, we studied a possible association between EZH2 expression and prognosis in patients with renal cell carcinoma (RCC). Methods: EZH2 protein expression in RCC specimens was analyzed by immunohistochemistry using a tissue microarray (TMA) containing RCC tumor tissue and corresponding normal tissue samples of 520 patients. For immunohistochemical assessment of EZH2 expression, nuclear staining quantity was evaluated using a semiquantitative score. The effect of EZH2 expression on cancer specific survival (CSS) was assessed by univariate and multivariate Cox regression analyses. Results: During follow-up, 147 patients (28%) had died of their disease, median follow-up of patients still alive was 6.0 years (range 0 - 16.1 years). EZH2 nuclear staining was present in tumor cores of 411 (79%) patients. A multivariate Cox regression analysis revealed that high nuclear EZH2 expression was an independent predictor of poor CSS (>25-50% vs. 0%: HR 2.72, p = 0.025) in patients suffering from non-metastatic RCC. Apart from high nuclear EZH2 expression, tumor stage and Fuhrman's grading emerged as significant prognostic markers. In metastatic disease, nuclear EZH2 expression and histopathological subtype were independent predictive parameters of poor CSS (EZH2: 1-5%: HR 2.63, p = 0.043, >5-25%: HR 3.35, p = 0.013, >25%-50%: HR 4.92, p = 0.003, all compared to 0%: HR 0.36, p = 0.025, respectively). Conclusions: This study defines EZH2 as a powerful independent unfavourable prognostic marker of CSS in patients with metastatic and non-metastatic RCC.
Feature selection is a common step in data preprocessing that precedes machine learning to reduce data space and the computational cost of processing or obtaining the data. Filtering out uninformative variables is also important for knowledge discovery. By reducing the data space to only those components that are informative to the class structure, feature selection can simplify models so that they can be more easily interpreted by researchers in the field, reminiscent of explainable artificial intelligence. Knowledge discovery in complex data thus benefits from feature selection that aims to understand feature sets in the thematic context from which the data set originates. However, a single variable selected from a very small number of variables that are technically sufficient for AI training may make little immediate thematic sense, whereas the additional consideration of a variable discarded during feature selection could make scientific discovery very explicit. In this report, we propose an approach to explainable feature selection (XFS) based on a systematic reconsideration of unselected features. The difference between the respective classifications when training the algorithms with the selected features or with the unselected features provides a valid estimate of whether the relevant features in a data set have been selected and uninformative or trivial information was filtered out. It is shown that revisiting originally unselected variables in multivariate data sets allows for the detection of pathologies and errors in the feature selection that occasionally resulted in the failure to identify the most appropriate variables.
Natural killer (NK) cells are innate lymphocytes with a strong antitumor ability. In tumor patients, such as multiple myeloma (MM) patients, an elevated number of NK cells after stem cell transplantation (SCT) has been reported to be correlated with a higher overall survival rate. With the aim of improving NK cell use for adoptive cell therapy, we also addressed the cytotoxicity of patient-derived, cytokine-stimulated NK cells against MM cells at specific time points: at diagnosis and before and after autologous stem cell transplantation. Remarkably, after cytokine stimulation, the patients' NK cells did not significantly differ from those of healthy donors. In a small cohort of MM patients, we were able to isolate autologous tumor cells, and we could demonstrate that IL-2/15 stimulated autologous NK cells were able to significantly improve their killing capacity of autologous tumor cells. With the aim to further improve the NK cell killing capacity against MM cells, we investigated the potential use of NK specific check point inhibitors with focus on NKG2A because this inhibitory NK cell receptor was upregulated following ex vivo cytokine stimulation and MM cells showed HLA-E expression that could even be increased by exposure to IFN-γ. Importantly, blocking of NKG2A resulted in a significant increase in the NK cell-mediated lysis of different MM target cells. Finally, these results let suggest that combining cytokine induced NK cell activation and the specific check point inhibition of the NKG2A-mediated pathways can be an effective strategy to optimize NK cell therapeutic approaches for treatment of multiple myeloma.
Pandemic SARS-CoV-2 causes a mild to severe respiratory disease called coronavirus disease 2019 (COVID-19). While control of the SARS-CoV-2 spread partly depends on vaccine-induced or naturally acquired protective herd immunity, antiviral strategies are still needed to manage COVID-19. Enisamium is an inhibitor of influenza A and B viruses in cell culture and clinically approved in countries of the Commonwealth of Independent States. In vitro, enisamium acts through metabolite VR17-04 and inhibits the activity of the influenza A virus RNA polymerase. Here we show that enisamium can inhibit coronavirus infections in NHBE and Caco-2 cells, and the activity of the SARS-CoV-2 RNA polymerase in vitro. Docking and molecular dynamics simulations provide insight into the mechanism of action and indicate that enisamium metabolite VR17-04 prevents GTP and UTP incorporation. Overall, these results suggest that enisamium is an inhibitor of SARS-CoV-2 RNA synthesis in vitro.
Background: Birch pollen-allergic subjects produce polyclonal cross-reactive IgE antibodies that mediate pollen-associated food allergies. The major allergen Bet v 1 and its homologs in plant foods bind IgE in their native protein conformation. Information on location, number and clinical relevance of IgE epitopes is limited. We addressed the use of an allergen-related protein model to identify amino acids critical for IgE binding of PR-10 allergens.
Method: Norcoclaurine synthase (NCS) from meadow rue is structurally homologous to Bet v 1 but does not bind Bet v 1-reactive IgE. NCS was used as the template for epitope grafting. NCS variants were tested with sera from 70 birch pollen allergic subjects and with monoclonal antibody BV16 reported to compete with IgE binding to Bet v 1.
Results: We generated an NCS variant (Δ29NCSN57/I58E/D60N/V63P/D68K) harboring an IgE epitope of Bet v 1. Bet v 1-type protein folding of the NCS variant was evaluated by 1H-15N-HSQC NMR spectroscopy. BV16 bound the NCS variant and 71% (50/70 sera) of our study population showed significant IgE binding. We observed IgE and BV16 cross-reactivity to the epitope presented by the NCS variant in a subgroup of Bet v 1-related allergens. Moreover BV16 blocked IgE binding to the NCS variant. Antibody cross-reactivity depended on a defined orientation of amino acids within the Bet v 1-type conformation.
Conclusion: Our system allows the evaluation of patient-specific epitope profiles and will facilitate both the identification of clinically relevant epitopes as biomarkers and the monitoring of therapeutic outcomes to improve diagnosis, prognosis, and therapy of allergies caused by PR-10 proteins.
Mesial temporal lobe epilepsy (mTLE) is a common form of epilepsy and is characterized by recurrent spontaneous seizures originating from the temporal lobe. The majority of mTLE patients develop pharmacoresistance to available anti-epileptic drugs (AEDs) while exhibiting severe pathological changes that can include hippocampal atrophy, neuronal death, gliosis and chronic seizures. The molecular mechanisms leading to mTLE remain incompletely understood, but are known to include defects in post-transcriptional gene expression regulation, including in non-coding RNAs (ncRNAs). Circular RNAs (circRNAs) are a class of recently rediscovered ncRNAs with high levels of expression in the brain and proposed roles in diverse neuronal processes. To explore a potential role for circRNAs in epilepsy, RNA-sequencing (RNA-seq) was performed on hippocampal tissue from a rat perforant pathway stimulation (PPS) model of TLE at different post-stimulation time points. This analysis revealed 218 differentially expressed (DE) circRNAs. Remarkably, the majority of these circRNAs were changed at the time of the occurrence of the first spontaneous seizure (DOFS). The expression pattern of two circRNAs, circ_Arhgap4 and circ_Nav3, was further validated and linked to miR-6328 and miR-10b-3p target regulation, respectively. This is the first study to examine the regulation of circRNAs during the development of epilepsy. It reveals an intriguing link between circRNA deregulation and the transition of brain networks into the state of spontaneous seizure activity. Together, our results provide a molecular framework for further understanding the role and mechanism-of-action of circRNAs in TLE.
Entnahmestrategien für subgingivale Plaqueproben mittels semiquantitativer Polymerasekettenreaktion
(2008)
Von den etwa 700 verschiedenen Bakterienarten, die die Mundhöhle besiedeln, können etwa 300 Arten subgingival gefunden werden (Paster et al. 2001, 2006), und von diesen sind einige besonders häufig mit parodontaler Destruktion assoziiert (Socransky et al. 1998]. Die wichtigsten Keime sind: Aggregatibacter (früher: Actinobacillus) actinomycetemcomitans (Nørskov-Lauritsen & Kilian 2006), Tannerella forsythia, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia und Treponema denticola (Socransky et al. 1998). Verschiedene Untersuchungen konnten zeigen, dass A. actinomycetemcomitans (AA) in der Ätiologie von aggressiven Parodontalerkrankungen eine besondere Bedeutung zukommt (Bragd et al. 1985). Zahlreiche Untersuchungen konnten zeigen, dass eine mit AA assoziierte Parodontitis durch eine rein mechanische Entfernung des Biofilms von der Wurzeloberfläche nicht zuverlässig erfolgreich behandelt werden kann (Christersson et al. 1985, Kornman & Robertson 1985, Mombelli et al. 1994). Für die Entscheidung, ob zusätzlich zur mechanischen antiinfektiösen Therapie systemisch Antibiotika gegeben werden sollen, hat der Nachweis von AA also Bedeutung. Je nachdem, welche Komplexe subgingivaler Mikroorganismen sich nachweisen lassen, werden unterschiedliche Antibiotikaregime vorgeschlagen (Beikler et al. 2004). Ziele dieser Studie: Vergleich von Nachweishäufigkeit und Keimzahl nach Auswertung von gepoolten subgingivalen Plaqueproben mittels semiquantitativer PCR aus den tiefsten Taschen jedes Quadranten bzw. Sextanten. Methode: Es wurden 50 Patienten, die sich zur systematischen Parodontitistherapie in der Praxis von Dr. Matthias Mayer, MSD, Arndtstr. 14, 60325 Frankfurt, vorstellten und bei denen eine aggressive oder generalisierte schwere chronische Parodontitis diagnostiziert wurde, für diese Studie rekrutiert. Fur die Probenentnahme wurden jeweils die parodontalen Taschen mit der hochsten Sondierungstiefe eines jeden Quadranten ausgewahlt. Existierten mehrere solche Stellen mit gleichem Attachmentverlust, wurde die Stelle gewahlt, die Zeichen einer aktiven Entzundung, wie Bluten auf Sondieren oder Suppuration aufwies. Nach relativer Trockenlegung mittels Watterollen wurden jeweils 2 sterile Papierspitzen gleichzeitig an den ausgewahlten Stellen nach subgingival platziert und fur 20 Sekunden belassen. Anschliesend wurde jeweils eine Papierspitze von jeder Stelle in eines von 2 Transportgefasen gegeben, so dass fur denselben Patienten 2 gepoolte Proben von denselben Stellen entstanden (MT4). Anschliesend wurden von den tiefsten Stellen jedes der bisher nicht berucksichtigten Sextanten mittels jeweils einer Papierspitze in der oben beschriebenen Weise Plaqueproben entnommen. Diese beiden Papierspitzen wurden in eines der beiden Transportgefase gegeben (MT4¡÷MT6). Zur Analyse fur das Vorliegen von A. actinomycetemcomitans (AA), T. forsythia (TF), P. gingivalis (PG), P.intermedia (PI), T. denticola (TD), P. micros (PM), F. nucleatum (FN), C. rectus (CR), E. nodatum (PN), E. corrodens (EC), und Capnocytophaga species (CS) wurden die Proben mit einem kommerziellen PCR-DNS-Sondentest ausgewertet. (micro-IDent„µplus, Hain Lifescience GmbH, Hardwiesenstrase 1, 72147 Nehren, Deutschland). Nachweisrate und Klassifikation (0-4) der Bakterienmenge der MT4- und der MT6-Ergebnisse werden mittels Wilcoxon-Test fur verbundene Stichproben verglichen. Ergebnisse: Die Nachweisrate lag bei den MT6 Patienten bei folgenden untersuchten Bakterien: AA (MT4/MT6): 12%/16%, PG: 78%/80%, TF: 88%/94%, PI: 44%/46%, FN: beide 100%, CR: 80%/84%, und EC: 86%/88% höher als die Werte aus den Ergebnissen der MT4 analysierten Proben. Die Werte für die Spezies: TD (92%/88%), PM (74%/70%), PN (64%/56%), und CS (64%/52%) waren bei den MT4 Patienten höher. Keiner der vergleichenden Werte ergab einen statistisch signifikanten Unterschied. Schlussfolgerung: Die Nachweisrate von Aggregatibacter actinomycetemcomitans (AA), Porphyromonas gingivalis (Pg) und Tannerella forsythia (Tf) war statistisch insignifikant höher bei der Probenentnahme aus der tiefsten Tasche jedes Sextanten(MT6) eines Patienten mit unbehandelter Parodontitis als die Entnahme von nur vier Stellen (MT4). Jedoch ergaben die Werte keinen statistisch signifikanten Unterschied. Das bedeutet, die gepoolte Analyse subgingivaler Plaque ist mit 4 Entnahmestellen genauso verlässlich wie mit 6 Entnahmestellen um Parodotalpathogene bei einem Patienten nachzuweisen. PG, TF, TD, PI, FN, CR, und EC sind in 80 bis 100% aller Patienten mit unbehandelter aggresiver und generalisiert schwerer chronischer Parodotitis nachweisbar.
Entnahmestrategien subgingivaler Plaqueproben für mikrobiologische Gensonden-Tests: 4 oder 6 Proben?
(2010)
Für die systemische Antibiotikagabe in der Therapie spezieller Parodontitisformen ist nicht die subgingivale Flora einzelner Taschen, sondern ein repräsentatives Bild der subgingivalen Flora des jeweiligen Patienten relevant. Aus Kostengründen werden Proben aus mehreren Taschen zusammengefasst und als sogenannte „gepoolte“ Probe ausgewertet (Flemmig et al. 1998, Beikler et al. 2005). Die gepoolte Auswertungsstrategie bietet für den Nachweis von A. actinomycetemcomitans, T. forsythia, P. gingivalis und T. denticola eine zumindest gleichwertige Nachweissicherheit wie Einzelauswertungen der Proben (Schacher et al. 2007). Die Probenentnahme aus der tiefsten Tasche eines jeden Quadranten (MT4) erwies sich als relativ verlässliche Methode, um Parodontalpathogene - bei Patienten die bisher keine Parodontitistherapie hatten -, nachzuweisen (Mombelli et al. 1991, 1994, Haffajee & Socransky 1992). Neuere Untersuchungen anderer Arbeitsgruppen konnten zeigen, dass die Entnahme von subgingivalen Plaqueproben an den 6 tiefsten Stellen (MT6), die höchste Prävalenz ergeben (Beikler et al. 2006). Allerdings erhöht die Entnahme von 6 statt 4 Proben den Aufwand. Bislang gab es nur Studien, die einen Vergleich zwischen 4 und 6 Stellen nur anhand von PCR-basierter Analyse, untersuchten (Himmer et al. 2009). Ziel dieser Studie war der Vergleich von Zahl und Nachweishäufigkeit von Parodontalpathogenen, bei Patienten mit aggressiver (AgP) oder generalisierter schwerer chronischer Parodontitis (ChP), mittels gepoolten subgingivalen Plaqueproben aus den tiefsten Taschen pro Quadrant und pro Sextant, mithilfe eines 16S rRNA-Gensonden-Tests. Insgesamt wurden bei 50 Patienten (30 weiblich) mit einer unbehandelten aggressiven (n=16) oder generalisierten schweren chronischen Parodontitis (n= 34) klinische Befunde erhoben und vor antiinfektiöser Therapie von jeweils den tiefsten Taschen jedes Quadranten (MT4) bzw. jedes Sextanten (MT6) subgingivale Plaqueproben für mikrobiologische Analysen gewonnen. Dazu wurden an 4 Stellen jeweils 2 sterile Papierspitzen gleichzeitig in den parodontalen Taschen platziert. Jeweils 1 Papierspitze aus jeder Tasche wurde mit den 3 Proben aus den anderen Taschen gepoolt (MT4). Die jeweils verbleibenden 4 Papierspitzen wurden mit 2 weiteren Papierspitzen aus den tiefsten Taschen der 2 verbliebenen Sextanten gepoolt (MT6). MT4 und MT6 wurden zum Nachweis von Aggregatibacter actinomycetemcomitans (AA), Porphyromonas gingivalis (PG), Tannerella forsythia (TF) und Treponema denticola (TD) mit einem 16S rRNS-Gensonden-Test verschickt. Für die statistische Analyse wurden die Bakterienzahlen logtransformiert. Mit MT6 wurde A. actinomycetemcomitans statistisch signifikant häufiger (46%) und in höheren Mengen (2,53±2,79) nachgewiesen als mit MT4 (32%/1,67±2,48) (P=0,035/P=0,002). Die Nachweishäufigkeiten und Durchschnittszahlen für PG, TF und TD waren generell hoch (>95%/>6,0), d.h. sie wurden insgesamt häufiger und in höheren Zahlen nachgewiesen als AA. Somit ergaben sich für die Keime PG, TF und TD keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen MT4 und MT6 hinsichtlich der Nachweishäufigkeit. Nur TF wird durch die Entnahmestrategie MT6 in statistisch signifikant höheren Zahlen nachgewiesen als mit MT4. Innerhalb der Grenzen der vorliegenden Studie können folgende Schlüsse gezogen werden: 1) Beim Gebrauch eines 16S rRNS Gensonden-Tests, ist die Nachweishäufigkeit und Zahl von A. actinomycetemcomitans bei der Entnahmestrategie MT6 gegenüber MT4 erhöht. Die Probenentnahme der tiefsten Tasche je Sextant (MT6) erscheint günstiger als die je Quadrant (MT4). 2) Die Nachweishäufigkeiten von P. gingivalis, T. forsythia und T. denticola lagen bei allen Patienten, die in dieser Studie untersucht wurden, bei mehr als 95%. Auch wurden diese Keime in höheren Mengen nachgewiesen, d.h. die logarithmierten Bakterienzahlen lagen bei 6.0. Diese Studie wurde von der Firma IAI Pado, Zuchwil, Schweiz unterstützt.
Entorhinal-retrosplenial circuits for allocentric-egocentric transformation of boundary coding
(2020)
Spatial navigation requires landmark coding from two perspectives, relying on viewpoint-invariant and self-referenced representations. The brain encodes information within each reference frame but their interactions and functional dependency remains unclear. Here we investigate the relationship between neurons in the rat's retrosplenial cortex (RSC) and entorhinal cortex (MEC) that increase firing near boundaries of space. Border cells in RSC specifically encode walls, but not objects, and are sensitive to the animal’s direction to nearby borders. These egocentric representations are generated independent of visual or whisker sensation but are affected by inputs from MEC that contains allocentric spatial cells. Pharmaco- and optogenetic inhibition of MEC led to a disruption of border coding in RSC, but not vice versa, indicating allocentric-to-egocentric transformation. Finally, RSC border cells fire prospective to the animal’s next motion, unlike those in MEC, revealing the MEC-RSC pathway as an extended border coding circuit that implements coordinate transformation to guide navigation behavior.
Die rechtzeitige Diagnose und Behandlung kindlicher Katarakte ist von großer Wichtigkeit. Ein Hindernis in der visuellen Achse während der Periode sensorischer Vulnerabilität führt zur Amblyopie, insbesondere wenn diese innerhalb der ersten 3 Lebensmonate stattfindet.Wir untersuchten inwiefern sich das Wachstum der Augen je nach verschiedenen Kataraktformen verhält. In unserer Studie wurden retrospektiv die Krankenakten von 44 Patienten mit 58 erkrankten Augen ausgewertet, die im Zeitraum von 1992-1996 an der Augenklinik des Frankfurter Universitätsklinikums, Abteilung für Kinderaugenheilkunde, operiert wurden. Das Alter zum Zeitpunkt der Operation reichte in der Gruppe der 29 (50,0%) kongenitalen Katarakte von 1 Woche bis 10 Jahren, mit einem Durchschnitt von 2 Jahren und 5 Monaten. Die 16 (27,6%) Augen mit entwicklungsbedingter Katarakt waren in einem Alter zwischen 3 und 14 Jahren, mit einem Durchschnittsalter von 6 Jahren und 11 Monaten operiert worden, während das Alter zum Zeitpunkt der Operation bei den 13 (22,4%) traumatischen Katarakten von 3 Jahren und 4 Monaten bis 9 Jahren reichte, mit im Mittel 6 Jahren und 3 Monaten. Die Bulbuslängen veränderten sich in einem mittlerem Beobachtungszeitraum von 3 Jahren und 1 Monat bei den kongenitalen Katarakten um durchschnittlich 2,34 mm von 19,80 auf 22,14 mm, in der Gruppe der entwicklungsbedingten Katarakte um durchschnittlich 0,86 mm von 22,33 auf 23,19 mm und bei den Augen mit traumatischer Katarakt um durchschnittlich 1,53 mm von 21,95 auf 23,48 mm. Unsere mit dem U-Test nach Mann und Whitney durchgeführten Vergleiche ergaben, bis auf zwei Ausnahmen, keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Bulbuslängenwachstum in den verschiedenen Alters- und Ursachengruppen. Als wichtig erwies sich jedoch das signifikant unterschiedliche Bulbuslängenwachstum von 1,52 mm im Vergleich der 18 Augen mit schlechter Sehschärfe (Augen mit einem Visus von 0,2 und darunter) zu den 34 Augen mit guter Sehschärfe (Augen mit einem Visus von 5,0 und darüber). Augen mit schlechter Sehschärfe zeigten ein signifikant höheres Längenwachstum als Augen mit guter Sehschärfe. Bei dem Vergleich der 14 kongenital beidseitig aphaken Augen zu den 13 entwicklungsbedingt beidseitig pseudophaken Augen zeigte sich ein signifikant höheres Wachstum von Augen mit kongenitaler Katarakt. Einschränkend auf dieses Ergebnis wirkt, dass die entwicklungsbedingte Katarakt in einem Alter entstanden ist, als die Phase mit dem größten Wachstumsschub der Augen schon vorüber war. Dadurch nimmt sie weniger Einfluß auf die Längenentwicklung des Auges als eine kongenitale Katarakt. Das Alter zum Zeitpunkt der Operation scheint der wichtigste Faktor für die Längenentwicklung des Augen zu sein. Eine kongenitale Katarakt mit ihrem frühen Operationszeitpunkt hat großen Einfluß auf die Längenentwicklung des Auges. Kongenital einseitig aphake Augen zeigten allgemein im Vergleich zu anderen Gruppen nach der Geburt und Operation häufig das größte Bulbuslängenwachstum. Die Früherkennung und frühest mögliche Behandlung einer kindlichen Katarakt sowie die Amblyopienachbehandlung sind neben einer erfolgreichen Operation für das Erreichen einer guten Sehschärfe von größter Bedeutung.
Zelluläre Zytotoxizität ist ein Phänomen, das für die Wirkung allogener Stammzelltransplantationen verantwortlich gemacht wird. Sie wird zudem genutzt im Rahmen zellulärer Immuntherapien mit Spenderlymphozyten, angereicherten, aktivierten und z.T. gentechnisch veränderten T- und NK-Zellen, Targeting der Antitumor-Immunantwort mit bispezifischen Antikörpern und der Vakzinierung mit dendritischen Zellen. Ihre Messung ist von großer Bedeutung bei der Weiterentwicklung und Validierung solcher Verfahren. In der Klinik für Kinderheilkunde und Jugendmedizin der Johann Wolfgang Goethe-Universität werden gegenwärtig mehrere solcher Verfahren entwickelt und eingesetzt. Eine Zytotoxizitätsmessung insbesondere gegen patienteneigene Leukämieblasten ist daher unerlässlich. Proben von Leukämieblasten aus peripherem Blut oder Knochenmark von Patienten sind heterogen und enthalten in der Regel restliche gesunde Zellen. Diese Zellen verzerren die Messung einer spezifischen Zytotoxizität gegen die Blasten, wenn sie nicht gezielt aus der Auswertung ausgeschlossen werden. Effektorzellen bestehen ebenfalls aus Subpopulationen, die in unterschiedlichem Ausmaß mit den Blasten interagieren. Um solche komplexen Proben adäquat analysieren zu können, sollte ein durchflusszytometrischer Assay unter Ausnutzung des Potenzials monoklonaler Antikörper zur differenziellen Markierung von Zellpopulationen entwickelt werden. Die Auswertung der Leukämietypisierungen von 47 Patienten und Austestung in Frage kommender Antikörper ergab, dass eine Wahl der Antikörper aufgrund des immunologischen Subtyps einer Leukämie nur mit Einschränkung möglich ist, so dass eine Vorabtestung der Antikörper erfolgen muss. Bei Einsatz der Markierung von Proben mit FITC- und PEkonjugierten Antikörper in einem konventionellen durchflusszytometrischen Assay, der die PI positiven Zielzellen an den Gesamtzielzellen als Korrelat der zytotoxischen Aktivität der Effektorzellen maß, traten Diskrepanzen in den Anteilen der Zellpopulationen einer Probe auf. Diese legten den Schluss nahe, dass tote Zellen durch vollständige Fragmentierung einer Messung entgehen. In einer neu konzipierten Assayvariante wurde daher das gegenteilige Konzept gewählt, die Messung des Überlebens der Zellen. Dies wurde ermöglicht durch die Einführung eines internen Standards, der eine durchflusszytometrische Konzentrationsmessung erlaubt. Mit diesem Verfahren wurde gezeigt, dass die Zunahme der mit PI erfassten toten Zellen nur gering mit der Abnahme lebender Zellen korreliert. Die Validierung anhand des Europium-Release-Assays ergab übereinstimmende Ergebnisse dieser zweiten Assayform mit diesem bei signifikantem (P ≤ 0,01, Wilcoxon-Rangtest) Unterschied der ersten Variante. Der im Rahmen dieser Doktorarbeit entwickelte Assay erlaubte zusätzlich die Beurteilung auch des Verhaltens der Effektorzellkonzentrationen. Es wurde gezeigt, dass diese sich bei vorhandener zytotoxischer Aktivität gegen die Zielzellen änderten im Sinne einer initialen Abnahme insbesondere in den geringen Effektor:Zielzell-Ratien und einer erneuten Zunahme bei längerer Kokulturdauer im Sinne einer Proliferationsinduktion durch den Zielzellstimulus. In einem letzten Schritt wurde eine modifizierte Zytometersteuerung und die Markierung CD4 und CD8 positiver T-Zellen in der gleichen Fluoreszenz unter Ausnutzung der unterschiedlichen Fluoreszenzintensitäten eingeführt. Dadurch wurde es möglich, bei vier Fluoreszenzbereichen simultan bis zu fünf verschiedene monoklonale Antikörper zuzüglich Propidiumjodid in einem einzigen Ansatz zu verwenden und so nicht nur lebende Ziel- und Effektorzellen zu differenzieren, sondern durch entsprechende Kombination der Antikörper auch Effektorzellsubpopulationen wie CD4+ und CD8+ T-Zellen in ihrem Verhalten zu beurteilen. Über die gleichzeitige Auswertung von Ziel- und Effektorzellen in verschiedenen Effektor:Zielzell-Ratien erlaubt dieser neue Assay differenzierte Aussagen über das Verhalten und die Reaktivität von Zellen in Kokultur bei einfacher Handhabung, minimaler Zellmanipulation im Verlauf des Assays durch Markierung erst nach Kokultur und hoher Flexibilität in der bearbeiteten Fragestellung.
Entwicklung einer Multiplex PCR zum Nachweis von bakteriell kontaminierten Thrombozytenkonzentraten
(2011)
S100A12 ist ein Entzündungsmarker, der inflammatorische Prozesse präzise anzeigt. Entzündungsprozesse mit erhöhten S100A12 Konzentrationen spielen vor allem bei Autoimmunerkrankungen wie der der rheumatischen Arthritis (RA), autoinflammatorischen Erkrankungen wie der juvenilen idiopathische Arthritis (JIA) oder weiteren Erkrankungen wie dem familiären Mittelmeerfieber (FMF) eine wichtige Rolle. Das S100A12 Protein besitzt drei verschiedene Konformationen: das Dimer, das Tetramer und das Hexamer. In verschiedenen Studien konnte gezeigt werde, dass das Hexamer an proinflammatorische Rezeptoren wie dem Toll-like Rezeptor-4 (TLR-4) und dem „receptor for the advanced glycation end products“ (RAGE) bindet und so die Produktion von weiteren Entzündungsmediatoren stimuliert. Daher besitzt die S100A12 Hexamerkonformation eine entscheidende Rolle in Entzündungsprozessen. Das Ziel bestand somit in der Selektion von Peptiden oder „single chain variable fragment“ (scFv)-Konstrukten, die exklusiv an die hexamere Konformation von S100A12 binden.
Mittels Biopanning von Peptid- und scFv-Phagen Bibliotheken konnten Peptide und scFvs selektiert werden. Die selektierten Peptide und die selektierten scFvs wurden in ELISAs weiter auf ihre Bindungseigenschaften charakterisiert. Durch Umklonierung in einen Fc-Konstrukt Vektor konnten die scFvs als vollständige scFv-Fc-Konstrukte exprimiert werden. Die Bindung der selektierten Peptide bestätigte sich als Biotin-Fusion im anschließenden ELISA. Es zeigte sich eine sehr hohe Bindungsspezifität der Peptide und der produzierten scFv-Fc-Konstrukte an das S100A12 Hexamer.
Mit den selektierten Liganden ist es gelungen einen Test zu entwickeln: an Streptavidin immobilisierte Peptide binden spezifisch das S100A12 Hexamer aus dem Testmedium und mittels selektiertem scFv-Fc-Konstrukten lassen sich die gebundenen S100A12 Proteine detektieren. Ein Detektionsantikörper ermöglichte die Visualisierung der gebundenen scFv-Fc-Konstrukte mittels Farbreaktion. Das S100A12 Hexamer konnte durch den Testaufbau auch im Plasma spezifisch detekiert werden.
Dieser Test könnte es ermöglichen, die exakte Diagnose und vor allem das Überwachung von Patienten mit steigenden Entzündungsmarkern, wie im Rahmen der autoinflammtorischen Erkrankung JIA oder einer Erkrankung wie dem FMF, zu verbessern. Mit einem verbessertem Krankheitsmonitoring könnte ebenfalls die Therapie im frühen Stadium optimiert werden.
Zusätzlich könnte ein mögliches therapeutische Potential der S100A12 Hexamer Liganden getestet werden. Sollten die hexamerspezifischen Liganden die Interaktion von S100A12 mit ihren Rezeptoren wie TLR-4 oder RAGE blockieren, ist eine therapeutische Verwendung in der Behandlung von Autoimmun- und autoinflammatorischen Erkrankungen möglich.
Krebs ist eine bedeutende Todesursache, und Krebsfrüherkennungsuntersuchungen in Form von Screeningmaßnahmen sind ein möglicher Ansatz, die spezifische Mortalität der jeweiligen Krebsart zu senken. Die Studienlage zeigt allerdings nur für die Koloskopie als Darmkrebsscreeningmaßnahme einen eindeutigen Nutzen. Brust-, Haut-und Gebärmutterhalskrebsfrüherkennung sind im Vergleich dazu wenig untersucht, und die entsprechenden Studien zeigen zum Teil widersprüchliche Ergebnisse. Eine Beschränkung der Maßnahmen auf Risikogruppen könnte die Kosten-Nutzen-Bilanz der Screeningmaßnahmen möglicherweise ins Positive verschieben. Derzeit raten gesetzliche Empfehlungen für die gesamte Bevölkerung ab einem festgelegten Alter zur Teilnahme an Darm-, Brust-, Haut- und Gebärmutterhalskrebsfrüherkennungs-untersuchungen, wobei die Inanspruchnahme je nach Untersuchung und Studie stark variiert. Hausärzte können als Ansprechpartner der Patienten zur Entscheidungsfindung für oder gegen eine Untersuchung beitragen. Um ihre Bedeutung in diesem Zusammenhang zu untersuchen, ist es sinnvoll, die Einstellung von Hausärzten gegenüber Krebsfrüherkennungsuntersuchen, sowie deren Empfehlung und mögliche Gründe für oder gegen eine Empfehlung zu erfassen. Hierzu wurde im Rahmen dieser Dissertation ein Fragebogen erstellt.
Die mittels des Fragebogens durchgeführte Datenerhebung stellt einen Teil des am Institut für Allgemeinmedizin Frankfurt durchgeführten Projektes „Onkologie in der Hausarztpraxis“ dar. Zur Entwicklung des Fragebogens wurde zunächst eine Literaturrecherche durchgeführt. Im weiteren Verlauf wurde ein Itempool erstellt, der thematisch sowohl auf den Ergebnissen der Recherche, als auch auf qualitativen telefonischen Interviews beruhte, die im Rahmen des oben beschriebenen Projektes „Onkologie in der Hausarztpraxis“ durchgeführt wurden. Aus diesem Itempool wurden zur Beantwortung folgender Forschungsfragen 28 Items zur weiteren Ausarbeitung ausgewählt:
1) Welche Einstellung haben Hausärzte gegenüber den gesetzlich empfohlenen, populationsbasierten Krebsfrüherkennungsuntersuchungen?
2) Unterscheidet sich die hausärztliche Einstellung in Abhängigkeit davon, ob die jeweilige Untersuchung populationsbasiert oder auf definierte Risikogruppen angewandt wird?
3) Für welche Risikogruppen halten die Hausärzte die verschiedenen Krebsfrüh-erkennungsuntersuchungen für sinnvoll?
4) Welche Gründe für oder gegen die Empfehlung von Krebsfrüherkennungsuntersu-chungen werden angegeben?
Die Konstruktion der einzelnen Fragen und Antwortskalen, die Formulierung von Handlungsanweisungen und die Gestaltung des Fragebogens mit Anschreiben, Titelseite und Layout erfolgte auf Basis von publizierten Expertenempfehlungen für eine qualitativ hochwertige Fragebogenkonstruktion. Der entstandene Fragebogen wurde anschließend einem Pretest unterzogen, der aus einer Stichprobe und einer kognitiven Testung bestand. Die Stichprobe wurde mit 35 Lehrärzten des Instituts für Allgemeinmedizin Frankfurt durchgeführt. Drei von ihnen sowie ein weiterer, vom Institut unabhängiger Hausarzt wurden im Verlauf für die kognitive Testung befragt. Auf Grundlage dieses Pretests wurde der Fragebogen nochmals angepasst.
Durch diesen Schritt wurden die 28 ausgewählten Items auf 19 Fragen reduziert, die gemeinsam mit neun Fragen zur Erhebung persönlicher Daten den fertigen Fragebogen bilden. Kriterien, die im Rahmen des Pretests zu Veränderungen geführt haben, waren erhöhte Non-Response-Raten, Hinweise auf mangelndes Fragenverständnis sowie geringe Relevanz einzelner Antwortoptionen. Zur Qualitätsprüfung wurde der fertige Fragebogen mittels einer publizierten Fragencheckliste auf mögliche Kritikpunkte hin getestet. Die Vorgehensweise zur Entwicklung des Fragebogens entsprach gängigen Empfehlungen von Experten. Der entwickelte Fragebogen stellt ein geeignetes Instrument zur Beantwortung der in der Einleitung gestellten Forschungsfragen dar, und leistet einen Beitrag zur Analyse der hausärztlichen Einstellung und Empfehlung zu Krebsfrüherkennungsuntersuchungen.
Die elektrokardiographische (EKG) Diagnostik stellt auch heute noch eine nicht zu ersetzende Methode zur Erkennung wichtiger Erkrankungen der Inneren Medizin dar. Das Wissen um diese Methodik konnte in den letzten Jahren deutlich erweitert werden. Mehr Detailwissen verleiht der elektrokardiographischen Diagnostik höhere Präzision, stellt aber auch höhere Anforderungen an die Motivation der Studierenden und an die Qualität der Lehre. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurde diese Problematik vertieft. Mittels einer umfassenden Recherche und eines Fragebogens wurden die verschiedenen Fortbildungsmethoden zur elektrokardiographischen Diagnostik (Bücher, Kurse, praktische Fälle) auf ihren Aufbau, ihre Vor- und Nachteile und ihre Beliebtheit bei Studenten untersucht. In einem zweiten Teil wurde ein Lehrbuch aus einem EKGSeminar an der Universität Frankfurt am Main entwickelt und einem Test unterzogen. Hierzu wurden 30 Teststudenten in zwei Gruppen unterteilt. Gruppe 1 („Verumgruppe“) erhielt das "Selbstlernprogramm" zur Durcharbeitung, Gruppe 2 („Kontrollgruppe“) erhielt keine zusätzliche Fortbildung. Beide Gruppen führten zwei schriftliche Prüfungen durch und die Test-Ergebnisse wurden verglichen. Es fand sich ein Trend zu einer Verbesserung des Test-Ergebnisses (p (x1<x2) = 0,0733) durch das Selbstlernprogramm im Wilcoxon-Mann-Whitney-Test. Im Hodges-Lehmann-Schätzer wurde ein Unterschied von 18 Punkten ermittelt, bei einer Maximalpunktzahl von 150 pro Prüfung. Die Auswertung des Fragebogens ergab eine hohe Beliebtheit von Kursen und praktischen Fällen, eine geringere Beliebtheit von Lehrbüchern und eine niedrige Beliebtheit von Internetquellen zur Fortbildung. Das angewandte Fortbildungskonzept und auch das Selbstlernprogramm an sich wurden als gut strukturiert und sinnvoll eingeschätzt. Die Fortbildung "Entwicklung eines Konzepts zu einem EKG-Selbstlernprogramm" soll als Anregung dienen, die Qualität der Lehre zu verbessern. Sie soll als Beispiel dienen, auf welche Weise Qualitätskontrollen im Bereich der Lehre erfolgen könnten.
Meeting Abstract Es wurde eine zellbasierte Wundauflage mit Keratinozyten und Fibroblasten auf Basis einer kommerziellen Wundauflage (Matriderm, Collagen/Elastin-Matrix) generiert, um damit großflächige Verbrennungswunden behandeln zu können. Zunächst wurde die Expansion der Keratinozyten optimiert und die Zeit für die Anzüchtung minimiert. Ausgangsmaterial waren 1–2 cm2 Spalthaut vom Patienten. Epidermis und Dermis wurden nach einer enzymatischen Behandlung mit Thermolysin voneinander getrennt. Aus den beiden Hautkompartimenten wurden durch Trypsin- und Kollagenase I-Behandlung Keratinozyten und Fibroblasten isoliert, welche in Kollagen I-beschichteten Zellkulturflaschen expandiert wurden. Nach 10 Tagen wurden die Fibroblasten auf 100 cm2 Matriderm aufgebracht. Nach einwöchiger submerser Kultivierung wurden die Keratinozyten ausgesät. Eine Woche später wurde die Matrix an die Luft-Flüssigkeitsgrenze angehoben, um die epidermale Differenzierung einzuleiten. Nach 16 Tagen wurde das Hautäquivalent fixiert und immunhistologisch sowie elektronen-mikroskopisch begutachtet. Die Histologie zeigte eine regelgerechte Stratifizierung des epidermalen Anteils. Immunhistologisch ließ sich eine Basalmembran mit Collagen IV und Laminin 5 nachweisen. Proliferative Zellen, nachgewiesen mit KI-67 befanden sich lediglich in der basalen Region der Epidermis. Desmoglein, sowie die Differenzierungsmarker Involucrin und CK 10 wurden suprabasal nachgewiesen. Elektronenmikroskopisch waren die Basalmembran sowie die Zell-Zell-Verbindungen in Form von Desmosmen zu erkennen. Späte Differenzierungsmerkmale, wie granuläre Strukturen und verdickte Zellmembranen, fanden sich im Str. granulosum und Str. corneum. Die Studie zeigt, dass man aus Matriderm eine zellbasierte Wundauflage herstellen kann, die verglichen mit dem Ausgangsmaterial um den Faktor 50–100 vergrößert ist und deren Aufbau normaler Haut weitgehend entspricht.
Einleitung: Schnell und gut durchgeführte BLS-Maßnahmen (Basic Life Support-Maßnahmen) können die Überlebensrate von Patient*innen mit einem Herzkreislaufstillstand enorm verbessern. Jedoch zeigen sich nicht nur bei medizinischen Laien, sondern bereits bei Medizinstudierenden deutliche Kompetenzdefizite. Die Studierenden selbst messen den Reanimationsfertigkeiten eine hohe Bedeutung bei.
Studierenden bietet das Internet insbesondere bei der rasanten technischen Entwicklung mit mittlerweile fast ubiquitärer Nutzbarkeit über Smartphones und Tablets eine einfache Möglichkeit, Lerninhalte zu vertiefen. Sie nutzen dafür Google, YouTube, Wikipedia und andere Internetquellen. Da es für die meisten Inhalte dieser Opensource-Plattformen keine Qualitätskontrolle gibt, ist die Gefahr groß, dass Studierende durch das Lernen mit Videos auf öffentlichen Plattformen auch Fehler und falsche Abläufe lernen.
Daher wäre eine Liste mit Empfehlungen der Lehrvideos zum Thema Reanimation, die den AHA-Guidelines (American Heart Association) entsprechen, wünschenswert. In der vorliegenden Arbeit wurde eine inhaltliche Checkliste entwickelt und zusammen mit einer didaktischen Checkliste zur Bewertung solcher Videos angewendet.
Material und Methoden: Im ersten Schritt des mehrstufigen Studiendesigns erfolgte die Entwicklung der inhaltlichen Checkliste. Die inhaltliche Checkliste wurde basierend auf den AHA-Richtlinien 2015 und des Updates 2017 erstellt. Sie wurde in einem 3-stufigen interdisziplinären Überarbeitungsprozess im Hinblick auf Anwendbarkeit und Verständlichkeit optimiert. Zur Bewertung der didaktischen Qualität der Videos wurde eine validierte Didaktik-Checkliste für medizinische Lehrvideos zugrunde gelegt. Insgesamt wurden 74 Videos der Plattform YouTube von jeweils zwei Reviewern anhand der beiden Checklisten bewertet.
Ergebnisse: Die resultierende Checkliste umfasst 25 Items in den Gruppen Initiale Maßnahmen, Thoraxkompression, AED und Beatmung. Die Bewertung erfolgt anhand einer 3-stufigen Likert-Skala, zusätzlich gibt es die Option Items auszuschließen, falls das Item in dem Kontext des Videos nicht zutrifft oder die Maßnahme bereits erfolgt ist. Die beiden Reviewer stimmten durchschnittlich in 65,06 ±12,56% der Items überein. Kein Video erreichte die vollständige Punktzahl der inhaltlichen oder didaktischen Checkliste. Durchschnittlich erreichten die Videos in der inhaltlichen Checkliste 56,21 ±19,18% und in der Didaktikcheckliste 66,61 ±14,32%. Es konnte kein Zusammenhang zwischen der Anzahl der Aufrufe und dem jeweiligen Score der Videos oder dem Rang der Videos und deren Score festgestellt werden. Die Videos von medizinischen und staatlichen Institutionen schnitten zwar durchschnittlich besser ab, jedoch gab es auch in dieser Untergruppe Videos mit niedrigen Scores.
Schlussfolgerung: Die auf YouTube zur Verfügung gestellten Videos zu Reanimationsmaßnahmen sind häufig von schlechter inhaltlicher Qualität. Trotzdem spielen diese Videos bereits jetzt eine wichtige Rolle im Erlernen der Reanimationsmaßnahmen und werden sowohl von Laien als auch von medizinischem Personal und Medizinstudierenden genutzt. Für die Zukunft wäre daher ein Qualitätssiegel bzw. eine Liste der empfehlenswerten Videos sinnvoll. Da keins der untersuchten Videos uneingeschränkt empfehlenswert ist, anhand der beiden erprobten Checklisten sorgsam neue Videos zu dem Thema zu erstellen.
Bisher existieren keine etablierten Methoden zur Überwachung einer Therapie mit GPIIb/IIIa Antagonisten. Die Dosierung erfolgt nach empirisch erhaltenen Schemata. Um eine antiaggregatorische Therapie mit GPIIb/IIIa Antikörpern (Reopro®) zu überwachen ist neben der turbidimetrischen Agonisten induzierten Aggregation die Bestimmung der Fibrinogenbindung mittels Durchflußzytometrie denkbar. Neue orale GPIIb/IIIa Antagonisten werden derzeit in klinischen Studien geprüft. Zukünftige Indikationen, wie eine dauerhafte antiaggregatorische Therapie in der Primärprophylaxe und der Sekundärprophylaxe nach kardiovaskulären Ereignissen benötigten die Einhaltung eines engen niedrigeren therapeutischen Bereich als bei der Behandlung nach einer PTCA. Dies ist auch im Hinblick optimaler Effektivität bei gleichzeitiger Limitierung von haemorrhagischen Komplikationen notwendig. Bisher ist nicht bekannt, ob die in einigen Studien benutzten Methoden (Aggregation, Durchflußzytometrie und Blutungszeit) zum Monitoring einer Therapie mit GPIIb/IIIa Antikörpern auch für ein Therapiemonitoring von oralen peptidomimetischen Antagonisten übertragbar sind. Ein adäquates Monitoring dieser Substanzen dürfte für ihre Weiterentwicklung unabdingbar sein, besonders vor dem Hintergrund der bisher durchgeführten Studien, die alle fehlgeschlagen sind und bei denen kein Therapiemonitoring durchgeführt wurde. In dieser Arbeit wurden folgende Methoden verglichen: Turbidimetrische Aggregometrie, Impedanzaggregometrie, Fibrinogenbindung und Blutungszeit. Für die durchflußzytometrische Bestimmung der Fibrinogenbindung wurde eine Vollblutmethode entwickelt mit der selektiv die Rezeptorblockade unterschiedlicher Fibrininogenrezeptorantagonisten bestimmt werden kann. Zunächst konnte gezeigt werden, daß verminderte Zellzahlen in der Probenaufbereitung keine Fehlerquelle darstellen. Lysierte Erythrozyten, auch in niedrigen Konzentrationen können den Meßansatz dagegen erheblich stören. Dadurch kommt zu einer linearen Aktivierung der Thrombozyten. Um Verdünnungseffekte bei einer Peptidomimetikatherapie während der Probenaufbereitung zu bestimmen, wurden Verdünnungsreihen mit SR121566a (einem peptidomimetischen Prodrug) gespiked und die Fibrinogenbindung bestimmt. Dabei konnte eine Reduktion der Hemmung der Fibrinogenbindung nachgewiesen werden. In einer klinischen Studie wurde die turbidimetrische Aggregometrie mit der durchflußzytometrischen Bestimmung der Fibrinogenbindung verglichen. Die Probanden wurden mit ASS und/oder Clopidogrel vorbehandelt und es erfolgte eine Probenentnahme vor und nach Medikamenteneinnahme. Ein Teil der Proben wurde mit SR121566a und Abciximab in vitro gespiked. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigten eine dosisabhängige Inhibition der Fibrinogenbindung bei allen vier Substanzen, die auch additiv wirkten. Die Hemmung lag in einem Bereich von 0% bis 95%. Im Gegensatz dazu war die induzierte Aggregometrie unterhalb einer 50% Rezeptorblockade nahezu normal und damit als Monitoringtest nicht geeignet. Der therapeutische Bereich bei zukünftigen Indikationen von einer Therapie mit oralen GPIIb/IIIa Hemmern in der Sekundärprävention von kardiovaskulären Ereignissen benötigt eine standardisierte und sensitive Methode zum Monitoring. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, daß die durchflußzytometrische Bestimmung von Fibrinogen am GPIIb/IIIa Rezeptor in 1:1 verdünntem Vollblut eine gute Möglichkeit für die Etablierung therapeutischer Bereiche in der Langzeitprophylaxe bietet.
Entwicklung und Evaluation einer Methode zur Messung der Thrombinbildung in plättchenreichem Plasma
(2006)
Ziel der Arbeit war es ein Cochlea-Implantat zur mehrkanaligen chronischen Elektrostimulation des Nervus cochlearis der kongenital gehörlosen weißen Katze zu entwickeln, um damit einen Beitrag zur Grundlagenforschung der zentralen Hörbahnreifung und der hierbei wichtigen kritischen Entwicklungsperioden zu leisten. Dazu wird das letztendlich mit fünf getrennt ansteuerbaren Elektrodenflächen versehene Implantat in einer Operation in die Scala tympani der meist 12 - 15 Wochen alten, gehörlosen Katzen eingesetzt und diese im Anschluß daran für etwa sechs bis acht Monate chronischen neurophysiologischen Experimenten unterzogen. Die hier geleistete Arbeit wurde nötig, da die am Markt erhältlichen, kommerziellen Humanelektroden aufgrund der für Tierversuche mangelnden mechanischen Belastbarkeit ungeeignet sind. Eine für die University of Melbourne aus der NUCLEUS®-22-Elektrode weiterentwickelte Feline-Version (Shepherd, 1993; Xu et al. 1997) der australischen Firma NUCLEUS Ltd. ist kommerziell nicht verfügbar. Im Rahmen der in den folgenden Kapiteln dargelegten theoretischen Überlegungen und Entwicklungsstufen wurde letztendlich in einem Kompromiß zwischen idealem Design und der technischen Realisierbarkeit ein (5 1)- Implantat mit den geforderten elektrischen und mechanischen Eigenschaften entwickelt (siehe Abb. 1). Dieses besteht aus einer Elektrodenspitze in Form einer Goldkugel und vier separaten, durch Silikonringe voneinander getrennten Golddrahtringen. Die Kontaktierung dieser Elektrodenflächen erfolgt rein mechanisch mittels teflonisolierter 7-fach Edelstahllitzen, die bis zur erforderlichen Steckverbindung zum Signalprozessor in einem Medical-Grade-Silikonschlauch geführt werden. Die Zuleitung der indifferenten Elektrode, die in ihrem Aufbau der Implantatspitze gleicht und aus einer etwas größeren Goldkugel besteht, wird ab etwa 3/5 der Länge in einem parallel gelegenen Schlauch geführt. Dadurch kommt sie nach erfolgter Implantation im Nackenbereich der Katze zu liegen. Beide Schläuche verlaufen subcutan bis in die Schulterblattregion und werden hier durch eine transcutane Öffnung zu dem in einer Art Pullover am Rücken getragenen Signalprozessor geführt. Alle Entwicklungsstufen wurden jeweils elektrisch und mechanisch in vitro getestet und zum Teil anschließend implantiert. Dabei kam es bei den ersten implantierten Versionen aufgrund mangelnder mechanischer Dauerbelastbarkeit immer wieder zu Beeinträchtigungen der chronischen neurophysiologischen Experimente. Diese Probleme sind mit der Version "5 1-Edelstahl an Gold geknotet" behoben worden, und der bis jetzt mit dieser Technik einzige Ausfall einer Elektrodenfläche beruhte auf einem Litzenbruch der betreffenden Edelstahlzuleitung. Eine Erweiterung auf sechs Elektrodenflächen im intracochleären Bereich ist möglich, weitergehende Entwicklungswünsche bedürften dann jedoch der Verwendung neuer Materialien und Techniken.
Mitte des 19. Jahrhunderts demonstrierte John Snow anhand differenzierter Beobachtungen zur Cholera in London, wie epidemiologisches Wissen und gezielte Maßnahmen zur Bewältigung öffentlicher Gesundheitsprobleme beitragen können. Rund 150 Jahre später sieht sich die Bevölkerung einem stetig wachsenden globalen Güter- und Personenverkehr gegenüber, welcher auch Krankheitserregern eine interkontinentale Ausbreitung innerhalb weniger Stunden ermöglicht, wie eindrucksvoll am Beispiel SARS im Jahre 2003 deutlich wurde. Nationale Beispiele, allen voran die Salmonellen-Epidemie in Fulda im Jahre 2007, zeigen, welche bedeutungsvolle Rolle die Infektionsepidemiologie und die -hygiene auch im 21. Jahrhundert einnimmt. Das frühzeitige Erkennen und ein effizientes Eingreifen durch die Öffentlichen Gesundheitsbehörden sind zur Eindämmung einer Epidemie unabdingbar. Die Verknüpfung medizinischer und geographischer Daten kann Beides wesentlich beschleunigen und ermöglicht die frühzeitige Erkennung eskalierender Infektionsherde. Ziel der vorliegenden Pilotstudie ist die Entwicklung einer Schnittstelle zur Implementierung und Analyse meldepflichtiger Infektionskrankheiten in einem geomedizinischen Informationssystem. Erstmals im Öffentlichen Gesundheitsdienst wird diese Verknüpfung technisch mittels eines Geoinformationssystems realisiert, welches die Georeferenzierung mithilfe von Regionalidentifikationsnummern und der anschließende Visualisierung der im Gesundheitsamt anfallenden krankheitsbezogenen Daten ermöglicht. Der Datentransfer von dem im Amt für Gesundheit genutzten Datenbankprogramm Gumax® zu dem im Vermessungsamt der Stadt Frankfurt am Main probaten Geoinformationssystem Office-GIS gelingt über einen SQL-Server, einem Datenbankmanagementsystem, welches das Speichern, Bearbeiten und Analysieren vergleichsweise großer Datenmengen ermöglicht. Anschließend können Meldeort und Wohnort des an einer nach §§ 6, 7 IfSG meldepflichtigen Infektionserkrankung Erkrankten in der Stadtplan-, Liegenschaftskarte oder Luftbildaufnahme visualisiert werden. Hierüber lassen sich zudem personen- und objektbezogene Krankheitsquellen (z. B. Restaurant, Schule, Kindergarten, Krankenhaus) eruieren. Diese Daten können effizient genutzt werden, um schnell und dezidiert in ein Krankheitsgeschehen eindämmend eingreifen zu können. Mit diesem System könnten auch bioterroristische Anschläge wesentlich schneller erkannt werden, da die Ausbreitungsmodalitäten beispielsweise vom verwendeten Agens, meteorologischen, tageszeitlichen und demographischen Gegebenheiten abhängen. Diesen zusätzlichen Größen soll in erweiterten technischen Realisationen dieses Systems Rechnung getragen werden.
Die Therapie langstreckiger Knochendefekte stellt auch weiterhin eine große Herausforderung dar. Dies beruht unter anderem darauf, dass der therapeutische Goldstandard - die Verwendung von autogener Knochensubstanz aus dem Beckenkamm - neben der begrenzten Verfügbarkeit vor allem Komplikationen im Bereich der Entnahmestelle mit sich bringen kann. Es wurde bisher aber noch kein durchschlagendes Ergebnis in der Entwicklung neuer Scaffolds zum Einsatz bei langstreckigen Knochendefekten erreicht. Dies kann eine Vielzahl an Ursachen haben, die sich von der verwendeten Ausgangssubstanz, bis hin zum verwendeten Design erstrecken können. Neben dem Ausgangsmaterial spielen vor
allem die Formgebung und physikalische Eigenschaften, wie Porosität und Mikroarchitektur, eine wichtige Rolle.
Ein aktueller Ansatz zur Nutzung als alternatives Knochenersatzmaterial ist das Knochen-Tissue-Engineering. Hierbei werden körpereigene, knochen-regenerative Zellen mit einem dreidimensionalen Gerüststoff (Knochenersatzmaterial oder -scaffold) kombiniert und in den Knochendefekt implantiert. In dieser Arbeit wurde der Fokus auf die Designentwicklung eines neuen Kochenersatz-Scaffolds gelegt. Nach Vorbild schon vorgestellter Knochenersatzdesigns und unter Berücksichtigung einer Grundstruktur, die auch Phasen der Knochenheilung wie die Frakturhämatomausbreitung und initiale Nährstoffversorgung einbeziehen sollte, wurden mehrere Designs (Raster, Tempel, Zwiebel) entwickelt. Mithilfe des additiv extrusionsbasierten Schmelzschichtverfahrens (Fused Filament Fabrication) wurden die in Computer-Aided Design entworfenen Scaffolds realisiert.
Dieser Ansatz beinhaltet, unter Verwendung des resorbierbaren und biokompatiblen Trägerpolymers Polylaktat, mehrstufige Designs, die kleine biologisch funktionelle Einheiten in eine tragende, kompressionsfeste Rahmenstruktur einbetten. Hierdurch entsteht einerseits die nötige mechanische Belastbarkeit und andererseits eine offene Architektur mit Poren, die Diffusion von Sauerstoff und
Nährstoffen in die inneren Bereiche des Implantats ermöglicht. Es wurden verschiedene Designs entwickelt, gedruckt und mechanisch sowie in vitro in den Kernbereichen Zelladhäsion, Zellaktivität und osteogene Differenzierung nach Besiedelung mit Saos-2-Zellen charakterisiert.
Ein weiterer Entwicklungsschritt stellte das Einführen eines neuartigen, innerhalb der Designs kompatiblen Baukastensystems dar. Hierdurch wird nicht nur die Anpassbarkeit an den Knochendefekt verbessert, es sind auch weitere Funktionen ergänzbar und die unterschiedlichen Designs untereinander kombinierbar.
Die Ergebnisse dieser Dissertationsarbeit dienen als Basis für einen völlig neuen Ansatz von Knochenersatzmaterialien mit positiven biologischen sowie biophysikalischen Eigenschaften.
Die mikroskopische Anatomie sowie die pathologische Anatomie bilden einen wichtigen Baustein der Ausbildung von Medizin- und Zahnmedizinstudenten. Da die zeitlichen und personellen Kapazitäten in den Instituten für Pathologie bzw. Anatomie keine vierundzwanzigstündige Betreuung erlauben, bestand der Wunsch, ein zeit- und ortsunabhängiges webbasiertes und interaktives multimediales Lernprogramm zu entwickeln. Es sollte den Studierenden beim Erlernen der Histologie und Histopathologie helfen und die Präsenzveranstaltungen am Mikroskop und Vorlesungen Ergänzen. Das Lernprogramm wurde mit zahlreichen hochauflösenden Bildern aller histologischen Präparate, die Bestandteil der Histologie- und Histopathologiekurse sind, in verschiedenen Vergrößerungen ausgestattet und in die Kurse des Frankfurter Curriculum für Medizin- und Zahnmedizin integriert. Darüber hinaus wurden alle histologischen Webseiten mit den entsprechenden histopathologischen Seiten verlinkt und umgekehrt. Ein Autorensystem zur Aktualisierung, Korrektur und Erweiterung der Programme wurde entwickelt. Mit der Hilfe der Evaluation durch die Studierenden wurde das System im Verlauf stark verbessert. Die hohe Zahl der Zugriffe auf die Website über das Internet (500.000 – 800.000 im Monat) weist auf die hohe Akzeptanz und Beliebtheit des Programms hin. Im wesentlichen zeigt die vorliegende Arbeit, dass internet-basierte Multimedia-Projekte von Studierenden verwendet werden und ihnen helfen, komplexe Sachverhalte der Histologie und Histopathologie zu erlernen. Die enge Verzahnung zwischen histologischen und histopathologischen Themen und Präparaten ermöglicht Studierenden der vorklinischen Fächer, über krankheitsbedingte Veränderungen zu erfahren, Studierende der klinischen Fächer hingegen können das histologische Basiswissen rekapitulieren. Das Autorensystem kann zur Entwicklung weiterer webbasierter Anwendungen, wie z. B. Virtuelle Mikroskopie oder Wissensprüfungsprogramme für die Histologie/Histopathologie, verwendet werden.
Hintergrund: Gut durchgeführte Wiederbelebungsmaßnahmen können bei einem Herz-Kreislauf-Stillstand das Outcome verbessern. Um praktische Fähigkeiten zu erlernen, greifen Medizinstudierende oft auf Lehrvideos zurück. Studien zeigen jedoch häufig eine unzureichende Qualität der im Internet zur Verfügung gestellten Videos zu Reanimationsmaßnahmen. Eine Bewertung anhand einer validierten, auf den aktuellen „guidelines“ basierten Checkliste fehlt bisher. Ziel der Arbeit: Entwicklung und Validierung einer Checkliste zur Bewertung von Lehrvideos zur Reanimation. Material und Methoden: In einem Expertenworkshop erfolgte basierend auf den aktuellen „guidelines“ die Formulierung der Checklistenitems. Die Checkliste wurde in einem vierstufigen Reviewprozess von Notärzten getestet. Die Bewertungen wurden analysiert und die Items angepasst und spezifiziert. Nach dem Reviewprozess wurde die Checkliste an 74 Videos zur Reanimation angewendet. Ergebnisse: Die Checkliste umfasst 25 Items in vier Kategorien (initiale Maßnahmen, Thoraxkompression, AED-Nutzung, Atmung), die auf einer 3 stufigen Likert-Skala bewertet werden. 16 NotärztInnen nahmen an der Studie teil. Sie bewerteten jeweils durchschnittlich 9,3 ± 5,7 Videos. Die Reviewer stimmten in 65,1 ± 12,6 % der Fälle überein. Die höchsten Übereinstimmungen wurden im Unterthema AED erzielt, das Item „Beim Schock Patienten nicht berühren“ wies die höchste Übereinstimmung auf. Die Items der Kategorie Thoraxkompression wurden am häufigsten unterschiedlich bewertet. Diskussion: Es konnte erstmalig für den deutschsprachigen Raum eine Checkliste zur Bewertung von Lehrvideos zur Reanimation erstellt und validiert werden.
Seit Implementierung eines Qualitätsmanagement-Systems nach DIN EN ISO 9001 führt die Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie am Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main kontinuierlich Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung durch. Hierzu zählen als klassisches Element des Qualitätsmanagements Befragungen sogenannter interessierter Parteien. Neben den Patienten stellen, vor allem auf einer Intensivstation, die Angehörigen der Patienten, häufig in Funktion eines gesetzlichen Betreuers, wichtige Partner in der Therapie dar. Bisher sind jedoch für diese Zielgruppe keine validen Befragungsinstrumente vorhanden. Nach Eröffnung der neuen Intensivstation C1 im Jahr 2008 soll eine standardisierte Befragung der Angehörigen intensivpflichtiger Patienten bezüglich deren Erwartungen an das Personal und den Aufenthalt des Patienten auf der Intensivstation durchgeführt werden. Ebenso soll die vom Personal antizipierte Erwartungshaltung der Angehörigen erfasst und im Sinne des GAP-Modells von Parasuraman et al. evaluiert werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein geeignetes Befragungsinstrument (C1GAP) zu entwickeln und durch geeignete Pretests zu validieren. Nach Identifizierung übergeordneter Themenkomplexe für die Befragung wurde der erste Entwurf eines anonymen Fragebogens für Angehörige mit insgesamt 82 Items verteilt auf 8 Themenkomplexe erstellt. Hieraus wurden anschließend Fragebögen für die Personalgruppen des ärztlichen Dienstes, der Pflege und des Außendienstpersonals am Empfangsschalter erstellt. Zur Information der Teilnehmer über die Intention und den Ablauf der Befragung wurden ein Begleitschreiben des Institutsdirektors Prof. Dr. Dr. K. Zacharowski sowie ein Extrablatt mit Informationen zum Datenschutz beigefügt. Zur Validierung des Fragebogens wurden Pretests in Form von kognitiven Interviews durchgeführt. Aus den kognitiven Interviews ergaben sich neben einer überwiegenden Zustimmung zu Form und Inhalt der Befragung inhaltliche Verbesserungsvorschläge, die in der finalen Überarbeitung des Fragebogens umgesetzt werden konnten. Der validierte, endgültige Fragebogen für Angehörige enthält insgesamt 81 Items, welche auf die Themenkomplexe „Rahmenbedingungen“, „Kommunikation mit Ärzten“, „Kommunikation mit dem Pflegepersonal“, „Information über Behandlungsziele und -ablauf“, „Beteiligung bei Therapieentscheidungen“, „Beurteilung weiterer Betreuungsangebote“, „Verlegung und Entlassung“ sowie „Angaben zur Person“ verteilt sind. Die Fragebögen für die Personalgruppen der Ärzte, Pflegekräfte und des Servicepersonals enthalten zwischen 26 und 61 Fragen zu den genannten Themenkomplexen. Anders als durch reine Zufriedenheitsbefragungen können mit Hilfe des vorliegenden Fragebogens Daten über die Erwartungshaltung von Angehörigen intensivpflichtiger Patienten gewonnen werden und im Vergleich zur vom Personal der Intensivstation C1 antizipierten Erwartungshaltung der Angehörigen einer GAP-Analyse unterzogen werden. Diese Daten können im Rahmen der Qualitätssicherungsmaßnahmen an der Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie zur Optimierung der Arbeitsabläufe und Leistungsprozesse sowie zur Ressourcenallokation verwendet werden. So kann letztendlich die Versorgung unserer Patienten auf der Intensivstation C1 nachhaltig verbessert werden.
Hintergrund: Die Thoraxsonographie ermöglicht in der Intensivmedizin die Diagnose von Pleuraerguss und Pneumothorax in Rückenlage mit ähnlicher Sensitivität und Spezifität wie ein Röntgenthorax. Bisher verfügbar war ein kombiniertes theoretisches und praktisches Training, um diese Diagnostik zu lehren, die vor allem von der Erkennung einer sich bewegenden Sonoanatomie abhängt. Die neuere Computertechnologie ermöglicht es nun, solche Sachverhalte zu zeigen, zu animieren und zu erklären.
Ziele: Entwicklung und Überprüfung eines E-Learning für die Thoraxsonographie in der Intensivmedizin.
Methoden: Ein animiertes interaktives, Internet-basiertes E-Learning wurde mit Flash und dem Web-Kit-Freiburg entwickelt. Das E-Learning wurde zur Vorbereitung eines DEGUM-zertifizierten Trainingsprogramms für Thoraxsonographie verwendet und danach von Ärzten mit visuellen Analogskalen (VAS) evaluiert (Studie A). Eine prospektive Lernerfolgsstudie wurde mit Medizinstudenten ohne praktisches Training unter Zuhilfenahme eines 20 Fragen umfassenden „Multiple-Choice“- Tests durchgeführt und nach 2 Wochen einer Nachhaltigkeitsüberprüfung unterzogen (Studie B). Alle Teilnehmer hatten kaum (A) oder keine (B) Vorkenntnisse in der Thoraxsonographie.
Ergebnisse: Das neu entwickelte E-Learning steht im Internet in Deutsch und Englisch zur Verfügung. Studie A: 34 Ärzte, die das E-Learning verwendeten, schätzten ihren Wissenszuwachs von Null auf 79,5% (Median, 95%-Konfidenzintervall 69%-88%, Min/Max 48/97).
Studie B: 29 Medizinstudenten erzielten eine Verbesserung von 11,7/20 auf 17/20 richtigen Antworten nach Anwendung des E-Learning (relative Steigerung 45%, p<0,0001 Wilcoxon's-matched-pairs-test). Nach 2 Wochen wurden noch 83% der Fragen richtig beantwortet (p<0,0001 vs. Pre-Test).
Schlussfolgerung: Die Grundlagen der Thoraxsonographie können mittels E-Learning mit einer hohen Effektivität vermittelt werden. Es eignet sich daher für ein „Blended- Learning“ Konzept.
Qualitätsstandards (QS) sind messbare Konstrukte, die helfen sollen, Versorgungslücken quantitativ zu erfassen, um langfristig die Versorgungsqualität zu verbessern. Die Assessment of SpondyloArthritis International Society (ASAS) hat kürzlich erstmals internationale QS für das Management von Patient*innen mit axialer Spondyloarthritis (axSpA) konsentiert und veröffentlicht. Die Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh) hat daraufhin beschlossen, diese Standards durch eine Gruppe von Expert*innen aus unterschiedlichen Versorgungsbereichen zu übersetzen, zu prüfen und ggf. zu übernehmen. Vor diesem Hintergrund wurden erstmals nationale QS für das Management von Patient*innen mit axSpA für Deutschland entwickelt. Hierbei wurde v. a. auf Machbarkeit und Praxisrelevanz geachtet. Letztlich wurden 9 QS definiert, mit denen die Qualität der Versorgung in Deutschland gemessen und verbessert werden kann bzw. soll.
Einleitung In einem medizinischen Notfall kann schnelles und strukturiertes Handeln für das Überleben des Patienten von entscheidender Bedeutung sein. Die hierfür benötigten Fertigkeiten sollten bereits im Rahmen der medizinischen Ausbildung erlangt und evaluiert werden. Die objektive, strukturierte klinische Prüfung (OSCE) ist ein valides und reliables Prüfungsformat zur Evaluierung praktischer Fertigkeiten. Jedoch werden in den traditionellen OSCE-Stationen nur isolierte Fertigkeiten bzw. Komponenten eines klinischen Arbeitsablaufes beurteilt. Was fehlt, ist eine valide Repräsentation der Realität in der Klinik. Doch gerade die Kompetenz, einzelne Fertigkeiten und Fähigkeiten in einen klinischen Arbeitsablauf zu integrieren, ist in der Notfallmedizin von entscheidender Bedeutung. Daher wurden im Rahmen der hier vorliegenden Studie die so genannten „Emergency Case OSCE Stations“ (ECOS) entwickelt. Hier müssen die Studierenden das komplette Notfallmanagement vom Auffinden des Patienten über die Einleitung der Primärmaßnahmen bis zur Organisation der weiteren Behandlung demonstrieren. Im ersten Teil der vorliegenden Studie wird die Durchführbarkeit der ECOS im Rahmen einer praktischen Prüfung für das Fach Notfallmedizin untersucht. Dabei soll untersucht werden, ob die ECOS eine mit den traditionellen OSCE-Stationen vergleichbare Machbarkeit, Reliabilität und Akzeptanz erreichen können. Im Jahr 2003 trat die neue Approbationsordnung für Ärzte in Kraft, durch die die medizinische Ausbildung einen stärker praxisorientierten Ansatz erhalten sollte. In der alten ÄAppO spielte das Fach Notfallmedizin eine untergeordnete Rolle mit nur wenig praktischem Training. Im Rahmen der Umsetzung der neuen ÄAppO erfuhr die Notfallmedizin durch die Einführung des eigenständigen Querschnittsbereiches Notfallmedizin eine deutliche Aufwertung entsprechend ihrer Wichtigkeit für das Überleben der Patienten. Der zweite Teil der Studie beurteilt, welchen Effekt das neue simulationsbasierte Curriculum im Fach Notfallmedizin auf die Fertigkeiten der Studierenden hat, einen Notfall zu handhaben. Methode Im ersten Teil der Studie absolvierten 45 Studierende einen 10-Stationen-OSCE-Parcours bestehend aus 6 ECOS sowie 4 traditionellen OSCE-Stationen. Sie wurden hierbei anhand einer fallspezifischen Checkliste beurteilt. Im Anschluss an jede Station sowie im Anschluss an den Gesamtparcours vervollständigte jeder Studierende einen Fragebogen, um die ECOS und traditionellen OSCE-Stationen zu evaluieren. Im zweiten Teil der Studie wurde eine kontrollierte, verblindete Untersuchung mit 44 Studierenden durchgeführt. Die Studierenden waren alle in ihrem letzten Ausbildungsjahr. 22 der Studierenden haben nach der alten ÄAppO studiert und waren somit Teil der Kontrollgruppe. Die 22 Studierenden der Interventionsgruppe absolvierten ihre medizinische Ausbildung nach der neuen ÄAppO. Das neue Ausbildungskonzept im Fach Notfallmedizin besteht aus einem simulationsbasierten Training mit theoretischen Unterrichtseinheiten, um die Algorithmen aus der Vorlesung zu wiederholen, und aus standardisierten Szenarien in einer realistischen Umgebung. Das Training basiert auf den Basic Life Support- (BLS) und den Advanced Cardiac Life Support- Kursen (ACLS) der American Heart Association sowie auf einem studentischen Bedürfnissen angepassten Advanced Trauma Life Support-Training (ATLS). Auch weitere häufige und lebensbedrohliche Notfallsituationen wurden in das Simulationstraining integriert. Die Beurteilung erfolgte anhand eines 10-Stationen-OSCE-Parcours mit einem Maximum von 4 Monaten nach Abschluss der Intervention (Simulationstraining). Alle Studienteilnehmer waren gegenüber dem Studienprotokoll verblindet. Die Prüfer und Simulationspatienten waren des Weiteren gegenüber der Gruppenzugehörigkeit der Studierenden verblindet. Ergebnisse Wir konnten in der vorliegenden Studie zeigen, dass die ECOS im Rahmen einer OSCE durchführbar sind. Auf Seiten der Studierenden und auch der Prüfer zeigte sich eine hohe Akzeptanz. Die ECOS wurden als wesentlich realistischer im Vergleich zu den traditionellen OSCE-Stationen gewertet. Die Reliabilitätsanalyse mittels Cronbachs α ergab für die ECOS eine gute Reliabilität mit 0.793. Im zweiten Teil der Studie konnten wir einen signifikant positiven Effekt des neuen Curriculums auf die Fertigkeiten und das Verhalten der Studierenden in einem Notfall nachweisen (p< 0.0001 bis p = 0.016). Schlussfolgerung Die ECOS bieten eine gute Alternative zu den traditionellen OSCE-Stationen mit einer guten Reliabilität und bieten hierbei die Möglichkeit, das Notfallmanagement der Studierenden in einem realistischen Szenario zu beurteilen. Das neue Curriculum im Querschnittsbereich Notfallmedizin verbessert erheblich die Kompetenzen der Studierenden in einem medizinischen Notfall.
Sprach- und Sprechstörungen kommen bei zahlreichen Kindern vor und werden in der ICD-11 analog zur ICD-10 als Entwicklungsstörungen im Kapitel 6 (Psychische, Verhaltens- und Entwicklungsstörungen) klassifiziert. International sind bislang die ICD-10-Kriterien nicht von allen Professionen, die sich mit Sprach- und Sprechstörungen klinisch oder im Rahmen der Forschung beschäftigen, akzeptiert. Sie werden einerseits als zu wenig differenziert hinsichtlich der unterschiedlichen Sprachkomponenten vonseiten der Linguistik, Sprachtherapie oder Logopädie erlebt. Zum anderen wird die unklare Abgrenzung organisch bedingter Sprach- und Sprechprobleme von der Sprachentwicklungsstörung vonseiten der Medizin teilweise kritisch bewertet. In dem vorliegenden Artikel wird deshalb einerseits die Klassifikation von Sprach- und Sprechproblemen und -störungen in der ICD-11 im Vergleich zur ICD-10 vorgenommen. Wesentlich erscheint hier die in der ICD-11 neu eingeführte Differenzierung in „primäre“ und „sekundäre“ Neuroentwicklungsstörungen. Zum anderen erfolgt aber auch eine Auseinandersetzung mit dem DSM-5 sowie anderen Klassifikationsvorschlägen vonseiten der englischsprachigen Sprachtherapie (CATALISE-2) und der deutschsprachigen Pädaudiologie („phonologische Wahrnehmungsstörung“) sowie der Vorschlag einer Ergänzung der aktuellen ICD-11-Klassifikation hinsichtlich konkreter sprachlicher Einschränkungen bei einem Kind mit Sprachentwicklungsstörung, basierend auf einer ausführlichen Diagnostik. Wir hoffen, mit dem Artikel so den Weg für eine berufsübergreifende Klassifikation von Sprach- und Sprechstörungen nach ICD-11 zu bahnen, damit perspektivisch alle Berufsgruppen, die Diagnostik und Therapie der betroffenen Personen anbieten, eine vergleichbare Terminologie verwenden. Diese vergleichbare Terminologie soll sowohl die klinische Versorgung verbessern als auch die unterschiedlichen Forschungsansätze und -richtungen vergleichbarer machen.
Sprach- und Sprechstörungen kommen bei zahlreichen Kindern vor und werden in der ICD-11 analog zur ICD-10 als Entwicklungsstörungen im Kapitel 6 (Psychische, Verhaltens- und Entwicklungsstörungen) klassifiziert. International sind bislang die ICD-10-Kriterien nicht von allen Professionen, die sich mit Sprach- und Sprechstörungen klinisch oder im Rahmen der Forschung beschäftigen, akzeptiert. Sie werden einerseits als zu wenig differenziert hinsichtlich der unterschiedlichen Sprachkomponenten vonseiten der Linguistik, Sprachtherapie oder Logopädie erlebt. Zum anderen wird die unklare Abgrenzung organisch bedingter Sprach- und Sprechprobleme von der Sprachentwicklungsstörung vonseiten der Medizin teilweise kritisch bewertet. In dem vorliegenden Artikel wird deshalb einerseits die Klassifikation von Sprach- und Sprechproblemen und -störungen in der ICD-11 im Vergleich zur ICD-10 vorgenommen. Wesentlich erscheint hier die in der ICD-11 neu eingeführte Differenzierung in „primäre“ und „sekundäre“ Neuroentwicklungsstörungen. Zum anderen erfolgt aber auch eine Auseinandersetzung mit dem DSM-5 sowie anderen Klassifikationsvorschlägen vonseiten der englischsprachigen Sprachtherapie (CATALISE-2) und der deutschsprachigen Pädaudiologie („phonologische Wahrnehmungsstörung“) sowie der Vorschlag einer Ergänzung der aktuellen ICD-11-Klassifikation hinsichtlich konkreter sprachlicher Einschränkungen bei einem Kind mit Sprachentwicklungsstörung, basierend auf einer ausführlichen Diagnostik. Wir hoffen, mit dem Artikel so den Weg für eine berufsübergreifende Klassifikation von Sprach- und Sprechstörungen nach ICD-11 zu bahnen, damit perspektivisch alle Berufsgruppen, die Diagnostik und Therapie der betroffenen Personen anbieten, eine vergleichbare Terminologie verwenden. Diese vergleichbare Terminologie soll sowohl die klinische Versorgung verbessern als auch die unterschiedlichen Forschungsansätze und -richtungen vergleichbarer machen.
Ursprünglich sollte das vorliegende Buch nur eine Studie über die von der Kanzlei des Führers bzw. ihrem Umfeld nach Kriegsbeginn initiierten Entwürfe zu einem NS-„Euthanasie“-Gesetz werden. Dabei sollte vor allem der wichtige, allerdings mit zahlreichen Fehlern behaftete Beitrag von Roth/Aly(1984) revidiert werden. Da diese Fehler auch den Beginn der Debatte über die „Euthanasie“ im NS-Staat und den Beginn der Planung und Durchführung der „NS-Euthanasie“ (1939/1940) betrafen, musste weiter ausgeholt werden. Die Gesetzentwürfe aus der Zeit nach Kriegsbeginn machen unzweifelhaft deutlich, dass die am Krankenmord Beteiligten wussten, dass der auf den 1.9.1939 datierte „Euthanasie“-Erlass Hitlers in legaler Hinsicht nicht „ausreichte“.
Der Mediziner Prof. Charles Dinarello, 66, von der University of Colorado erhielt den mit 100 000 Euro dotierten Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis 2010. Der mit 60 000 Euro dotierte Paul Ehrlich-Nachwuchspreis ging an die Frankfurter Biologin Prof. Amparo Acker-Palmer, 41, vom Exzellenzcluster »Makromolekulare Komplexe« Frankfurt.
Environmental stability and infectivity of hepatitis C virus (HCV) in different human body fluids
(2018)
Background: Hepatitis C virus (HCV) is a hepatotropic, blood-borne virus, but in up to one-third of infections of the transmission route remained unidentified. Viral genome copies of HCV have been identified in several body fluids, however, non-parental transmission upon exposure to contaminated body fluids seems to be rare. Several body fluids, e.g., tears and saliva, are renowned for their antimicrobial and antiviral properties, nevertheless, HCV stability has never been systematically analyzed in those fluids.
Methods: We used state of the art infectious HCV cell culture techniques to investigate the stability of HCV in different body fluids to estimate the potential risk of transmission via patient body fluid material. In addition, we mimicked a potential contamination of HCV in tear fluid and analyzed which impact commercially available contact lens solutions might have in such a scenario.
Results: We could demonstrate that HCV remains infectious over several days in body fluids like tears, saliva, semen, and cerebrospinal fluid. Only hydrogen-peroxide contact lens solutions were able to efficiently inactivate HCV in a suspension test.
Conclusion: These results indicate that HCV, once it is present in various body fluids of infected patients, remains infective and could potentially contribute to transmission upon direct contact.
The PKCβ inhibitor enzastaurin was tested in parental neuroblastoma and rhabdomyosarcoma cell lines, their vincristine-resistant sub-lines, primary neuroblastoma cells, ABCB1-transduced, ABCG2-transduced, and p53-depleted cells. Enzastaurin IC50s ranged from 3.3 to 9.5 μM in cell lines and primary cells independently of the ABCB1, ABCG2, or p53 status. Enzastaurin 0.3125 μM interfered with ABCB1-mediated drug transport. PKCα and PKCβ may phosphorylate and activate ABCB1 under the control of p53. However, enzastaurin exerted similar effects on ABCB1 in the presence or absence of functional p53. Also, enzastaurin inhibited PKC signalling only in concentrations ≥ 1.25 μM. The investigated cell lines did not express PKCβ. PKCα depletion reduced PKC signalling but did not affect ABCB1 activity. Intracellular levels of the fluorescent ABCB1 substrate rhodamine 123 rapidly decreased after wash-out of extracellular enzastaurin, and enzastaurin induced ABCB1 ATPase activity resembling the ABCB1 substrate verapamil. Computational docking experiments detected a direct interaction of enzastaurin and ABCB1. These data suggest that enzastaurin directly interferes with ABCB1 function. Enzastaurin further inhibited ABCG2-mediated drug transport but by a different mechanism since it reduced ABCG2 ATPase activity. These findings are important for the further development of therapies combining enzastaurin with ABC transporter substrates.
Enzymatic and antisense effects of a specific anti-Ki-ras ribozyme in vitro and in cell culture
(1999)
Due to their mode of action, ribozymes show antisense effects in addition to their specific cleavage activity. In the present study we investigated whether a hammerhead ribozyme is capable of cleaving mutated Ki-ras mRNA in a pancreatic carcinoma cell line and whether antisense effects contribute to the activity of the ribozyme. A 2[prime]-O-allyl modified hammerhead ribozyme was designed to cleave specifically the mutated form of the Ki-ras mRNA (GUU motif in codon 12). The activity was monitored by RT-PCR on Ki-ras RNA expression by determination of the relative amount of wild type to mutant Ki-ras mRNA, by 5-bromo-2[prime]-deoxy-uridine incorporation on cell proliferation and by colony formation in soft agar on malignancy in the human pancreatic adenocarcinoma cell line CFPAC-1, which is heterozygous for the Ki-ras mutation. A catalytically inactive ribozyme was used as control to differentiate between antisense and cleavage activity and a ribozyme with random guide sequences as negative control. The catalytically active anti-Ki-ras ribozyme was at least 2-fold more potent in decreasing cellular Ki-ras mRNA levels, inhibiting cell proliferation and colony formation in soft agar than the catalytically inactive ribozyme. The catalytically active anti-Ki-ras ribozyme, but not the catalytically inactive or random ribozyme, increased the ratio of wild type to mutated Ki-ras mRNA in CFPAC-1 cells. In conclusion, both cleavage activity and antisense effects contribute to the activity of the catalytically active anti-Ki-ras hammerhead ribozyme. Specific ribozymes might be useful in the treatment of pancreatic carcinomas containing an oncogenic GTT mutation in codon 12 of the Ki-ras gene.
In der vorliegenden Studie wird der mit zwei monoklonalen Antikörpern arbeitende Enzymun-Test® NSE für die Bestimmung der neuronspezifischen Enolase am ES700 Analyzer mit zwei radioimmunologischen, einem fluorometrischen und drei enzymimmunologischen Verfahren verglichen. Für den Enzymun-Test® NSE wurde an 200 gesunden Probanden (100 Männer und 100 Frauen) als Referenzbereich 2,15-15,25 µg/1 ermittelt. Der Median lag bei 6,6 µg/l und der Mittelwert bei 6,92 ± 1,8 µg/l Außerdem wurden mit denselben Methoden Serumproben von 70 Patienten mit benignen Lungenerkrankungen und von 300 Patienten mit verschiedenen Karzinomen untersucht. Der Korrelationskoeffizient zwischen dem Enzymun-Test® NSE und dem NSE-RIA-Pharmacia liegt bei r = 0,96. Die Stabilität der Serumproben bei Lagerung zwischen 2 und 8 °C ist über einen Zeitraum von 24 Stunden nicht gewährleistet.
In der vorliegenden Studie wird der Enzymun-Test®-PSA der zweiten Generation mit zwei monoklonalen Antikörpern am ES 700 Analyzer mit drei radioimmunologischen und einem fluorometrischen Verfahren verglichen. Für den Enzymun-Test®-PSA würden an 150 gesunden Probanden (100 Männer und 50 Frauen) die Referenzbereiche ermittelt. Bei den Männern lag die 95 % Perzentile bei 3,8 ng/ml, bei den Frauen bei 0,46 ng/ml. Außerdem wurden mit denselben Methode 50 Patienten mit benignen Prostataerkrankungen und 50 Patienten mit einem Prostatakarzinom untersucht. Der Korrelationskoeffizienl zwischen dem Enzymun-Test®-PSA und der radioimmunologischen Methode Tandem®-R-PSA liegt bei r = 0,99, die analytische Sensitivität von Enzymun-Rest®-R-PSA liegt bei 0,05 ng/ml. Die Stabilität der Serumproben zwischen +2 °C und +8 °C ist über einen Tag garantiert. Über diesen Zeitraum hinaus sollten Serumproben bei —20 °C gelagert werden.
Eosinophilic cholangitis is a potentially underdiagnosed etiology in indeterminate biliary stricture
(2017)
AIM: To investigate presence and extent of eosinophilic cholangitis (EC) as well as IgG4-related disease in patients with indeterminate biliary stricture (IBS).
METHODS: All patients with diagnosis of sclerosing cholangitis (SC) and histopathological samples such as biopsies or surgical specimens at University Hospital Frankfurt from 2005-2015 were included. Histopathological diagnoses as well as further clinical course were reviewed. Tissue samples of patients without definite diagnosis after complete diagnostic work-up were reviewed regarding presence of eosinophilic infiltration and IgG4 positive plasma cells. Eosinophilic infiltration was as well assessed in a control group of liver transplant donors and patients with primary sclerosing cholangitis.
RESULTS: one hundred and thirty-five patients with SC were included. In 10/135 (13.5%) patients, no potential cause of IBS could be identified after complete diagnostic work-up and further clinical course. After histopathological review, a post-hoc diagnosis of EC was established in three patients resulting in a prevalence of 2.2% (3/135) of all patients with SC as well as 30% (3/10) of patients, where no cause of IBS was identified. 2/3 patients with post-hoc diagnosis of EC underwent surgical resection with suspicion for malignancy. Diagnosis of IgG4-related cholangitis was observed in 7/135 patients (5.1%), whereas 3 cases were discovered in post-hoc analysis. 6/7 cases with IgG4-related cholangitis (85.7%) presented with eosinophilic infiltration in addition to IgG4 positive plasma cells. There was no patient with eosinophilic infiltration in the control group of liver transplant donors (n = 27) and patients with primary sclerosing cholangitis (n = 14).
CONCLUSION: EC is an underdiagnosed benign etiology of SC and IBS, which has to be considered in differential diagnosis of IBS.
EphrinB2–EphB4 signaling is critical during embryogenesis for cardiovascular formation and neuronal guidance. Intriguingly, critical expression patterns have been discovered in cancer pathologies over the last two decades. Multiple connections to tumor migration, growth, angiogenesis, apoptosis, and metastasis have been identified in vitro and in vivo. However, the molecular signaling pathways are manifold and signaling of the EphB4 receptor or the ephrinB2 ligand is cancer type specific. Here we explore the impact of these signaling pathways in neurooncological disease, including glioma, brain metastasis, and spinal bone metastasis. We identify potential downstream pathways that mediate cancer suppression or progression and seek to understand it´s role in antiangiogenic therapy resistance in glioma. Despite the Janus-faced functions of ephrinB2–EphB4 signaling in cancer Eph signaling remains a promising clinical target.
Introduction: Obesity is classified as a global epidemic and judged to be the greatest public health threat in Western countries. The tremendously increasing prevalence rates in children lead to morbidity and mortality in adults. In many countries, prevalence has doubled since the 1980s. Other countries show a continuous increase or stagnate at a very high level. Given these regional differences, this study aims to draw a global world map of childhood obesity research, including regional epidemiological characteristics, to comprehensively assess research influences and needs. Methods: In addition to established bibliometric parameters, this study uses epidemiological data to interpret metadata on childhood obesity research from the Web of Science in combination with state-of-the-art visualization methods, such as density equalizing map projections. Results: It was not until the 1990s that belated recognition of the dangerous effects of childhood obesity led to an increase in the number of publications worldwide. In addition, our findings show that countries’ study output does not correlate with epidemiologic rates of childhood obesity. In contrast, the primary driver of the research efforts on childhood obesity appears to be largely driven government funding structures. Discussion/Conclusion: The geographical differences in the epidemiological background of childhood obesity complicate the implementation of transnational research projects and cross-border prevention programs. Effective realization requires a sound scientific basis, which is facilitated by globally valid approaches. Hence, there is a need for information exchange between researchers, policy makers, and private initiatives worldwide.
Infektionen mit Herpes simplex Virus Typ 1 und 2 sind weltweit verbreitet. HSV1 verursacht in den meisten Fällen orofaziale Infektionen, wohingegen HSV2 normalerweise für genitale Ulzerationen verantwortlich ist. Trotz dieser klassischen Einteilung ist in den letzten Jahren vermehrt diskutiert worden, wie groß der Anteil von HSV1 bei genitalen und HSV2 bei extragenitalen Infektionen ist. Die Daten von 453 Patienten mit positivem Nachweis einer Herpes simplex Virus Infektion (nachgewiesen über eine Hautabstrich Untersuchung mit anschließender Anzucht des Virus in Zellkultur) wurden retrospektiv ausgewertet. Es handelte sich um Patienten der Universitätsklinik Frankfurt, bei denen im Zeitraum zwischen Januar 1996 und Dezember 2002 ein oder mehrere positive HSV Abstriche untersucht werden konnten. Der nachgewiesene Herpestyp wurde mit verschiedenen Kriterien wie Alter und Geschlecht des Patienten, sowie Lokalisation der Herpesinfektion korreliert. Als Ergebnis ergab sich folgende Herpestypverteilung: Herpes simplex Virus Typ 1 positiv waren 66% der Isolate, 34% waren HSV2 positiv. Herpes Typ 2 konnte bei 38% der insgesamt 212 weiblichen Patienten und bei 30% der insgesamt 241 männlichen Patienten nachgewiesen werden. Auch in unserer Untersuchung konnte gezeigt werden, dass die in vielen Studien beschriebene typische Altersverteilung für HSV1 und HSV2 besteht: in der Altersgruppe der bis zu 10 Jahre alten Kinder waren alle Isolate HSV1 positiv. HSV2 positive Abstriche wurden erst mit Beginn des Alters der ersten Intimkontakte gefunden. Die meisten HSV1 und HSV2 Abstriche stammten aus der Altersgruppe der 31-40 Jahre alten Patienten. Wie erwartet konnte Herpes Typ 1 vermehrt aus extragenitalen Läsionen nachgewiesen werden: 95% dieser Abstriche waren HSV1 positiv. Anders sah die Typ-Verteilung der genitoanalen Abstriche aus: 75% dieser Läsionen wurden durch HSV2 und 25% durch HSV1 verursacht. Bei den Patienten mit Tumorerkrankung, Zustand nach Transplantation oder positivem HIV Status in der Anamnese, die mit über 50% einen Großteil des Gesamtkollektives bildeten, war die Herpestypverteilung im großen und ganzen mit dem restlichen Kollektiv vergleichbar. Viele Patienten dieses Kollektivs hatten mehrere Herpes simplex Virus positive Abstriche. Abschließend kann festgestellt werden, dass die typische Verteilung von HSV1 als Verursacher von extragenitalen Infektionen und HSV2 als Verursacher von genitoanalen Infektionen weitestgehend besteht. Allerdings war etwa ein Viertel dieser genitoanalen Infektionen durch HSV1 verursacht.
Die über viele Jahrzehnte zu verzeichnende Zunahme invasiver Pilzinfektionen kam auch in jüngerer Zeit nicht zum Stillstand. Wir analysierten deswegen die Autopsieergebnisse an der Universitätsklinik der Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main in den Jahren 1993 bis 2005 bezüglich invasiver Pilzinfektionen. Die retrospektive Analyse der 2707 obduzierten Patienten identifizierte insgesamt 221 Patienten mit invasiver Pilzinfektion. Dies entspricht einem Anteil von 8,2%. Über die Zeit verzeichneten wir eine statistisch signifikante Zunahme dieser Erkrankungen. Ausgehend von 6,6% im Zeitraum 1993-1996 stieg der Anteil auf 8,6% im Zeitraum 1997-2000 und erreichte 10,4% von 2001-2005. Diese Zahlen entsprechen in jeder Weise denen anderer Autoren für die gleiche Beobachtungszeit und schließen sich nahtlos im Sinne einer kontinuierlichen Zunahme an die Raten früherer Jahre an. Die Ursache der Zunahme lässt die Untersuchung des Sektionsgutes weder in dieser Arbeit noch in vergleichbaren anderen erkennen. Das eigene Kollektiv wurde über die Zeit weder älter noch setzte es sich anders zusammen, sieht man von Schwankungen in kleineren Untergruppen wie den Transplantierten und den AIDS Kranken ab. Patienten, die an hämatologischen Erkrankungen leiden tragen den größten Anteil invasiver Mykosen bei. Dies gilt sowohl absolut, indem hämatologische Erkrankungen in über 45% invasiven Mykosen zugrunde liegen, als auch im Sinne des relativen Risikos. Hier erfahren hämatologisch Erkrankte noch vor Transplantierten eine Überhöhung ihres Risikos um das 14-fache gegenüber dem allgemeinen Krankengut unserer Klinik. Zwar führen Aspergillusinfektionen mit 4,2-5,5% der Obduzierten der oben genannten Zeiträume vor Candida mit 1,8-4,9% das Erregerspektrum an, jedoch erfuhren Candidainfektionen als einzige eine hoch signifikante Zunahme. Die Lunge stellt zweifelsohne das am häufigsten befallene Organ dar, gefolgt vom Gastrointestinaltrakt. Hier unterscheiden sich die beiden Haupterreger deutlich. Die Aspergillusinfektion nimmt ihren Ausgang fast stets von der Lunge, die Candidainfektion dagegen häufiger vom Gastrointestinaltrakt. Vergleiche zwischen Infektionen an nur einem Ort mit generalisierten Formen erlauben den Schluss, dass sich Aspergillen nach Befall der Lunge hämatogen ausbreiten. Candida nimmt zwar den gleichen Weg, jedoch eher vom Gastrointestinaltrakt als der Lunge ausgehend. Die Autopsiefrequenz sank an unserer Klinik über den beobachteten Zeitraum kontinuierlich von 53,9 auf 17,7% ab. Dieser Trend ließ sich gleichermaßen an anderen Institutionen beobachten. Er birgt möglicherweise in Form einer Bias die Gefahr in sich, Untersuchungen wie die vorliegende zu beeinträchtigen. Da sich die Zusammensetzung des Sektionsgutes über die Zeit nicht veränderte, ergeben sich keine Belege für die Beeinflussung der Ergebnisse.
Diese Arbeit untersuchte die Epidemiologie und den Einfluss verschiedener Faktoren (Grunderkrankung, empirische Therapie, Schweregrad der Sepsis und Erreger mit Resistenz) auf das Überleben von Patienten mit Septikämien. Die häufigsten Grunderkrankungen dieses Kollektivs waren Leukämien (33%), solide Neoplasien (14%) sowie kardiale Vorerkrankungen (14%). Knapp die Hälfte der Patienten erwarb die Septikämie im Krankenhaus (47%). ...
Echoviren und Polioviren gehören zur Gruppe der Enteroviren. Während Echoviren heute noch weltweit Infektionen verursachen, konnten durch Einführung der Polioimpfung die Poliomyelitisfälle deutlich reduziert werden. Echoviren verursachen vor allem in den Sommermonaten häufig unspezifische fieberhafte Infekte. Übertragen werden sie allein durch den Menschen, meist über fäkal-orale Schmierinfektionen. Die vorliegende Arbeit ist eine retrospektive epidemiologische Untersuchung zur Antikörperprävalenz gegenüber Echoviren und Polioviren in der Bevölkerung des Rhein-Main-Gebietes. Das Patientenkollektiv umfasst eingesandte Serumproben aus der Universitätsklinik Frankfurt vom 1. Juli 2000 - 30. September 2002. Im Rahmen der Labordiagnostik wurden die Serumproben, am Institut für Medizinische Virologie, auf spezifische Antikörper gegen die Echovirustypen -6,-7,-9,-11 und -30 untersucht. Ebenso wurden Serumproben aus der laufenden Labordiagnostik von insgesamt 8563 Patienten (von 1998 bis 2002) im Institut für Virologie gesammelt und auf Antikörper gegen das Poliovirus (Typ 1,2 und 3) untersucht. Als Testmethode zum Nachweis neutralisierender Antikörper wurde der Neutralisationstest eingesetzt. Die Prävalenz für Echovirus-spezifische Antikörper zeigt für Echovirustyp-30 die höchste Durchseuchung (69,4%). Die Prävalenz für Echovirustyp-9 lag bei 48,1%. Echovirustyp-6, -7 und -1 1 identifizierten wir mit einer relativen Häufigkeit von 28% in den untersuchten Seren. Die Antikörpemrteilung zeigt eine ausgewogene Geschlechterverteilung. Überwiegend stellten sich niedrigtitrige Antikörperspiegel, als Ausdruck einer früheren abgelaufenen Infektion, dar. Eine Epidemie konnte damit ausgeschlossen werden. Vereinzelt nachgewiesene höhere Titer entsprechen einem endemischen Auftreten der Echoviren im Raum Frankfurt. Bezüglich der Altersverteilung konnte keine signifikante Altersgruppe identifiziert werden. Das Risiko eine Echovirusinfektion zu erwerben liegt sicherlich im Kleinkindesalter (Kinder im Alter von 1 bis 4 Jahren), da diese Gruppe die geringste Prävalenz für neutralisierende Antikörper aufwies. .Wir eruierten, für die verschiedenen Echovirus-Serotypen, unterschiedliche altersabhängige Prävalenzspitzen, welche mit dem zyklischen Auftreten der Viren in einer Region vereinbar sind. Besonders für Echovirustyp-30 konnte eine hohe Durchseuchung im höheren Lebensalter festgestellt werden. Zurückführen lassen sich solche Ergebnisse auf die Genom Variation von Echovirustyp-30. Die vermutete negative Serokonversion der Echovirus-Antikörper, und dass damit das verbundene Nachlassen der Immunität, ließ sich auch im Vergleich mit einer Altstudie von 1991 nicht eindeutig durch unsere Untersuchungsergebnisse belegen. Spezifische Krankheitsverläufe ließen sich für Echovirustyp-30, mit einem vermehrten Vorkommen an Meningitis und für Echovirustyp-6 mit vermehrter gastrointestinaler Manifestation nachweisen. Im Jahre 1998 erfolgte die Umstellung der Poliomyelitisimpfung in Deutschland. Nach jahrzehntelanger Verwendung der OPV (oralen Schluckimpfung nach Sabin) wurde diese zugunsten der IPV (inaktivierte Poliovakzine nach Salk) verlassen. Gerechtfertigt wurde die Umstellung dadurch, dass seit 1990 in Deutschland kein autochthoner Poliomyelitisfall mehr aufgetreten ist. Bei fehlendem endemischen und epidemischen Vorkommen des Virus wurde das Risiko für das Auftreten einer VAPP(= vaccine associated paralytic polio), unter Anwendung der OPV, als nicht mehr vertretbar angesehen. In dieser kritischen Umstellungsphase untersuchten wir den Immunitätsstatus der Bevölkerung, um das Risiko einer Einschleppung aus nicht poliofreien Gebieten, und Verbreitung der Poliomyelitis unter der deutschen Bevölkerung zu beleuchten. Die Prävalenz der untersuchten Population zeigt eine gute Immunität gegen Poliovitustyp-1 , und -2. Eine geringere Antikörperprävalenz ließ sich, wie in anderen Studien auch, für Poliovirustyp-3 (73%) identifizieren. Diese lässt sich zurückführen auf eine unterschiedliche Immunogenität der lmpfviren bei Verwendung der OPV. Im Vergleich mit anderen nationalen und internationalen Studienergebnissen bemerkten wir niedrigere Antikörperprävalenz-Werte im untersuchten Patientenkollektiv. Wir vermuten einen Zusammenhang mit dem vermehrten Vorkommen von lmmunsuppremierten Patienten in der Studie. Bei Betrachtung der altersabhängigen Verteilung der Antikörperprävalenz fiel sowohl 1998 als auch im Jahre 2002 ein Defizit an Poliovirusantikörpern, besonders für Poliovirustyp-3, in den Geburtsjahrgängen von 1983-1 987 auf. Wir führten dies auf eine vernachlässigte Auffrischimpfung im Jugendalter zurück. Insgesamt konnte aber von 1998 bis 2002 eine Zunahme der Im,munität gegenüber den Polioviren beobachtet werden. Besonders die alleinigen Empfänger der IPV zeigten eine hervorragende Immunität. Das Defizit an Poliovirustyp-3 Antikörpern konnte durch Verwendung der IPV beseitigt werden. Davon profitierten nicht nur die alleinigen IPV Empfänger, sondern auch Personen, die mit IPV, im Sinne einer Auffrischimpfung, nachgeimpft wurden. Aus Erhebungen der Populationsimmunität wird deutlich in welchen Regionen und in welchen Bevölkerungsgruppen Defizite bestehen und behoben werden müssen, damit eine endgültige und weltweite Eradifikation der Poliomyelitis zukünftig zum Erfolg führen kann.
Die Dissertation befasst sich mit Daten zum frühinvasiven kolorektalen Karzinom aus der Westpfalz in einem Zeitraum von 6 Jahren (2010 – 2016). In diesem Zeitraum sind 11% (n=130) frühinvasive kolorektale Karzinome aufgetreten. Davon besitzen 11% (n=14) Lymphknotenmetastasen. Beim pT1 Kolonkarzinom (n=92) treten Lymphknotenmetastasen in 13% (n=12) und beim pT1 Rektumkarzinom (n=38) in 5% (n=2) auf. Zur Risikostratifizierung werden pT1 kolorektale Karzinome in Low-Risk (sm1, G1, G2) und High-Risk (sm3, G3, G4) Karzinome eingeteilt. 84% (n=109) der pT1 kolorektalen Karzinome sind gut (G1) und mäßig differenziert (G2) und 35% (n=46) besitzen eine Submucosaeindringtiefe von sm1. 15% der G1 und G2 (n=11 von 73) pT1 Kolonkarzinome und 6% der G1 und G2 (n=2 von 36) pT1 Rektumkarzinome sind nodal positiv. Ein positiver nodaler Status ist in 12% (n=4 von 33) bei pT1sm1 Kolonkarzinomen aufgetreten. Ähnliches gilt für pT1sm1 Rektumkarzinome mit 8% (n=1 von 13). Weder im sm3 Stadium noch beim G3 pT1 Rektumkarzinom ist ein no-dal positiver Status vorgekommen. Dies zeigt, dass die Einteilung in Low- und High-Risk Karzinome nach der S3–Leitlinie zu überdenken ist. Ein positiver Lymphknoten-status tritt auch bei Low-Risk Karzinomen auf und verschlechtert das onkologische Outcome signifikant. Die Überlebensraten verdeutlichen diese Erkenntnis. Frühinvasi-ve kolorektale Karzinome besitzen eine ähnliche 5 Jahres-Überlebensrate von 81% wie fortgeschrittene neoadjuvant behandelte ypT1 kolorektale Karzinome. Das Gleiche gilt für nodal negative pT1 Karzinome (83%) im Vergleich mit fortgeschrittenen nodal negativen ypT0 und ypT1 Karzinomen (81%). Auch nodal positive pT1 Karzinome und fortgeschrittene nodal positive ypT0 und ypT1 Karzinome haben ähnliche Überle-bensraten (66% versus 67%). Auch dieser Vergleich zeigt, dass frühinvasive kolorekta-le Karzinome unterschätzt werden. Zur Optimierung des onkologischen Outcomes ist eine systemische Therapie bei frühinvasiven kolorektalen Karzinomen - auch ohne Lymphknotenmetastasen - zur Verbesserung des Überlebens nach 5 Jahren zu erwägen. Diese Thematik bietet einen Ansatzpunkt für weitere Studien um eine konkrete Aussa-ge über die Signifikanz einer neo-oder adjuvanten Therapie bei frühinvasiven kolorek-talen Karzinomen zu ermöglichen. Ein angepasstes multimodales Therapiekonzept sowie eine adäquate Nachsorge erscheinen bei frühinvasiven kolorektalen Karzinomen unabdingbar.
Objectives: Chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH) is a rare, distinct pulmonary vascular disease, and therefore, there is a lack of data regarding its clinical presentation, diagnosis, and management at a national basis. We aimed to describe the demographics and management of patients with CTEPH in Northern Greece. Methods: We conducted a retrospective, observational study by a joint collaboration between two pulmonary hypertension expert centers in Greece, and the study included patients diagnosed with CTEPH. The patient population was divided into two groups depending on their operability. Results: Overall, 27 consecutive patients were included (59% female, mean age 59.3±15.1 years). Dyspnea and fatigue were the most common presenting symptoms. History of pulmonary embolism was present in 82%. Of patients, 18 (67%) were assessed as operable, of whom 10 (55%) finally underwent pulmonary endarterectomy (PEA). There were no differences in symptoms, WHO functional class, 6-min walking test distance, and hemodynamics between the operable and nonoperable groups. At the end of follow-up, all non-operable and operable patients who did not receive surgical treatment were treated with at least one pulmonary hypertension-specific drug. Conclusion: This is the first report that presents data of patients diagnosed with CTEPH in Greece. The percentage of patients who underwent surgical treatment is lower but approaches the reported rates in large registries. Considering that PEA is a relatively safe and potentially curative surgical procedure, we emphasize the need for establishing a designated PEA center in Greece. Keywords: Chronic thromboembolic pulmonary hypertension, pulmonary endarterectomy, registry, riociguat.
Congenital diaphragmatic hernia (CDH) is a major congenital malformation with high mortality. Outcome data on larger unselected patient groups in Germany are unavailable as there is no registry for CDH. Therefore, routine data from the largest German health insurance fund were analyzed for the years 2009–2013. Main outcome measures were incidence, survival and length of hospital stay. Follow-up was 12 months. 285 patients were included. The incidence of CDH was 2.73 per 10,000 live births. Overall mortality was 30.2%. A total of 72.1% of the fatalities occurred before surgery. Highest mortality (64%) was noted in patients who were admitted to specialized care later as the first day of life. Patients receiving surgical repair had a better prognosis (mortality: 10.8%). A total of 67 patients (23.5%) were treated with ECMO with a mortality of 41.8%. The median cumulative hospital stay among one-year survivors was 40 days and differed between ECMO- and non-ECMO-treated patients (91 vs. 32.5 days, p < 0.001). This is the largest German cohort study of CDH patients with a one-year follow-up. The ECMO subgroup showed a higher mortality. Another important finding is that delayed treatment in specialized care increases mortality. Prospective clinical registries are needed to elucidate the treatment outcomes in detail.
Purpose: Acute elbow dislocations are complex injuries that predispose to chronic instability and pain. The ideal treatment strategy is part of controversial discussion and evidence-based recommendations for the treatment could not be concluded from the literature. The purpose of the present study was to assess current epidemiological data, injury pattern, and the changing trend for treatment.
Methods: This study presents a retrospective review of 72 patients ≥ 18 years of age who were treated in our level I trauma centre with acute elbow dislocations from 2014 to 2018. The data were acquired by analysis of the institution’s database, and radiological examinations.
Results: The average age of the patients was 48.5 years (range 18–86). The ratio of male to female patients was 1.9:1. A fall onto the outstretched arm (42%) was the most common injury mechanism. By classification, 42% of the elbow dislocations were simple, and 58% complex. A total of 85% of patients underwent surgery including 73% of the simple elbow dislocations due to remaining instability or non-congruency of the reduced elbow. The indication for surgical treatment correlated merely with the grade of instability and displacement, but not with age.
Conclusion: Acute elbow dislocations need identification of the precise injury pattern and instability after reduction of the elbow joint. To achieve a congruent and stable joint, we recommend primary surgical repair as first-line treatment for patients with unstable simple and complex elbow dislocation independent of age.
Purpose: Despite the high number of patients with phalangeal fractures, evidence-based recommendations for the treatment of specific phalangeal fractures could not be concluded from the literature. The purpose of the present study was to assess current epidemiological data, classification of the fracture type, and mode of treatment.
Methods: This study presents a retrospective review of 261 patients with 283 phalangeal fractures ≥ 18 years of age who were treated in our level I trauma centre between 2017 and 2018. The data were obtained by the analysis of the institution’s database, and radiological examinations.
Results: The average age of the patients was 40.4 years (range 18–98). The ratio of male to female patients was 2.7:1. The two most typical injury mechanisms were crush injuries (33%) and falls (23%). Most phalangeal fractures occurred in the distal phalanx (P3 43%). The 4th ray (D4 29%) was most frequently affected. The P3 tuft fractures, and the middle phalanx (P2) base fractures each accounted for 25% of fracture types. A total of 74% of fractures were treated conservatively, and 26% required surgery, with Kirschner wire(s) (37%) as the preferred surgical treatment. The decision for surgical treatment correlated with the degree of angular and/or rotational deformity, intraarticular step, and sub-/luxation of specific phalangeal fractures, but not with age and gender.
Conclusions: Our findings demonstrated the popularity of conservative treatment of phalangeal fractures, while surgery was only required in properly selected cases. The correct definition of precise fracture pattern in addition to topography is essential to facilitate treatment decision-making.
Background: Bradykinin-mediated angioedema (Bk-AE) can be life-threatening and requires specific targeted therapies. Knowledge of its epidemiology may help optimize its management.
Methods: We systematically searched the medical literature to identify abstracts of interest indexed between 1948 and March, 2016. We used published national survey data on the proportion of the population treated with angiotensin-converting enzyme inhibitors (ACEI) to derive estimates of the population prevalence of ACEI-AE in the USA, Germany and France. For hereditary angioedema (C1-INH-HAE) and C1-inhibitor related acquired angioedema (C1-INH-AAE), publications had to contain original epidemiologic data collection within a defined geographical area. Hereditary angioedema with normal C1-INH was not included in the analysis due to lack of clearly defined criteria.
Results: We identified 4 relevant publications on the prevalence of ACEI-AE, 6 on the prevalence of C1-INH-HAE, and 1 on the prevalence of C1-INH-AAE. The 1st year cumulative incidence of ACEI-AE was estimated to vary between 0.12 (population-based analyses) and 0.30 (meta-analyses of clinical trials) per 100 patient-years. The population prevalence of ACEI-AE was modeled to vary between 7 and 26 in 100,000. The prevalence of C1-INH-HAE was estimated to vary between 1.1 and 1.6 per 100,000. The prevalence of C1-INH-AAE was estimated to be 0.15 per 100,000 in one epidemiological investigation of AAE in Denmark.
Conclusions: Epidemiological evidence on Bk-AE is limited to North America and Europe. ACEI-AE is more common than C1-INH-HAE (~ 10:1), which is more common than C1-INH-AAE (~ 10:1). More studies are needed to comprehensively assess the epidemiological burden of Bk-AE.
Introduction: Current classifications of complete knee dislocations do not capture the extent of the complex concomitant ligamentous and bony injuries, which may have an impact on future outcomes. The purpose of this retrospective study was to evaluate the epidemiology of complete knee dislocations as well as to present an updated classification system based on the author’s experience at a Level-I trauma center.
Materials and methods: Only patients with complete loss of contact of the articulating bones and ≥ 18 years of age who admitted in our level-I trauma center between 2002 and 2019 were included. Patients were identified using a retrospective systematical query in the Hospital Information System (HIS) using the International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems Version10 (ICD-10) codes of the German Diagnosis Related Groups (G-DRG).
Results: Final data included 80 patients, with the majority of patients being male (n = 64; 80.0%). Mean age was 34.9 years (range: 18–70 years). External protective fixation was applied in 32 patients (40.0%). Reconstruction of the posterior cruciate ligament and the anterior cruciate ligament were performed in 56.3% (n = 45) and 55.0% (n = 44) of cases, respectively. The lateral collateral ligament complex was surgically addressed in 47.5% (n = 38), while the medial collateral ligament complex was reconstructed in 40% (n = 32). Surgery of the lateral meniscus and the medial meniscus was needed in 31.1% (n = 25) and 30.0% (n = 24). Neurovascular surgery occurred in 13.8% (n = 11). From the characteristic injury-patterns the authors of this study present a new classification system that ranks the injuries from Grade-A to Grade-D according to their severity.
Conclusion: This retrospective study demonstrates that the historically used classification systems for dislocations of the knee are insufficient for these severe injuries. Concomitant ligamentous, neurovascular, bony, and meniscal injuries were frequent, and required several staged procedures. Consequently, an updated classification system is proposed.
Purpose: 10-year retrospective study to assess burden of illness in individuals with tuberous sclerosis complex (TSC) identified from German healthcare data. Methods: Patients with TSC were identified by International Classification of Diseases code Q85.1. Patients with epilepsy were identified by epilepsy diagnosis or antiseizure medication (ASM) prescription after TSC diagnosis. Results: Using data from 2016 (final study year), 100 patients with TSC were identified (mean [range] age: 38 [1–86] years; male: 40%); prevalence: 7.9 per 100,000 (TSC), 2.2 per 100,000 (TSC with epilepsy). During the 10-year study period (2007–2016), 256 patients with TSC were identified and followed up for 1,784 patient- years (epilepsy: 36%, 616 patient-years). TSC manifestations/comorbidities (apart from epilepsy) were identi- fied more frequently in patients with epilepsy than without. Mean annual healthcare costs for patients with TSC were €6,139 per patient-year (PPY), mostly attributable to medication (35%) and inpatient care (29%). Patients with epilepsy incurred costs more than double those without. Mean (standard deviation [SD]) annual hospi- talisation rate (AHR) and length of stay (LOS) PPY: 0.5 (1.0) and 5.9 (18.6) days for TSC. AHR and LOS were greater in patients with epilepsy than without. Mean (SD) number of ASMs prescribed (TSC with epilepsy): 3.0 (2.3) over the entire observable time per patient. Mortality rates (vs. control): 5.08% (vs. 1.69%, p<0.001) for TSC, 7.53% (vs. 0.98%, p<0.001) for TSC with epilepsy, 3.68% (vs. 2.03%, p = 0.003) for TSC without epilepsy. Conclusion: Healthcare costs, resource utilisation, and mortality were greater in patients with TSC and epilepsy than those without epilepsy.