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Background: Mesenchymal stromal cells (MSCs), multipotent progenitors that can be isolated from a variety of different tissues, are becoming increasingly important as cell therapeutics targeting immunopathologies and tissue regeneration. Current protocols for MSC isolation from bone marrow (BM) rely on density gradient centrifugation (DGC), and the production of sufficient MSC doses is a critical factor for conducting clinical MSC trials. Previously, a Good Manufacturing Practice (GMP)–compatible non-woven fabric filter device system to isolate MSCs was developed to increase the MSC yield from the BM. The aim of our study was to compare high-resolution phenotypic and functional characteristics of BM-MSCs isolated with this device and with standard DGC technology.
Methods: Human BM samples from 5 donors were analyzed. Each sample was divided equally, processing by DGC, and with the filter device. Stem cell content was assessed by quantification of colony-forming units fibroblasts (CFU-F). Immunophenotype was analyzed by multicolor flow cytometry. In vitro trilineage differentiation potential, trophic factors, and IDO-1 production were assessed. Functionally, immunomodulatory potential, wound healing, and angiogenesis were assayed in vitro.
Results: The CFU-F yield was 15-fold higher in the MSC preparations isolated with the device compared to those isolated by DGC. Consequently, the MSC yield that could be manufactured at passage 3 per mL collected BM was more than 10 times higher in the device group compared to DGC (1.65 × 109 vs. 1.45 × 108). The immunomodulatory potential and IDO-1 production showed donor-to-donor variabilities without differences between fabric filter-isolated and DGC-isolated MSCs. The results from the wound closure assays, the tube formation assays, and the trilineage differentiation assays were similar between the groups with respect to the isolation method. Sixty-four MSC subpopulations could be quantified with CD140a+CD119+CD146+ as most common phenotype group, and CD140a+CD119+CD146+MSCA-1–CD106–CD271– and CD140a+CD119+CD146–MSCA-1–CD106–CD271– as most frequent MSC subpopulations. As trophic factors hepatocyte growth factor, epidermal growth factor, brain-derived neurotrophic factor, angiopoietin-1, and vascular endothelial growth factor A could be detected in both groups with considerable variability between donors, but independent of the respective MSC isolation technique.
Conclusion: The isolation of MSCs using a GMP-compatible fabric filter system device resulted in higher yield of CFU-F, producing substantially more MSCs with similar subpopulation composition and functional characteristics as MSCs isolated by DGC.
Iron deficiency, with or without anemia, is the most frequent hematological manifestation in individuals with cancer, and is especially common in patients with colorectal cancer. Iron is a vital micronutrient that plays an essential role in many biological functions, in the context of which it has been found to be intimately linked to cancer biology. To date, however, whereas a large number of studies have comprehensively investigated and reviewed the effects of excess iron on cancer initiation and progression, potential interrelations of iron deficiency with cancer have been largely neglected and are not well-defined. Emerging evidence indicates that reduced iron intake and low systemic iron levels are associated with the pathogenesis of colorectal cancer, suggesting that optimal iron intake must be carefully balanced to avoid both iron deficiency and iron excess. Since iron is vital in the maintenance of immunological functions, insufficient iron availability may enhance oncogenicity by impairing immunosurveillance for neoplastic changes and potentially altering the tumor immune microenvironment. Data from clinical studies support these concepts, showing that iron deficiency is associated with inferior outcomes and reduced response to therapy in patients with colorectal cancer. Here, we elucidate cancer-related effects of iron deficiency, examine preclinical and clinical evidence of its role in tumorigenesis, cancer progression and treatment response. and highlight the importance of adequate iron supplementation to limit these outcomes.
Magnetic resonance imaging (MRI) is the gold standard imaging technique for diagnosis and monitoring of many neurological diseases. However, the application of conventional MRI in clinical routine is mainly limited to the visual detection of macroscopic tissue pathology since mixed tissue contrasts depending on hardware and protocol parameters hamper its application for the assessment of subtle or diffuse impairment of the structural tissue integrity. Multiparametric quantitative (q)MRI determines tissue parameters quantitatively, enabling the detection of microstructural processes related to tissue remodeling in aging and neurological diseases. In contrast to measuring tissue atrophy via structural imaging, multiparametric qMRI allows for investigating biologically distinct microstructural processes, which precede changes of the tissue volume. This facilitates a more comprehensive characterization of tissue alterations by revealing early impairment of the microstructural integrity and specific disease-related patterns. So far, qMRI techniques have been employed in a wide range of neurological diseases, including in particular conditions with inflammatory, cerebrovascular and neurodegenerative pathology. Numerous studies suggest that qMRI might add valuable information, including the detection of microstructural tissue damage in areas appearing normal on conventional MRI and unveiling the microstructural correlates of clinical manifestations. This review will give an overview of current qMRI techniques, the most relevant tissue parameters and potential applications in neurological diseases, such as early (differential) diagnosis, monitoring of disease progression, and evaluating effects of therapeutic interventions.
kurz und kn@pp news : Nr. 51
(2021)
Introduction: Surgical practices constitute a common topic of complaint among medical students. The aim of this study is to analyze the type of surgical training that students receive in medical school and the impact of SARS-CoV-2 pandemic.
Methods: A survey based on the National Spanish Agency for the Quality of Evaluation and Accreditation (ANECA) guidelines was spread on social media between medical students and physicians waiting to start their residency. The time spent in surgical practices, the number of times that certain abilities were performed, and the desire of choosing a surgical specialty were analyzed.
Results: 1053 surveys were analyzed. Significant differences between the number of months that students rotate and the number of procedures performed as they gained seniority were found. A weak positive correlation between the number of months rotating and the number of procedures performed was found. The desire of choosing a surgical specialty was not associated with the time spent in surgical practice. SARS-CoV-2 pandemic has reduced the time spent in surgical practice and some of the surgical procedures performed.
Conclusion: The amount of surgical procedures performed by students is below the requirements of ANECA guidelines. A different level of dexterity between 6th year students’ group affected by SARS-CoV-2 pandemic and physicians’ group should not be expected because of the low number of procedures performed by both groups. Students’ role in the operating room and the need for different systems of skills learning should be reconsidered.
Onkogene RAS-Mutationen zählen mit einem Vorkommen von ca. 25% zu häufigen Genmutationen in malignen Tumoren. Auch im Rhabdomyosarkom (RMS), dem häufigsten Weichteilsarkom im Kindesalter, findet sich eine hohe Rate an wiederkehrenden RAS-Signalwegmutationen. Dabei scheint ein Zusammenhang zwischen der RMS-Risikostratifizierung und dem Vorkommen von RAS-Mutationen zu bestehen. Da Hochrisiko-RMS im Vergleich zu anderen Tumorentitäten im Kindesalter immer noch mit einer unterdurchschnittlichen Prognose einhergehen, stellen RAS-Mutationen einen interessanten Angriffspunkt für eine zielgerichtete Tumortherapie dar. Hierzu soll diese Arbeit durch eine genauere Charakterisierung der Auswirkungen onkogener RAS-Gene auf das RMS beitragen. Verwendet wurden genetisch modifizierte RMS13 Zellen mit ektoper Expression der onkogenen RAS-Mutationen HRAS12V, KRAS12V oder NRAS12V. Eine bereits gut beschriebene Eigenschaft von RAS ist die Förderung der Zellproliferation. Daneben wurde auch beschrieben, dass RAS Einfluss auf den programmierten Zelltod nehmen und in Abhängigkeit vom zellulären Kontext pro- oder auch antiapoptotisch wirken kann. Daher stellte sich die Frage, welche Auswirkungen onkogene RAS-Mutationen in diesem Kontext auf Rhabdomy-osarkomzellen haben. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die ektope Expression von HRAS12V, KRAS12V oder NRAS12V in RMS13 Zellen zu einer gesteigerten Zellproliferation führt, im Hinblick auf die spontane Zelltodrate jedoch keine Veränderungen bewirkt. Damit stellt die erhöhte Proliferationsrate RAS-mutierter Rhabdomyosarkome einen wichtigen Unterschied zu entsprechenden Tumoren ohne solche Mutationen dar. Chemotherapeutika wie Etoposid und Doxorubicin, die besonders effektiv gegen hochproliferierende Zellen sind, zeigen jedoch keinen signifikanten Unterschied in ihrer Wirksamkeit gegen RMS13 Zellen in Anwesenheit von onkogenem RAS. Damit scheint ein selektives Eingreifen in die proliferationsfördernden Mechanismen nötig zu sein, um RAS-mutierte Zellen gezielt in ihrem Wachstum zu hemmen. Dies verdeutlicht die Notwendigkeit, spezifischer, gezielter Tumortherapien. Neben dem Einfluss auf das Zellwachstum wurden auch Veränderungen in der Redoxhomöostase untersucht. Bisherige indirekte Hinweise auf einen erhöhten oxidativen Stress im RMS in Anwesenheit von RAS-Mutationen können in dieser Arbeit durch den direkten Nachweis erhöhter ROS-Level in RAS-mutierten RMS13 Zellen bestätigt werden. Die akzelerierte ROS-Konzentration lässt vermuten, dass das Überleben von RMS-Zellen mit konstitutiver RAS-Aktivierung in besonderem Maße von antioxidativen Zellstrukturen abhängig sein könnte. Dies könnte sie sensibler gegenüber exogenen Stimuli machen, die zu einer weiteren Erhöhung des oxidativen Stresses führen. Als hervorzuhebendes Ergebnis zeigt diese Arbeit jedoch, dass die ektope Expression von HRAS12V, KRAS12V oder NRAS12V in RMS13 Zellen vor einem oxidativen Zelltod schützt. In Anwesenheit der RAS-Mutationen zeigen RMS13 Zellen einen signifikant geringeren Zellviabilitätsverlust gegenüber einem Eingriff in verschiedene Komponenten des antioxidativen Systems wie durch RSL3 (Glutathion-Peroxidase 4 Inhibitor), Erastin (indirekter Inhibitor der Glutathion-Synthese) oder Auranofin (Thioredoxin-Reduktase-Inhibitor). Dies steht im Gegensatz zu den Erstbeschreibungen, in denen für RSL3 und Erastin eine RAS-selektive Wirkung gezeigt wurde. Als Besonderheit kann der durch RSL3 oder Erastin hervorgerufene Zelltod der RMS13 Zellen als Ferroptose identifiziert werden. Hierbei handelt es sich um eine vor kurzem neu beschriebene Form von programmiertem, oxidativem und eisenabhängigem Zelltod. Diese Arbeit verdeutlicht somit, dass onkogene RAS-Mutationen im RMS gezielt in die Redoxregulation eingreifen, jedoch nur in bestimmten zellulären Kontexten für oxidative Stressoren zu sensibilisieren scheinen. Daneben weist diese Arbeit auch einen protektiven Effekt von onkogenem RAS gegenüber dem dualen PI3K/mTOR-Inhibitor PI-103 in RMS13 Zellen nach. Zusammengenommen deutet dies darauf hin, dass RAS selektiv Einfluss auf durch zytotoxische Stimuli hervorgerufenen Zelltod nimmt. Die Ergebnisse dieser Arbeit, insbesondere der Nachweis einer erhöhten Resistenz gegenüber oxidativen Stressoren in Anwesenheit onkogener RAS-Gene, leisten einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung neuer zielgerichteter und selektiver RMS-Therapiestrategien.
Radiotherapy is a frequently used treatment for prostate cancer. It does not only causes the intended damage to cancer cells, but also affects healthy surrounding tissue. As a result radiation-induced urethral strictures occur in 2.2% of prostate cancer patients. Management of urethral strictures is challenging due to the presence of poor vascularized tissue for reconstruction and the proximity of the sphincter, which can impair the functional outcome. This review provides a literature overview of risk factors, diagnostics and management of radiation-induced urethral strictures.
Cell-free therapy using extracellular vesicles (EVs) from adipose-derived mesenchymal stromal/stem cells (ASCs) seems to be a safe and effective therapeutic option to support tissue and organ regeneration. The application of EVs requires particles with a maximum regenerative capability and hypoxic culture conditions as an in vitro preconditioning regimen has been shown to alter the molecular composition of released EVs. Nevertheless, the EV cargo after hypoxic preconditioning has not yet been comprehensively examined. The aim of the present study was the characterization of EVs from hypoxic preconditioned ASCs. We investigated the EV proteome and their effects on renal tubular epithelial cells in vitro. While no effect of hypoxia was observed on the number of released EVs and their protein content, the cargo of the proteins was altered. Proteomic analysis showed 41 increased or decreased proteins, 11 in a statistically significant manner. Furthermore, the uptake of EVs in epithelial cells and a positive effect on oxidative stress in vitro were observed. In conclusion, culture of ASCs under hypoxic conditions was demonstrated to be a promising in vitro preconditioning regimen, which alters the protein cargo and increases the anti-oxidative potential of EVs. These properties may provide new potential therapeutic options for regenerative medicine.
Nucleoredoxin (NXN) is a redox regulator of Disheveled and thereby of WNT signaling. Deficiency in mice leads to cranial dysmorphisms and defects of heart, brain, and bone, suggesting defects of cell fate determination. We used shRNA-mediated knockdown of NXN in SH-SY5Y neuroblastoma cells to study its impact on neuronal cells. We expected that shNXN cells would easily succumb to redox stress, but there were no differences in viability on stimulation with hydrogen peroxide. Instead, the proliferation of naïve shNXN cells was increased with a higher rate of mitotic cells in cell cycle analyses. In addition, basal respiratory rates were higher, whereas the relative change in oxygen consumption upon mitochondrial stressors was similar to control cells. shNXN cells had an increased expression of redox-sensitive heat shock proteins, Hsc70/HSPA8 and HSP90, and autophagy markers suggested an increase in autophagosome formation upon stimulation with bafilomycin and higher flux under low dose rapamycin. A high rate of self-renewal, autophagy, and upregulation of redox-sensitive chaperones appears to be an attractive anti-aging combination if it were to occur in neurons in vivo for which SH-SY5Y cells are a model.
The incidence of invasive mold disease (IMD) has significantly increased over the last decades, and IMD of the central nervous system (CNS) is a particularly severe form of this infection. Solid data on the incidence of CNS IMD in the pediatric setting are lacking, in which Aspergillus spp. is the most prevalent pathogen, followed by mucorales. CNS IMD is difficult to diagnose, and although imaging tools such as magnetic resonance imaging have considerably improved, these techniques are still unspecific. As microscopy and culture have a low sensitivity, non-culture-based assays such as the detection of fungal antigens (e.g., galactomannan or beta-D-glucan) or the detection of fungal nucleic acids by molecular assays need to be validated in children with suspected CNS IMD. New and potent antifungal compounds helped to improve outcome of CNS IMD, but not all agents are approved for children and a pediatric dosage has not been established. Therefore, studies have to rapidly evaluate dosage, safety and efficacy of antifungal compounds in the pediatric setting. This review will summarize the current knowledge on diagnostic tools and on the management of CNS IMD with a focus on pediatric patients.
Osteoarthritis (OA) is a slow-progressing joint disease, leading to the degradation and remodeling of the cartilage extracellular matrix (ECM). The usually quiescent chondrocytes become reactivated and accumulate in cell clusters, become hypertrophic, and intensively produce not only degrading enzymes, but also ECM proteins, like the cartilage oligomeric matrix protein (COMP) and thrombospondin-4 (TSP-4). To date, the functional roles of these newly synthesized proteins in articular cartilage are still elusive. Therefore, we analyzed the involvement of both proteins in OA specific processes in in vitro studies, using porcine chondrocytes, isolated from femoral condyles. The effect of COMP and TSP-4 on chondrocyte migration was investigated in transwell assays and their potential to modulate the chondrocyte phenotype, protein synthesis and matrix formation by immunofluorescence staining and immunoblot. Our results demonstrate that COMP could attract chondrocytes and may contribute to a repopulation of damaged cartilage areas, while TSP-4 did not affect this process. In contrast, both proteins similarly promoted the synthesis and matrix formation of collagen II, IX, XII and proteoglycans, but inhibited that of collagen I and X, resulting in a stabilized chondrocyte phenotype. These data suggest that COMP and TSP-4 activate mechanisms to protect and repair the ECM in articular cartilage.
Bacterial and fungal toll-like receptor activation elicits type I IFN responses in mast cells
(2021)
Next to their role in IgE-mediated allergic diseases and in promoting inflammation, mast cells also have antiinflammatory functions. They release pro- as well as antiinflammatory mediators, depending on the biological setting. Here we aimed to better understand the role of mast cells during the resolution phase of a local inflammation induced with the Toll-like receptor (TLR)-2 agonist zymosan. Multiple sequential immunohistology combined with a statistical neighborhood analysis showed that mast cells are located in a predominantly antiinflammatory microenvironment during resolution of inflammation and that mast cell-deficiency causes decreased efferocytosis in the resolution phase. Accordingly, FACS analysis showed decreased phagocytosis of zymosan and neutrophils by macrophages in mast cell-deficient mice. mRNA sequencing using zymosan-induced bone marrow-derived mast cells (BMMC) revealed a strong type I interferon (IFN) response, which is known to enhance phagocytosis by macrophages. Both, zymosan and lipopolysaccharides (LPS) induced IFN-β synthesis in BMMCs in similar amounts as in bone marrow derived macrophages. IFN-β was expressed by mast cells in paws from naïve mice and during zymosan-induced inflammation. As described for macrophages the release of type I IFNs from mast cells depended on TLR internalization and endosome acidification. In conclusion, mast cells are able to produce several mediators including IFN-β, which are alone or in combination with each other able to regulate the phagocytotic activity of macrophages during resolution of inflammation.
The interaction of macrophages with apoptotic cells is required for efficient resolution of inflammation. While apoptotic cell removal prevents inflammation due to secondary necrosis, it also alters the macrophage phenotype to hinder further inflammatory reactions. The interaction between apoptotic cells and macrophages is often studied by chemical or biological induction of apoptosis, which may introduce artifacts by affecting the macrophages as well and/or triggering unrelated signaling pathways. Here, we set up a pure cell death system in which NIH 3T3 cells expressing dimerizable Caspase-8 were co-cultured with peritoneal macrophages in a transwell system. Phenotype changes in macrophages induced by apoptotic cells were evaluated by RNA sequencing, which revealed an unexpectedly dominant impact on macrophage proliferation. This was confirmed in functional assays with primary peritoneal macrophages and IC-21 macrophages. Moreover, inhibition of apoptosis during Zymosan-induced peritonitis in mice decreased mRNA levels of cell cycle mediators in peritoneal macrophages. Proliferation of macrophages in response to apoptotic cells may be important to increase macrophage numbers in order to allow efficient clearance and resolution of inflammation.
Simple Summary:
Pharmacological activation of tumor suppressor p53 is a promising therapeutic strategy for a range of hematologic and solid cancers. Whether p53 activation augments or suppresses anti-tumor innate immunity is less understood. Here we show that treatment of differentiating human macrophages with a p53 activator idasanutlin suppresses their inflammatory responses to activators of toll-like receptors (TLR) -4 and -7/8. This is accompanied by reduced expression of TLR7, TLR8, as well as TLR4 co-receptor CD14. These data help evaluating the possibilities of combining p53-targeting and immunostimulatory anti-cancer therapies.
Abstract:
The transcription factor p53 has well-recognized roles in regulating cell cycle, DNA damage repair, cell death, and metabolism. It is an important tumor suppressor and pharmacological activation of p53 by interrupting its interaction with the ubiquitin E3 ligase mouse double minute 2 homolog (MDM2) is actively explored for anti-tumor therapies. In immune cells, p53 modulates inflammatory responses, but the impact of p53 on macrophages remains incompletely understood. In this study, we used the MDM2 antagonist idasanutlin (RG7388) to investigate the responses of primary human macrophages to pharmacological p53 activation. Idasanutlin induced a robust p53-dependent transcriptional signature in macrophages, including several pro-apoptotic genes. However, idasanutlin did not generally sensitize macrophages to apoptosis, except for an enhanced response to a Fas-stimulating antibody. In fully differentiated macrophages, idasanutlin did not affect pro-inflammatory gene expression induced by toll-like receptor 4 (TLR4), TLR3, and TLR7/8 agonists, but inhibited interleukin-4-induced macrophage polarization. However, when present during monocyte to macrophage differentiation, idasanutlin attenuated inflammatory responses towards activation of TLR4 and TLR7/8 by low doses of lipopolysaccharide or resiquimod (R848). This was accompanied by a reduced expression of CD14, TLR7, and TLR8 in macrophages differentiated in the presence of idasanutlin. Our data suggest anti-inflammatory effects of pharmacological p53 activation in differentiating human macrophages.
The tumor-microenvironment (TME) is an amalgamation of various factors derived from malignant cells and infiltrating host cells, including cells of the immune system. One of the important factors of the TME is microRNAs (miRs) that regulate target gene expression at a post transcriptional level. MiRs have been found to be dysregulated in tumor as well as in stromal cells and they emerged as important regulators of tumorigenesis. In fact, miRs regulate almost all hallmarks of cancer, thus making them attractive tools and targets for novel anti-tumoral treatment strategies. Tumor to stroma cell cross-propagation of miRs to regulate protumoral functions has been a salient feature of the TME. MiRs can either act as tumor suppressors or oncogenes (oncomiRs) and both miR mimics as well as miR inhibitors (antimiRs) have been used in preclinical trials to alter cancer and stromal cell phenotypes. Owing to their cascading ability to regulate upstream target genes and their chemical nature, which allows specific pharmacological targeting, miRs are attractive targets for anti-tumor therapy. In this review, we cover a recent update on our understanding of dysregulated miRs in the TME and provide an overview of how these miRs are involved in current cancer-therapeutic approaches from bench to bedside.
Background: The prevalence of metabolic liver diseases is increasing and approved pharmacological treatments are still missing. Many animal models of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) show a full spectrum of fibrosis, inflammation and steatosis, which does not reflect the human situation since only up to one third of the patients develop fibrosis and nonalcoholic steatohepatitis (NASH). Methods: Seven week old C57Bl/J mice were treated with ethanol, Western diet (WD) or both. The animals’ liver phenotypes were determined through histology, immunohistochemistry, Western blotting, hepatic triglyceride content and gene expression levels. In a human cohort of 80 patients stratified by current alcohol misuse and body mass index, liver histology and gene expression analysis were performed. Results: WD diet and ethanol-treated animals showed severe steatosis, with high hepatic triglyceride content and upregulation of fatty acid synthesis. Mild fibrosis was revealed using Sirius-red stains and gene expression levels of collagen. Inflammation was detected using histology, immunohistochemistry and upregulation of proinflammatory genes. The human cohort of obese drinkers showed similar upregulation in genes related to steatosis, fibrosis and inflammation. Conclusions: We provide a novel murine model for early-stage fatty liver disease suitable for drug testing and investigation of pathophysiology.
(1) Background: Dance teachers (DT) are dependent on their functional body. Pain can hardly be avoided during the professional practice of dance. Pain can become so intense that it impairs, or even prevents, the professional practice. The aim of this study was to identify the determinants of pain intensity of the most severely affected body regions of DT in pain during the three-month period prior to the survey. (2) Methods: This cross-sectional study was conducted by an online survey. A total of 166 DT participated in the study; 143 of the DT were in pain during the three-month period and were included in the analysis. Using multiple linear regression, the determinants of pain intensity were identified from population parameters, occupational data, pain localisation, and temporal pain course. (3) Results: Regions of the lower extremity and head/trunk regions were most frequently indicated as the body regions with the most severe pain. The multiple regression model generated with the factors “functional impairment”, “biomechanical exposure”, and “pain at rest” explains a statistically significant, moderate proportion of the variance in pain intensity (R2 = 0.22, F (3, 106) = 10.04, p < 0.001). (4) Conclusions: Intensity of pain in DT seems to be related to the physical demands of professional practice.
Resorbable synthetic scaffolds are promising for different indications, espe- cially in the context of bone regeneration. However, they require additional biological components to enhance their osteogenic potential. In addition to different cell types, autologous blood-derived matrices offer many advantages to enhance the regenerative capacity of biomaterials. The present study aimed to analyze whether biologization of a PCL-mesh coated using differently centrifuged Platelet rich fibrin (PRF) matrices will have a positive influence on primary human osteoblasts activity in vitro. A polymeric resorbable scaffold (Osteomesh, OsteoporeTM (OP), Singapore) was combined with differently centrifuged PRF matrices to evaluate the additional influence of this biologization concept on bone regeneration in vitro. Peripheral blood of three healthy donors was used to gain PRF matrices centrifuged either at High (710× g, 8 min) or Low (44× g, 8 min) relative centrifugal force (RCF) according to the low speed centrifugation concept (LSCC). OP-PRF constructs were cultured with pOBs. POBs cultured on the uncoated OP served as a control. After three and seven days of cultivation, cell culture supernatants were collected to analyze the pOBs activity by determining the concentrations of VEGF, TGF-β1, PDGF, OPG, IL-8, and ALP- activity. Immunofluorescence staining was used to evaluate the Osteopontin expression of pOBs. After three days, the group of OP+PRFLow+pOBs showed significantly higher expression of IL-8, TGF-ß1, PDGF, and VEGF compared to the group of OP+PRFHigh+pOBs and OP+pOBs. Similar results were observed on day 7. Moreover, OP+PRFLow+pOBs exhibited significantly higher activity of ALP compared to OP+PRFHigh+pOBs and OP+pOBs. Immunofluorescence staining showed a higher number of pOBs adherent to OP+PRFLow+pOBs compared to the groups OP+PRFHigh+pOBs and OP+pOBs. To the best of our knowledge, this study is the first to investigate the osteoblasts activity when cultured on a PRF-coated PCL-mesh in vitro. The presented results suggest that PRFLow centrifuged according to LSCC exhibits autologous blood cells and growth factors, seem to have a significant effect on osteogenesis. Thereby, the combination of OP with PRFLow showed promising results to support bone regeneration. Further in vivo studies are required to verify the results and carry out potential results for clinical translation.
Iron deficiency (ID) is a common manifestation of inflammatory bowel disease (IBD), arising primarily due to chronic inflammation and/or blood loss. There is no gold standard for ID diagnosis, which is often complicated by concomitant inflammation. Zinc protoporphyrin (ZnPP) correlates with parameters of iron homeostasis and has been identified as a promising marker for ID, irrespective of inflammation. We investigated the diagnostic performance of ZnPP in ID, iron deficiency anemia, anemia of chronic disease and mixed anemia in a cross-sectional study in 130 patients with IBD. Different parameters were compared by receiver operator characteristic (ROC) analysis as detectors of iron-restricted erythropoiesis (IRE). IRE was detected in 91 patients (70.0%); fifty-nine (64.8%) had absolute ID and 23 (25.4%) functional ID. When inflammation was present, ZnPP was a more reliable sole biomarker of IRE than MCV, transferrin saturation (TSAT) or ferritin (AUC; 0.855 vs. 0.763, 0.834% and 0.772, respectively). The specificity of TSAT was significantly lower than ZnPP when inflammation was present (38% vs. 71%, respectively). We conclude that ZnPP is a reliable biomarker of functional ID in patients with IBD and more dependable than ferritin or TSAT, which are influenced by chronic inflammation. We propose that ZnPP may also have utility in patients with other chronic diseases.
Objective: To investigate temporal trends in prostate cancer (PCa) radical prostatectomy (RP) candidates.
Materials and Methods: Patients who underwent RP for PCa between January 2014 and December 2019 were identified form our institutional database. Trend analysis and logistic regression models assessed RP trends after stratification of PCa patients according to D'Amico classification and Gleason score. Patients with neoadjuvant androgen deprivation or radiotherapy prior to RP were excluded from the analysis.
Results: Overall, 528 PCa patients that underwent RP were identified. Temporal trend analysis revealed a significant decrease in low-risk PCa patients from 17 to 9% (EAPC: −14.6%, p < 0.05) and GS6 PCa patients from 30 to 14% (EAPC: −17.6%, p < 0.01). This remained significant even after multivariable adjustment [low-risk PCa: (OR): 0.85, p < 0.05 and GS6 PCa: (OR): 0.79, p < 0.001]. Furthermore, a trend toward a higher proportion of intermediate-risk PCa undergoing RP was recorded.
Conclusion: Our results confirm that inverse stage migration represents an ongoing phenomenon in a contemporary RP cohort in a European tertiary care PCa center. Our results demonstrate a significant decrease in the proportion of low-risk and GS6 PCa undergoing RP and a trend toward a higher proportion of intermediate-risk PCa patients undergoing RP. This indicates a more precise patient selection when it comes to selecting suitable candidates for definite surgical treatment with RP.
Objective: To investigate the value of standard [digital rectal examination (DRE), PSA] and advanced (mpMRI, prostate biopsy) clinical evaluation for prostate cancer (PCa) detection in contemporary patients with clinical bladder outlet obstruction (BOO) scheduled for Holmium laser enucleation of the prostate (HoLEP).
Material and Methods: We retrospectively analyzed 397 patients, who were referred to our tertiary care laser center for HoLEP due to BOO between 11/2017 and 07/2020. Of those, 83 (20.7%) underwent further advanced clinical PCa evaluation with mpMRI and/or prostate biopsy due to elevated PSA and/or lowered PSA ratio and/or suspicious DRE. Logistic regression and binary regression tree models were applied to identify PCa in BOO patients.
Results: An mpMRI was conducted in 56 (66%) of 83 patients and revealed PIRADS 4/5 lesions in 14 (25%) patients. Subsequently, a combined systematic randomized and MRI-fusion biopsy was performed in 19 (23%) patients and revealed in PCa detection in four patients (5%). A randomized prostate biopsy was performed in 31 (37%) patients and revealed in PCa detection in three patients (4%). All seven patients (9%) with PCa detection underwent radical prostatectomy with 29% exhibiting non-organ confined disease. Incidental PCa after HoLEP (n = 76) was found in nine patients (12%) with advanced clinical PCa evaluation preoperatively. In univariable logistic regression analyses, PSA, fPSA ratio, and PSA density failed to identify patients with PCa detection. Conversely, patients with a lower International Prostate Symptom Score (IPSS) and PIRADs 4/5 lesion in mpMRI were at higher risk for PCa detection. In multivariable adjusted analyses, PIRADS 4/5 lesions were confirmed as an independent risk factor (OR 9.91, p = 0.04), while IPSS did not reach significance (p = 0.052).
Conclusion: In advanced clinical PCa evaluation mpMRI should be considered in patients with elevated total PSA or low fPSA ratio scheduled for BOO treatment with HoLEP. Patients with low IPSS or PIRADS 4/5 lesions in mpMRI are at highest risk for PCa detection. In patients with a history of two or more sets of negative prostate biopsies, advanced clinical PCa evaluation might be omitted.
Objective: Research on visual working memory has shown that individual stimulus features are processed in both specialized sensory regions and higher cortical areas. Much less evidence exists for auditory working memory. Here, a main distinction has been proposed between the processing of spatial and non-spatial sound features. Our aim was to examine feature-specific activation patterns in auditory working memory.
Methods: We collected fMRI data while 28 healthy adults performed an auditory delayed match-to-sample task. Stimuli were abstract sounds characterized by both spatial and non-spatial information, i.e., interaural time delay and central frequency, respectively. In separate recording blocks, subjects had to memorize either the spatial or non-spatial feature, which had to be compared with a probe sound presented after a short delay. We performed both univariate and multivariate comparisons between spatial and non-spatial task blocks.
Results: Processing of spatial sound features elicited a higher activity in a small cluster in the superior parietal lobe than did sound pattern processing, whereas there was no significant activation difference for the opposite contrast. The multivariate analysis was applied using a whole-brain searchlight approach to identify feature-selective processing. The task-relevant auditory feature could be decoded from multiple brain regions including the auditory cortex, posterior temporal cortex, middle occipital gyrus, and extended parietal and frontal regions.
Conclusion: In summary, the lack of large univariate activation differences between spatial and non-spatial processing could be attributable to the identical stimulation in both tasks. In contrast, the whole-brain multivariate analysis identified feature-specific activation patterns in widespread cortical regions. This suggests that areas beyond the auditory dorsal and ventral streams contribute to working memory processing of auditory stimulus features.
Cephalization is a major innovation of animal evolution and implies a synchronization of nervous system, mouth, and foregut polarization to align alimentary tract and sensomotoric system for effective foraging. However, the underlying integration of morphogenetic programs is poorly understood. Here, we show that invagination of neuroectoderm through de novo polarization and apical constriction creates the mouth opening in the Caenorhabditis elegans embryo. Simultaneously, all 18 juxta-oral sensory organ dendritic tips become symmetrically positioned around the mouth: While the two bilaterally symmetric amphid sensilla endings are towed to the mouth opening, labial and cephalic sensilla become positioned independently. Dendrite towing is enabled by the pre-polarized sensory amphid pores intercalating into the leading edge of the anteriorly migrating epidermal sheet, while apical constriction-mediated cell–cell re-arrangements mediate positioning of all other sensory organs. These two processes can be separated by gradual inactivation of the 26S proteasome activator, RPN-6.1. Moreover, RPN- 6.1 also shows a dose-dependent requirement for maintenance of coordinated apical polarization of other organs with apical lumen, the pharynx, and the intestine. Thus, our data unveil integration of morphogenetic programs during the coordination of alimentary tract and sensory organ formation and suggest that this process requires tight control of ubiquitin-dependent protein degradation.
Hintergrund: Die Tiefe Hirnstimulation ist eine etablierte Therapieoption zur Behandlung von Bewegungsstörungen. Um ein möglichst gutes Ansprechen bei geringen Nebenwirkungen zu erreichen, ist eine optimale Platzierung der Stimulationselektrode unverzichtbar. Für die Optimierung der Elektrodenposition wird in vielen Zentren eine Makrostimulation durchgeführt, die jedoch abhängig von der Mitarbeit des Patienten ist und eine Operation im Wachzustand erfordert.
Fragestellung: Ziel dieser Arbeit war es herauszufinden, ob die intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwellen durch MEP oder Traktographie vorausgesagt werden können und eine Korrelation zur postoperativen Nebenwirkungsschwelle nachgewiesen werden kann.
Methoden: Eingeschlossen wurden die Daten von 42 Patienten, die sich einer Tiefen Hirnstimulation unterzogen hatten. Intraoperativ erfolge neben der Ableitung der Nebenwirkungsschwelle bei der Makrostimulation die Erfassung von MEP. Zusätzlich wurde eine Traktographie zur Darstellung der motorischen Faserbahnen durchgeführt, wobei auch die Daten der nTMS genutzt wurden. Anschließend erfolgte eine Abstandsmessung zwischen der Stimulationselektrode und der motorischen Faserbahn. Wenige Tage postoperativ wurden die Nebenwirkungsschwellen erneut im Rahmen der Ersteinstellung des Neurostimulators erhoben. Die Daten der intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwelle wurden mit den Daten der MEP-Schwellenwerte, dem Faserbahnabstand und den postoperativen Schwellenwerten mittels einer linearen
Regressionsanalyse korreliert.
Ergebnisse: Eine Korrelation zwischen intraoperativer Nebenwirkungsschwelle und MEP konnte nicht nachgewiesen werden. Es ergab sich ein signifikanter Zusammenhang der Abstände der Stimulationselektrode zur motorischen Faserbahn. Die Korrelation mit den postoperativen Nebenwirkungsschwellen ergab einen signifikanten Zusammenhang.
Schlussfolgerung: Die intraoperativen Nebenwirkungsschwellen konnten durch MEP in dieser Studie nicht vorhergesagt werden. Jedoch kann die Traktographie die Makrostimulation ergänzen. Außerdem sollten die intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwellen mit Vorsicht betrachtet werden, da diese zu einer Überschätzung des therapeutischen Fensters beitragen können.
Aufgrund wachsender Evidenz zu guten Langzeitergebnissen und geringen Komplikationsraten gewinnt die Prostataarterienembolisation (PAE) in der Therapie des Benignen Prostatasyndroms an Bedeutung. Durch ihren hohen technischen Anspruch bedarf es im Vorfeld einer umfassenden Untersuchung der Beckengefäßanatomie. Das Vorliegen eines zum Teil jungen Patientenkollektivs rückt zudem das Einsparen von Strahlung in den Fokus. In diesem Rahmen gewinnt die Magnet-Resonanz-Angiografie (MRA) an Aufmerksamkeit. Obwohl bereits erste Studien Erfolg versprechen, wird die MRA zur PAE-Planung zum Teil kritisch betrachtet, da sie aufwändiger und in der Auflösung unterlegen sei. In dieser Arbeit wurde untersucht, welche Vorteile die MRA im Zuge der PAE-Planung bietet und ob die klinische Effektivität der PAE unbeeinträchtigt bleibt. Weiterhin wurde untersucht, ob eine erfolgreiche MRA-geführte Planung die benötigte Strahlendosis reduziert.
In diese retrospektive Analyse wurden 56 Patienten, die zwischen Januar 2017 und April 2018 im Frankfurter Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie eine PAE erhielten und bei denen ein vollständiger, die Interventionszeit und Strahlungsparameter umfassender Datensatz sowie eine MRA vor der PAE vorlagen, eingeschlossen. Zusätzlich wurden mittels International Prostate Symptom Score (IPSS), Quality of Life (QoL) und International Index of Erectile Function (IIEF) klinische Daten vor und nach der PAE erhoben. In der Magnet-Resonanz-Tomografie (MRT) vor der PAE wurden das Prostatavolumen, die Intravesical Prostatic Protrusion (IPP) und der Prostatic Urethral Angle (PUA) untersucht. Zur Analyse der Prostataarterie wurden Maximum Intensity Projection (MIP) und ein dreidimensionales Modell verwendet. Um die Auswirkungen einer erfolgreichen Urspungsanalyse auf Interventionszeit und Strahlungsparameter zu untersuchen, wurden diese Faktoren zwischen zwei Gruppen verglichen. In der ersten Gruppe konnte die Prostataarterie mittels MRA ermittelt werden, in der zweiten Gruppe war dies v.a. aufgrund von technischen Mängeln der Bildakquisition nicht möglich.
Der Nachweis des Ursprungs gelang bei 84,73% (111 von 131) der Prostataarterien, davon entsprangen 52,25% der A. pudenda interna, 18,92% zusammen mit der A. vesicalis superior, 13,51% seltenen Ursprüngen, 10,81% der A. obturatoria und 4,51% der vorderen Division der A. iliaca interna unterhalb der A. vesicalis inferior. Die Gruppe mit erfolgreicher Ursprungsanalyse mittels MRA zeigte signifikant geringere Werte in Fluoroskopiezeit (-26,96%, p = 0,0282), Dosisflächenprodukt (-38,04%, p = 0,0025) und Eingangsdosis (-37,10%, p = 0,0020). Die PAE bedingte eine signifikante Verbesserung in IPSS (p < 0,0001), Lebensqualität (p < 0,0001) und IIEF (p = 0,0016), dabei konnte der von den Patienten angegebene IPSS-Wert um durchschnittlich 9,42 Punkte (-43,37%) und der QoL-Wert um 2 Punkte (-50,00%) reduziert werden. Das Prostatavolumen (p < 0,0001), IPP (p = 0,0004) und PUA (p < 0,0001) zeigten sich ebenfalls signifikant reduziert. Das Volumen der Prostata schrumpfte um 4,92 ml (-8,35%), die IPP um 1,2 mm (-9,2%) und der PUA um 5,5° (-8,10%). Signifikante Zusammenhänge konnten zwischen IPSS- und QoL-Reduktion (p < 0,0001, r = 0,7555), sowie zwischen Höhe des IPSS vor der PAE und der absoluten IPSS-Reduktion (p = 0,0041, r = -0,4434) nachgewiesen werden.
Die MRA ermöglicht eine strahlungsfreie Analyse des Abgangs der Prostataarterie. Durch diese Auswertung konnte die benötigte Strahlendosis signifikant reduziert werden. Die MRA-geplante PAE erzielte eine deutliche Verbesserung der Symptomatik und der Lebensqualität. Die erektile Funktion konnte signifikant verbessert werden. Prostatavolumen, IPP und PUA zeigten zwar signifikante Veränderungen, wiesen jedoch keinen Zusammenhang zu klinischen Entwicklungen auf. Zwischen dem Ausgangsvolumen der Prostata und dem klinischen Ergebnis konnte ebenfalls keine signifikante Korrelation festgestellt werden, jedoch scheint der Ausgangswert des IPSS eine prädiktive Funktion zu haben.
Die MRA-geplante PAE ist klinisch effektiv und ermöglicht durch die Analyse der Prostataarterie eine Reduktion der benötigten Strahlung. Zusammen mit der MRT unterstützt sie die Indikationsstellung und Planung der PAE.
Kognitive Beeinträchtigungen (KB) sind ein häufiges Symptom bei Patienten mit Multipler Sklerose (MS). Diese führen im Alltags- und Berufsleben oft zu Einschränkungen. In der Standarddiagnostik der Multiplen Sklerose fehlt es aktuell an validierten, zeitsparenden, kostengünstigen sowie sprach- und bildungsunabhängigen Screening-Verfahren von KB. Ziel des Screenings ist es zu diskriminieren, welche Patienten einer ausführlichen neuropsychologischen Diagnostik unterzogen werden sollten. Als mögliche neue Screening-Verfahren wurden erstens die Sound-induced Flash Illusion (SiFI) als Paradigma multisensorischer Integration und zweitens das visuelle Suchverhalten anhand von Bildern natürlicher Umgebungen mit Hilfe der Technik des Eyetrackings (ET) verwendet.
Mittels SiFI wurden 39 Patienten mit schubförmiger (relapsing-remitting) MS (RRMS) und 16 primär- bzw. sekundär-progrediente (progressive) MS-Patienten (PMS) versus 40 gesunde Kontrollen (healthy controls, HC) auf eine verlängerte Perzeption der Illusion getestet. Im ET Versuch wurden 36 RRMS- und 12 PMS-Patienten versus 39 HC auf abweichende Fixationszeiten und Genauigkeiten untersucht. Um Zusammenhänge zwischen den Testleistungen der SiFI bzw. des ET und kognitiven Beeinträchtigungen herstellen zu können, wurde eine ausführliche neuropsychologische Testung durchgeführt.
Insgesamt nahmen MS-Patienten die Illusion der SiFI häufiger wahr als HC. Insbesondere PMS-Patienten erfuhren die Illusion bei großen Interstimulus-Intervallen signifikant öfter als HC. Zusätzlich ist bei MS-Patienten eine erhöhte Prädisposition, die Illusion der SiFI wahrzunehmen mit einem unterdurchschnittlichen Abschneiden in der neuropsychologischen Testung assoziiert. Des Weiteren ist die SiFI sprach- und bildungsunabhängig, kostengünstig und unterliegt bei Mehrfachtestung keiner Lerneffekte.
Beim ET zeigten MS-Patienten im Vergleich zu HC signifikant veränderte Fixationszeiten und reduzierte Genauigkeiten bei der Betrachtung von Bildern natürlicher Umgebungen. Beeinträchtigtes visuelles Suchverhalten war ein Prädiktor für eine verlangsamte Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit in der neuropsychologischen Testung. Zudem konnte anhand der ET-Daten zwischen RRMS- und PMS-Patienten diskriminiert werden.
Zusammenfassend bestätigte die Studie, dass durch die SiFI erfasste multisensorische Integration und durch ET analysiertes visuelles Suchverhalten geeignet sind, um KB bei MS-Patienten zu screenen. Insbesondere lieferte die Testleistung der SiFI einen robusten Bezug zum Abschneiden in der neuropsychologischen Testung. Gleichzeitig war durch die Analyse von visuellem Suchverhalten eine Vorhersage über den Krankheitsprogress möglich. Diese Forschungsergebnisse liefern Evidenz, um beide Methoden nach ergänzender Forschungsarbeit potentiell in den klinischen Alltag integrieren zu können. Eine frühe Detektion von KB bei MS-Patienten ist von hoher Relevanz, um lange eine hohe Lebensqualität zu gewährleisten. Daher können Erkenntnisse dieser Studie genutzt werden, um den Krankheitsverlauf langfristig positiv zu beeinflussen.
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.
Locator® and ball attachments are well-established systems to attach overdentures to two inter-foraminal implants. This study aimed to evaluate differences between the two systems regarding prosthetic maintenance and patients' oral-health-related quality of life (OHRQoL). Dental records of patients with a mandibular implant-retained overdenture were retrospectively analyzed. Prosthetic maintenance measures involving the denture suprastructure and attachment matrix and patrix were analyzed. Furthermore, the Oral Health Impact Profile-G14 (OHIP-G14) was used to evaluate OHRQoL. Results were analyzed by means of Kaplan–Meier analysis and Student's t- and log-rank tests. The records of 122 patients were evaluated. Kaplan–Meier survival analysis revealed a significant difference between ball attachments (Group B; n patients = 47) and Locator® attachments (Group L; n patients = 75) regarding the occurrence of denture fractures (p < 0.001) and events affecting the matrix (p = 0.028) and patrix (p = 0.030). Group L had a significantly lower total OHIP-G14 score than Group B (p = 0.002). The most common maintenance events were matrix-related and denture relining for both attachment systems. Group B required more maintenance measures than Group L. Moreover, patients in Group L had better OHRQoL than patients in Group B.
Hintergrund: Den derzeitigen Therapiestandard in der Behandlung des lokal begrenzten Prostatakarzinoms stellen die radikale Prostatektomie und perkutane Radiotherapie dar. Aufgrund der besonderen Strahlenbiologie des PCa (α-/β-Wert 1,5 Gy) ist von einer höheren Sensitivität gegenüber einer Hypofraktionierung auszugehen. Die aktuellen Literaturdaten zeigen eine Nichtunterlegenheit der moderaten Hypofraktionierung gegenüber dem konventionellen Regime, jedoch sind Langzeitergebnisse hinsichtlich der Spättoxizität noch spärlich. In dieser Arbeit werden onkologische Ergebnisse sowie GI-/ und GU-Toxizität nach moderat hypofraktionierter, intensitätsmodulierter (IMRT/VMAT) und bildgeführter (IGRT) Radiotherapie mit simultan integriertem Boost (SIB) in einem universitären Tumorzentrum untersucht.
Patienten und Methoden: In den Jahren 2010 bis 2016 wurden an der Uniklinik Frankfurt 170 Patienten mit histologisch gesichertem lokal begrenzten bis fortgeschrittenen PCa (T1-4, N0-1, M0) mittels moderat hypofraktionierter EBRT in IG-IMRT- bzw. IG-VMAT- und SIB-Technik behandelt. Alle Patienten wurden nach D’Amico-Klassifikation stratifiziert und risikoadaptiert therapiert. Die GI- und GU-Toxizität wurde gemäß CTC v4.0 wöchentlich unter der Therapie und während der Nachbeobachtungszeit erfasst. Ein biochemisches Rezidiv wurde definiert als PSA-Nadir + 2 ng/ml. Die Nachbeobachtung erfolgte 6-8 Wochen, 2-3 Monate und 6 Monate nach Radiotherapie sowie anschließend mindestens einmal jährlich. Die Datenauswertung erfolgte retrospektiv. Für die statistischen Analysen wurden die Software-Programme Excel und SPSS verwendet. Die Kaplan-Meier-Überlebensanalysen wurden mittels Log-Rank-Test verglichen und bei signifikanten Unterschieden in eine Cox-Regression-Analyse aufgenommen. Ein möglicher Zusammenhang zwischen dosimetrischen/klinischen Parametern und GI-/GU-Toxizität wurde mittels Chi-Quadrat-Test nach Pearson geprüft. Für alle durchgeführten Analysen galt ein p-Wert von <0,05 als statistisch signifikant. Ergebnisse: Patienten der low-risk- (n = 15) sowie intermediate- und high-risk-Gruppe mit Z.n. TURP (n= 14) erhielten eine GRD von 73,6 Gy für das PTV1 bzw. 58,24 Gy (PTV2) mit einer Einzeldosis von 2,3 Gy (SIB) bzw. 1,82 Gy in 32 Fraktionen. Patienten der intermediate- (n = 70) und high-risk- (n = 71) Gruppe erhielten eine GRD von 75,9 Gy (PTV1) bzw. 60,06 Gy (PTV2) mit einer Einzeldosis von 2,3 Gy (SIB) bzw. 1,82 Gy in 33 Fraktionen. Eine zusätzliche Bestrahlung des LAG (PTV3) mit einer GRD von 46,0 Gy und 1,84 Gy Einzeldosis in 25 Fraktionen erhielten alle Patienten mit radiologischer cN1-Situation bzw. im Falle eines LK-Befallsrisikos von >20% nach Roach-Formel (n = 86). Eine (neo-) adjuvante AHT erhielten insg. 98 Patienten. Die mediane Nachbeobachtungszeit betrug 36 Monate (Range: 5-84 Monate). Die 24-, 36-, und 60-Monate-ÜLR lagen in der IR-Gruppe bei 98,4%, 96,1% bzw. 89,7% (OS), 98,6% bzw. 94,9% (BC), 97% bzw. 84,5% (DFS) und 98,6% (FFM), in der HR-Gruppe bei 93,1% bzw. 88,8% (OS), 89%, 84,7% bzw. 75,3% (BC), 82,5%, 74,2% bzw. 65,9% (DFS) und 98%, 95,7% bzw. 84,8% (FFM). Weder für die AHT noch die RT des LAG konnte eine Verbesserung des OS, DFS, FFM sowie der BC gezeigt werden. Eine Akuttoxizität Grad 2 trat bei 6,5% (GI) bzw. 16,5% (GU) und Grad 3 bei 0,6% (GI) bzw. 0% (GU) auf. Eine Spättoxizität Grad 2 trat bei 2,9% (GI) bzw. 12,4% (GU) und Grad 3 bei 0,6% (GI) bzw. 1,2% (GU) auf.
Schlussfolgerung: Mit Implementierung der moderat hypofraktionierten EBRT nach o.g. Schema (73,6 Gy (79,9 Gy nach EQD2 (αβ 1,5)) bzw. 75,9 Gy (82,4 Gy nach EQD2 (αβ 1,5)) konnten im Rahmen dieser retrospektiven Kohortenstudie sehr gute Ergebnisse für intermediate- und high risk-Patienten des lokal begrenzten bis fortgeschrittenen PCa hinsichtlich der onkologischen Endpunkte sowie der GI-/GU-Toxizität, vergleichbar mit den besten Ergebnissen aktueller Publikationen, erzielt werden. Diese Ergebnisse bekräftigen die zunehmende Anwendung dieser Bestrahlungstechnik. Die Kohorte sollte zur Validierung der Ergebnisse weiter expandiert und mit einer längeren Nachbeobachtungszeit erneut ausgewertet werden.
Muskelskeletterkrankungen (MSE) sind die Hauptursache für Arbeitsunfähigkeit bei Büroangestellten in Deutschland. Die Produktionsausfallkosten für MSE beliefen sich im Jahre 2017 auf 17,2 Milliarden Euro. Neben haltungsbezogenen Risikofaktoren wie die statische Körperhaltung am Büroarbeitsplatz, konnten zunehmend psychische Stressoren wie Termin- und Leistungsdruck als Risikofaktoren identifiziert werden. Arbeitgeber versuchen mittels verhaltens- und verhältnispräventiven Maßnahmen im Rahmen der (BGF) am Arbeitsplatz zur Prävention beizutragen. Insbesondere Bewegungsprogramme führen nachweislich zu einer Verringerung von MSE und Stress sowie zu einer Verbesserung der Lebensqualität. Vielversprechend sind untere andrem auch Dehninterventionen wie die wenigen bislang veröffentlichten Studien zeigen. Das „five-Business“ Dehnprogramm, dass an einem Gerät durchgeführt wird, wurde speziell für die Anwendung im Büro konzipiert und beinhaltet fünf einfache Übungen für den Rumpf. Ziel dieser Studie war es daher, die Auswirkungen des "five-Business" Trainingsprogramms für Büroangestellte auf MSE, die Lebensqualität und die Beweglichkeit zu untersuchen.
Im Rahmen der hier vorgestellten Promotionsarbeit wurde zunächst eine konkrete Methode entwickelt (Publikation 1) und anschließend der Effekt dieses Dehntrainings auf die Lebensqualität untersucht (Publikation 2). Insgesamt nahmen 313 Büroangestellte (173m/137f) mit einem Durchschnittsalter von 43,37 ± 11,24 (SD) Jahren, einer Körpergröße von 175,37 ± 9,35 cm und einem Gewicht von 75,76 ± 15,23 kg sowie einem durchschnittlichen BMI von 24,5 ± 3,81 kg/m2 freiwillig an dieser Interventionskontrollstudie teil. Die 158 Teilnehmenden der Interventionsgruppe absolvierten das Dehntraining zweimal wöchentlich für etwa zehn Minuten über eine Dauer von 12 Wochen. Die Kontrollgruppe hingegen sollte ihrem gewöhnlichen Alltag weiter nachgehen. Der Short-Form-36 Fragebogen (SF-36) wurde verwendet, um die Effekte der Intervention zu Beginn und nach 12 Wochen auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität zu evaluieren. Nach 12 Wochen Dehntraining traten signifikante Verbesserungen in den Bereichen mentaler Summenscore (p=0,008), körperliche Funktionsfähigkeit (p<0,001), körperliche Schmerzen (p=0,01), Vitalität (p=0,025), Rolleneinschränkungen aufgrund körperlicher Probleme (p=0,018) und psychische Gesundheit (p=0,012) auf. Die Ergebnisse zeigen, dass das Dehntraining nicht nur physische Gesundheitsparameter beeinflusst, sondern ebenfalls positive Effekte bei psychischen Gesundheitsparametern hervorruft. Das Dehntraining ermöglicht demnach sowohl auf physischer als auch auf psychischer Ebene eine Entspannung. Daher deuten die Ergebnisse insgesamt darauf hin, dass ein 12-wöchiges Dehnprogramm geeignet ist, die gesundheitsbezogene Lebensqualität von Büroangestellten zu verbessern. Es kann geschlussfolgert werden, dass ein solches Dehnprogramm als präventive und rehabilitative Maßnahme in der betrieblichen Gesundheitsförderung geeignet sein kann, um aktuelle Herausforderungen des zunehmenden Wettbewerbs und steigenden Produktivitätsanforderungen am Arbeitsplatz entgegenzuwirken.
Seit der Entdeckung des HI-Virus in 1983, wurden diverse Beobachtungen zu neurologischen Komplikationen bei infizierten Patienten publiziert. Dabei standen initial lebensbedrohliche Komplikationen wie opportunistische Infektionen oder cerebrale Lymphome im Vordergrund. In Zeiten der antiretroviralen Therapie rücken jedoch vermehrt andere, chronisch verlaufende Folgen der Erkrankung in den Fokus. Neurokognitive Störungen bei HIV-infizierten wurden bereits erstmals im Jahre 1986 beschrieben. Seitdem wurden neben der manifesten HIV-assoziierten Demenz auch mildere Einbußen im kongitiven Bereich - sogenannte HIV-assoziierte neurokognitive Störungen (HAND) - klassifiziert, deren Diagnostik mittels diverser neuropsychologischer Testungen erfolgen kann. Hierfür sind geeignete Screening-Tools notwendig, die entsprechenden Anforderungen entsprechen sollten. Einheitliche Empfehlungen für einen bestimmten Test finden sich jedoch in aktuellen Leitlinien und Publikationen nicht. Die vorliegende Arbeit wurde zur Evaluation des MoCA-Tests (Montreal Cognitive Assessment) zur Detektion HIV-1-assoziierter neurokognitiver Störungen angefertigt.
Hierfür wurde der MoCA-Test an 89 HIV-infizierten Männern und Frauen zwischen 21 und 64 Jahren des HIV-Centers Frankfurt am Main durchgeführt und die Ergebnisse mit der gut validierten HIV-Demenz-Skala verglichen. Zudem wurde der Einfluss verschiedener Faktoren wie Geschlecht, Alter, CDC-Stadium, antiretrovirale Therapie, Dauer der HIV-Infektion, CD4-Zellzahl, Viruslast, HCV-Koinfektion, Bildung, Risikogruppenzugehörigkeit, Alkoholkonsum und CPE-Score untersucht.
Der Vergleich zwischen den absoluten Ergebnissen der HDS und des MoCA ergab einen hochsignifikanten statistischen Zusammenhang. Ein statistischer Zusammenhang konnte auch für die Parameter Alter, medikamentöse HIV-Therapie, Dauer der HIV-Infektion zum Untersuchungszeitpunkt sowie Bildung errechnet werden. Die relativen MoCA-Testergebnisse wurden sowohl mit einem Cut-off-Wert von 10 als auch einem Cut-off-Wert von 14 der HDS verglichen.
In Zusammenschau der Ergebnisse korreliert der MoCA-Test auf Grundlage der erhobenen Daten mit der HDS, wobei die Sensitivität in Bezug auf mildere kognitive Störungen niedriger als wünschenswert ist. Eine manifeste HIV-Demenz kann zuverlässig diagnostiziert werden, bei der Diagnostik von milderen Funktionseinschränkungen bestehen jedoch Limitationen. Auf Grund der einfachen Durchführung stellt er ein akzeptables alternatives Screening-Tool dar, wobei Personen mit auffälligen Testergebnissen einer weiteren neuropsychologischen Testung zugeführt werden sollten.
Objectives This study wants to assess the cost-effectiveness of unmanned aerial vehicles (UAV) equipped with automated external defibrillators (AED) in out-of-hospital cardiac arrests (OHCA). Especially in rural areas with longer response times of emergency medical services (EMS) early lay defibrillation could lead to a significant higher survival in OHCA.
Participants 3296 emergency medical stations in Germany.
Setting Rural areas in Germany.
Primary and secondary outcome measures Three UAV networks providing 80%, 90% or 100% coverage for rural areas lacking timely access to EMS (ie, time-to-defibrillation: >10 min) were developed using a location allocation analysis. For each UAV network, primary outcome was the cost-effectiveness using the incremental cost-effectiveness ratio (ICER) calculated by the ratio of financial costs to additional life years gained compared with current EMS.
Results Current EMS with 3926 emergency stations was able to gain 1224 life years on annual average in the study area. The UAV network providing 100% coverage consisted of 1933 UAV with average annual costs of €43.5 million and 1845 additional life years gained on annual average (ICER: €23 568). The UAV network providing 90% coverage consisted of 1074 UAV with average annual costs of €24.2 million and 1661 additional life years gained on annual average (ICER: €14 548). The UAV network providing 80% coverage consisted of 798 UAV with average annual costs of €18.0 million and 1477 additional life years gained on annual average (ICER: €12 158).
Conclusion These results reveal the relevant life-saving potential of all modelled UAV networks. Furthermore, all analysed UAV networks could be deemed cost-effective. However, real-life applications are needed to validate the findings.
Das Glioblastom ist der häufigste bösartige primäre Hirntumor im Erwachsenenalter. Trotz intensiver Forschungsbemühungen inklusive zahlreicher Therapiestudien liegt die mediane Gesamtüberlebenszeit selbst von Patienten in gutem Allgemeinzustand noch immer unter zwei Jahren. Deshalb ist die Erforschung möglicher Resistenzmechanismen sowie neuer therapeutischer Angriffspunkte dringend erforderlich, um effizientere Therapien zu entwickeln.
Insbesondere der Tumormetabolismus hat in den vergangenen Jahren an Bedeutung in der Krebsforschung gewonnen. Hier zeigte sich in anderen Tumorentitäten, dass der Metabolismus der Aminosäure Serin, insbesondere des Schlüsselenzyms der Serin-Biosynthese, der 3-Phosphoglyceratdehydrogenase (PHGDH), ein Ansatzpunkt für neue Therapien sein kann. Wir stellten uns die Frage, ob auch im Glioblastom der Serinstoffwechsel von Bedeutung für Wachstum und Überleben der Tumorzellen ist und ob dieser somit einen neuen therapeutischen Angriffspunkt darstellen kann.
Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurden initial verschiedene Tumorzelllinien hinsichtlich ihrer basalen Expression von PHGDH und weiterer Schlüsselenzyme des Serinstoffwechsels auf mRNA- und Protein-Ebene analysiert. Anschließend wurde untersucht, ob sich die Expression dieser Enzyme durch Zellstress verändert. Zur weiteren Evaluierung der PHGDH als möglichem Ansatz für neue Therapien wurde deren Aktivität pharmakologisch und genetisch inhibiert. In Wachstumsanalysen wurde ferner die Abhängigkeit der Zellen von verschiedenen Serinquellen untersucht. Unter Bedingungen des Tumormikromilieus wurden Zelltod- und Redox-Stress-Parameter untersucht. Abschließend wurden die Ergebnisse durch eine PHGDH-Überexpression validiert.
Die basalen Expressionsniveaus der PHGDH unterschieden sich in den fünf analysierten Gliomzelllinien. Es zeigte sich keine Korrelation mit der Expression der
Serinhydroxymethyltransferase 1 und 2 (SHMT 1 und 2, zytoplasmatische bzw. mitochondriale Isoform), welche ebenfalls Schlüsselenzyme im Serinstoffwechsel sind. Unter Zellstress, welcher mittels Hypoxie oder Aktivierung des Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) induziert wurde, zeigte sich ein Anstieg der Expression von PHGDH und SHMT2. Im nächsten Schritt erfolgten Versuche mit CBR-5884, einem pharmakologischen Inhibitor der PHGDH. CBR-5884 reduzierte signifikant die intrazellulären Serin- und Glycin-Spiegel. Parallel zeigte sich eine dosisabhängige, signifikante Reduktion des Zellwachstums in allen getesteten Linien, ohne eine Induktion von Zelltod. Zelllinien mit niedriger PHGDH-Expression wurden zusätzlich bereits durch Entzug von Serin aus dem Kulturmedium signifikant in ihrem Wachstum gehemmt. Unter realistischen Bedingungen des Tumormikromilieus mit Sauerstoff- und Nährstoffmangel zeigte sich unter zusätzlicher PHGDH-Inhibition mittels CBR-5884 ein signifikanter Anstieg von Zelltod-Parametern und reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) einhergehend mit einer reduzierten NADPH/NADP+-Ratio. Die Ergebnisse der pharmakologischen PHGDHInhibition konnten durch eine PHGDH-Gensuppression reproduziert werden.
Umgekehrt bestätigte eine genetische PHGDH-Überexpression den protektiven Effekt eines aktiven Serinmetabolismus für die Tumorzellen.
Zusammenfassend zeigte sich in unseren Versuchen, dass unter Bedingungen des Tumormikromilieus einige Gliomzell-Linien den Serinmetabolismus induzieren, was einen protektiven Effekt für das Überleben unter widrigen Mikromilieusbedingungen zu haben scheint. Umgekehrt reduzierte eine Inhibition der PHGDH als Schlüsselenzym der Serinsynthese unter diesen Bedingungen das Wachstum von Glioblastom-Zellen und induzierte gleichzeitig Zelltod und Redoxstress. Diese Ergebnisse rechtfertigen eine weitere präklinische Testung in in vivo Modellen. Zusammenfassend legen unsere Ergebnisse nahe, dass der Serinmetabolismus einen vielversprechenden Angriffspunkt für neue Therapiestrategien im Glioblastom darstellen könnte.
Das Risiko bakterieller Infektionen durch Thrombozytenkonzentrate (TKs) ist derzeit immer noch das höchste in der Transfusionsmedizin. Dies wird hauptsächlich durch die empfindliche Physiologie der Thrombozyten und die damit verbundene erforderliche Lagerung dieser Produkte bei Raumtemperatur von 22°C ± 2°C bedingt, welche eine optimale Wachstumsbedingung für Bakterien darstellt. Mit Hilfe von predonation sampling und gewissenhaft durchgeführter Hautdesinfektion beim Spender wurden die Grundlagen zur Optimierung der bakteriellen Sicherheit von Thrombozytentransfusionen geschaffen. Allerdings ist die Übertragung von Bakterien bei der Punktion des Spenderarms immer noch die Hauptursache für bakterielle Kontamination von Thrombozytenspenden. In selteneren Fällen ist eine latente Bakteriämie des Spenders ursächlich. Denkbar ist auch eine Verunreinigung bei der Produktion.
Die Studie, welche in drei Phasen verlief, sollte die bakterielle Sicherheit von Thrombozytenkonzentraten und somit auch die Patientensicherheit dieser Produkte verbessern und gleichzeitig die Ressource „Thrombozytenkonzentrat“ optimieren.
In Phase 1 wurden drei zufällig gehäufte Transfusionszwischenfälle des Jahres 2016 untersucht und Wachstumskinetiken der verursachenden Keime erstellt. Es konnte bestätigt werden, dass Hautkeime weiterhin eine relevante Ursache bakterieller Verunreinigung darstellen. Eine Erweiterung des Spenderfragebogens bezüglich der Abfrage eines Risikos für die Übertragung multiresistenter Erreger und Kontakt zu besonderen tierischen Risikogruppen sowie die Einführung einer Mundraumkontrolle bei der ärztlichen Untersuchung könnten das Risiko der bakteriellen Kontamination der Blutspende eventuell reduzieren.
Phase 2 verglich mit PCR, Bactiflow und BacT/ALERT drei bakterielle Schnelltestmethoden synoptisch miteinander. Das Hauptaugenmerk lag hierbei auf der diagnostischen Sensitivität nach Poolbildung von bis zu 10 TKs (Pool-TKs sowie Apheresen).
Alle drei getesteten Bakterienscreeningmethoden zeigten einen zuverlässigen Bakteriennachweis auch nach erfolgter Poolbildung. Bactiflow-Mini-Pooltests konnten 2016 in die Routinetests des DRK Blutspendedienstes Baden-Württemberg-Hessen eingeführt werden und haben in der Zeit von 2016 bis 2019 zum Nachweis von zwölf Bakterienstämmen in Thrombozytenkonzentraten geführt und somit Transfusionszwischenfälle verhindert. Die Daten dieser Promotionsarbeit ermöglichen auch die Anwendung einer generischen 16s-DNA PCR-Methode oder des BacT/ALERT-Verfahrens als alternative Schnelltestmethoden.
In Phase 3 wurde schließlich die Transportstabilität der Proben validiert. Dadurch sollte Bactiflow als sicheres Schnelltestverfahren für TK-Pooltests an drei Standorten für den DRK Blutspendedienst Baden-Württemberg-Hessen und den DRK Blutspendedienst Nord-Ost implementiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl nach einem Transport bei Raumtemperatur als auch bei 4°C die Bakterienkonzentration innerhalb von 24 h auch bei 5er- und 10er-Pool-TKs für alle drei Testverfahren nicht unter die Nachweisgrenze fällt. Die Bakterientestung von TKs ist somit auch nach Zentralisierung an den Instituten Frankfurt und Ulm des DRK Blutspendedienstes Baden-Württemberg-Hessen sowie dem Institut Plauen des DRK Blutspendedienstes Nord-Ost zuverlässig möglich.
Die hiesige Studie konnte dabei helfen, mögliche Ursachen für bakterielle Kontaminationen zu detektieren. Ebenso wurden mit Bactiflow, 16s realtime-PCR und BacT/ALERT drei Bakterienscreeningverfahren erfolgreich für Pools von bis zu zehn Pool- oder Apherese-TKs getestet. Zuletzt konnte auch für alle dieser drei Methoden eine sichere Nutzung nach 24-stündigem Transport sowohl bei Raumtemperatur als auch unter Kühlung bei 4 °C gezeigt werden. Insgesamt konnte die Studie somit zu einer Ressourcenoptimierung und einer Verbesserung der Patientensicherheit beitragen.
Hintergrund: Die LCPUFA der Zellmembran sind Ausgangspunkt für die Synthese von Lipidmediatoren und können je nach freigesetzter Fettsäure von der Zelle in pro- oder antientzündliche Mediatoren verstoffwechselt werden. LCPUFA können das Reaktionsprofil von Zellen beeinflussen, indem sie selbst oder die aus ihnen entstandenen Lipidmediatorderivate an Rezeptoren binden oder auf Genebene ihre Wirkung entfalten. Sowohl das antientzündliche Potenzial der Einzelfettsäuren EPA, DHA, GLA und SDA als auch die Wirkung des n-6/n-3-Verhältnisses wurden bereits in zahlreichen Studien gezeigt. Jedoch wurde noch nicht ausführlich auf den Einfluss einer Kombination verschiedener LCPUFA eingegangen, die sich im Hinblick auf die Verstoffwechselung von n-3- und n-6-Fettsäuren durch gleiche Enzyme wechselseitig beeinflussen können.
Zielsetzung: Ziel dieser Arbeit war es deshalb, den Einfluss von mehrfach ungesättigten Fettsäuren allein und in Kombination auf die COX-2-abhängige Inflammation in A549-Lungenepithelzellen zu untersuchen. Die Inkubation der Zellen mit den Einzelfettsäuren EPA, DHA, GLA und SDA wurde einem LCPUFA-Mix aus diesen vier Fettsäuren gegenübergestellt. Es wurde die IL-6-Produktion und die COX-2-Expression in CM1-stimulierten A549-Zellen als Marker einer Entzündung mittels CBA bzw. Durchflusszytometrie gemessen.
Ergebnisse: Durch die Oberflächencharakterisierung der A549-Zellen mittels Durchflusszytometrie konnte ihre Funktion im Immunsystem hervorgehoben werden. Die Inkubation mit den LCPUFA führte zur Aufnahme in die Zellmembran und zur weiteren Verstoffwechselung der Fettsäuren, wie sich gaschromatographisch nachweisen ließ. Der LCPUFA-Mix (0,02 pmol/Zelle) konnte die CM1 induzierte COX-2-Expression nur tendenziell erniedrigen. Im Gegensatz dazu ließ sich die COX-2-Expression durch eine gleiche Menge an EPA (0,02 pmol/Zelle) sehr signifikant (von 26,81% ± 2,78 auf 16,43% ± 1,45, p < 0,01) reduzieren. Die CM1-induzierte IL-6-Produktion wurde weder durch eine Einzellfettsäure EPA, DHA, GLA oder SDA noch den LCPUFA-Mix signifikant gesenkt.
Diskussion: In Übereinstimmung mit Corbière et al. wurden phänotypische Oberflächenmarker auf den A549-Zellen mittels Durchflusszytometrie gemessen, die sie zur Antigenpräsentation gegenüber T-Lymphozyten befähigen und zeigen, dass sie Teil des Immunsystems sind.[76] Im Gegensatz zum LCPUFA-Mix inhibierte EPA die COX-2-Expression. Zwar ist EPA die Hauptkomponente des LCPUFA-Mixes, dieser enthält aber zusätzlich DHA, GLA und SDA. Eine der vorgenannten drei Fettsäuren könnte den hemmenden Effekt des EPAs auf die COX-2 gemindert haben. Es ist aber auch denkbar, dass eine Interaktion der verschiedenen Fettsäuren zu einer geringeren Hemmung geführt hat. Auch andere Forschungsergebnisse bestätigen, dass die Stärke des Effektes von Fettsäuren abhängig von ihrer Kombination und Konzentration ist. Es stellt sich ein Wirkmaximum auf die Genexpression ein, das durch weitere Erhöhung der Fettsäuren nicht gesteigert werden kann und eventuell sogar ins Gegenteil umschlagen könnte. Gleissman et al. stellten erhöhte Spiegel an AA und COX-2 sowie einen geringeren Anteil an EPA und DHA in Tumorgeweben fest.[37] Für die A549-Zellen zeigten sich in der gaschromatographischen Messung ebenfalls im Vergleich zum AA-Anteil (5,72% ± 0,09) ein geringerer EPA- (0,95% ± 0,37) und DHA-Anteil (0,60% ± 0,07). Für COX-2-Inhibitoren konnten bereits antineoplastische Eigenschaften nachgewiesen werden.[94] Dies könnte ein Grund für die eingeschränkte Zellviabilität im XTT-Test bei höheren Fettsäure-Konzentrationen sein.
Fazit: Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass im Gegensatz zu DHA, GLA, SDA und dem LCPUFA-Mix nur EPA eine signifikante antiinflammatorische Wirkung auf die COX-2 ausübte. Jedoch konnte kein signifikanter antiinflammatorischer Effekt hinsichtlich der Produktion des proinflammatorischen Cytokins IL-6 festgestellt werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass weder einer alleinigen Fettsäure noch dem LCPUFA-Mix eine überlegene antiinflammatorische Wirkung auf alle hier untersuchten Parameter zugeordnet werden konnte.
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.
Toll-like Rezeptoren (TLRs) spielen als Pathogen-Erkennungsrezeptoren eine wichtige Rolle und vermitteln die angeborene Immunität. Nach Erkennung spezifischer Pathogene lösen sie in der Rezeptor tragenden Zelle eine Entzündungsreaktion aus und es kommt unter anderem zur Aktivierung von Proteinkinasen, des Transkriptionsfaktors NF-κB und zur Sekretion von Zytokinen. Während der TLR4 für die Erkennung von Lipopolysacchariden (LPS) verantwortlich ist, dient der TLR2 unter anderem als Rezeptor für Peptidoglycan, Lipoteichonsäure und Lipoproteine von gram-positiven Bakterien. In dieser Dissertation wurde das Vorkommen der TLR2 und TLR4 in den circumventriculären Organen (CVO), speziell im Subcommissuralorgan (SCO), untersucht. Im Hinblick darauf, dass die circumventriculären Organe durch das Fehlen einer Blut-Hirn-Schranke gekennzeichnet sind, ist das Vorkommen einer Abwehr durch das angeborene Immunsystem im Sinne von TLR2 und TLR4 von besonderem Interesse gewesen. Zur Darstellung der Verteilung der beiden Rezeptoren wurden immunhistochemische Färbungen an Gewebeschnitten von Wistar-Ratten durchgeführt.
Es konnte ein Vorkommen beider Rezeptor-Typen in den circumventriculären Organen und dem Plexus choroideus nachgewiesen werden. Vor allem zeigt sich ein verstärktes Vorkommen von TLRs an Gefäßen und dem fenestrierten Endothel der circumventriculären Organe sowie den umgebenden perivaskulären Räumen. Das SCO zeigte vor allem dort eine starke Tingierung, wo es in Kontakt zu den Ependymzellen des dritten Ventrikels steht. Die Rezeptoren scheinen auf Eventualitäten an prädisponierten Stellen entwickelt zu sein. Dies ermöglicht eine sofortige Abwehrreaktion auch bei raschem Eindringen von Pathogenen. Es wurden kaum immunreaktive Neurone oder Perikaryen gefunden, was auf eine Auseinandersetzung der Pathogene im zentralen Nervensystem (ZNS) mit den Epithelbarrieren spricht. Die frühzeitige Inhibition der Schadenskaskade durch die TLRs bereits an den Gefäßen der CVOs könnte neuroprotektive Bedeutung haben.
In der vorliegenden Dissertation wurde untersucht, ob die endotracheale Intubation (ETI) der alternativen Atemwegssicherung mittels Larynxtubus (LT) bezüglich der Überlebenswahrscheinlichkeit bei außerklinisch reanimierten Patienten überlegen ist.
Das retrospektiv erfasste Kollektiv dieser monozentrischen Studie umfasst 222 Patienten, die in den Jahren 2006 bis 2014 nach nicht-traumatischem Herz-Kreislauf-Stillstand außerhalb der Klinik (engl.: Out-of-hospital cardiac arrest, OHCA) präklinisch primär mit Endotrachealtubus (ET) oder LT versorgt und anschließend auf die internistische Intensivstation des Universitätsklinikums Frankfurt am Main aufgenommen wurden. Endpunkte der Studie waren die innerklinische Gesamtmortalität während des Krankenhausaufenthaltes sowie die Überlebensrate nach 24 Stunden.
In die Analyse wurden 208 Patienten einbezogen, von denen präklinisch 48 Patienten mit LT (23 %) und 160 Patienten mit ET (77 %) intubiert wurden. Die innerklinische Sterblichkeitsrate lag insgesamt bei 85 % (n=176); darunter 23 % LT- und 77 % ET-versorgte Patienten. Zwischen den beiden Methoden zur Atemwegssicherung zeigten sich sowohl in einer univariaten Analyse (Hazard ratio [HR]=0,98; 95 % Konfidenzintervall [K.I.] 0,69-1,39; p=0,92) als auch in einer multivariaten Cox-Regressionsmodell (adjustierte HR=1,01; 95 % K.I. 0,76-1,56; p=0,62) keine Unterschiede. Die ersten 24 Stunden nach OHCA überlebten 38 % aller Patienten; auch hier unterschieden sich die beiden Patientenkollektive nicht signifikant voneinander (univariate HR=1,04; 95 % K.I. 0,71-1,52; p=0,83).
Ferner veranschaulichte eine Propensity-Score-Matching-Analyse (PSM) mit einer Subgruppe von 120 Patienten, zusammengestellt in einem 3:1 Verhältnis (ET:LT), sowohl mit Blick auf die Überlebensrate bis zur Krankenhausentlassung (Propensity-adjustierte HR=0,99; 95 % K.I. 0,65-1,51; p=0,97) als auch auf die Mortalität in den ersten 24 Stunden (Propensity-adjustierte HR=1,04; 95 % K.I. 0,44-2,36; p=0,96) vergleichbare Ergebnisse beim Atemwegsmanagement mit LT bzw. ET.
Die frühe Durchführung einer Herzkatheteruntersuchung (HR=0,47; 95 % K.I. 0,28-0,77; p=0,003) sowie der frühe Beginn einer systemischen empirischen antibiotischen Therapie (HR=0,28; 95% K.I. 0,17-0,45; p<0,001) konnten überdies als signifikant positive Prädiktoren für das Überleben in einer angepassten Cox-Regressionsanalyse herausgearbeitet werden.
Im Gesamten konnte somit demonstriert werden, dass die initiale präklinische Anwendung des LT nach OHCA der ETI hinsichtlich der Überlebenswahrscheinlichkeit nicht untergeordnet ist. Neuester Literatur zufolge ist sie womöglich sogar überlegen. Dies gilt es in weiteren Studien zu bestätigen.
Muskelskelett-Erkrankungen (MSE) bei Büroangestellten sind häufig mit einer höheren Muskelspannung und einer eingeschränkten Bewegungsreichweite assoziiert. Ein hohes präventives Potential haben daher Dehntrainings, da durch eine muskuläre Relaxation die Muskelspannung reduziert werden kann und gleichzeitig auf psychischer Ebene eine Möglichkeit zur Entspannung geboten wird. Auch im Rahmen von Maßnahmen der betrieblichen Gesundheitsförderung (BGF), die im Kontext der Arbeitsmedizin immer mehr an Bedeutung gewinnt, stellen Dehntrainings einen erfolgsversprechenden Ansatz dar. Allerdings sind die bislang überprüften Ansätze sehr zeitaufwendig, was zu einem erheblichen Verlust an Arbeitszeit führt. Ein Dehnprogramm mit geringem Zeitaufwand ist das gerätegestützte „five-Business“ Dehntraining, bei dem in fünf Übungen ganze Muskelketten intensiv gedehnt werden. Da das Gerät individuell einstellbar ist, ist die Trainingsintensität standardisiert und gleichzeitig individualisiert. Ziel dieser Studie war daher das five-Business“ Dehntraining auf seine Wirksamkeit hinsichtlich einer Verbesserung der Beweglichkeit, der Lebensqualität und von MSE zu evaluieren. Im Rahmen dieser Dissertation wurde in der ersten Publikation zunächst eine konkrete Methode erarbeitet, die anschließend als 12-wöchige Intervention bei Büroangestellten (Training zwei Mal wöchentlich für je 10 Minuten) umgesetzt wurde. Für die zweite Publikation wurden Veränderungen in der Beweglichkeit im Anschluss an die Intervention und deren Abhängigkeit von soziodemographischen und anthropometrischen Faktoren analysiert. Dazu wurden fünf Beweglichkeitstests verwendet: der Finger-Boden-Abstand und die Lateralflexion wurden mit einem Maßband evaluiert, während die Gelenkwinkel beim modifizierten Schultertest nach Janda, dem modifizierten Thomas Test und der Retroflexion des Rumpfes nach Janda mit einem digitalen Inklinometer gemessen wurden. Insgesamt nahmen 216 (79w; 137m) Probanden im Alter von 44,81 ± 10,55 Jahren freiwillig an der Studie teil. Die Probanden waren 1,76 ± 0,09 m groß und wogen 78,03 ± 15,11 kg. Die mittleren Unterschiede zeigten, dass die Probanden im Schultertest (rechts: 2,1 ± 7,7°, p = 0,001; links: 2,7 ± 10,11°, p = 0,001), in der nach Janda modifizierten Retroflexion des Rumpfes (5,4 ± 8,6°, p<0,001), im Finger-Boden-Abstand (-1,9 ± 4,0 cm, p<0,001) und in der Lateralflexion relativ zur Körpergröße (rechts: -0,004 ± 0,01, p = 0,002; links: -0,004 ± 0,01, p<0,001) Zuwächse im Bewegungsausmaß erzielten. Im Thomas Test zeigten die Probanden eine Abnahme der Flexibilität (rechts: -2,1 ± 4,5°, p<0,001; links: -1,2 ± 4,7°, p = 0,001). In allen Tests zeigten die Effektstärken geringe bis mittlere Effekte (d = 0,24 - 0,62). Probanden mit unterdurchschnittlicher Beweglichkeit im Prä-Test zeigten die höchsten Beweglichkeitszuwächse. Weder Alter, Körpergröße, Gewicht, Body-Mass-Index (BMI) noch Geschlecht hatten einen signifikanten Einfluss auf die Beweglichkeitsveränderungen. Insgesamt kann für das „five-Business“ Dehntraining resümiert werden, dass es effektiv zur Beweglichkeitssteigerung beiträgt. Der vergleichsweise geringe Zeitaufwand ist ausreichend, um insbesondere bei unterdurchschnittlicher Flexibilität zu einem Gewinn an Bewegungsreichweite beizutragen. Da weder soziodemographische noch anthropometrische Faktoren die Beweglichkeitsveränderungen signifikant beeinflussten, kann das „five-Business“ Dehntraining auch bei heterogen zusammengesetzten Kollektiven angewendet werden. Somit ist es als wirksame Dehnintervention als BGF Maßnahme für schreibtischgebundenen Büroangestellte einsetzbar.
Due to globally rising numbers of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infections, resources for real-time reverse-transcription polymerase chain reaction (rRT-PCR)-based testing have been exhausted. In order to meet the demands of testing and reduce transmission, SARS-CoV-2 antigen-detecting rapid diagnostic tests (Ag-RDTs) are being considered. These tests are fast, inexpensive, and simple to use, but whether they detect potentially infectious cases has not been well studied. We evaluated three lateral flow assays (RIDA®QUICK SARS-CoV-2 Antigen (R-Biopharm), SARS-CoV-2 Rapid Antigen Test (Roche)), and NADAL® COVID-19 Ag Test (Nal von Minden GmbH, Regensburg, Germany) and one microfluidic immunofluorescence assay (SARS-CoV-2 Ag Test (LumiraDx GmbH, Cologne, Germany)) using 100 clinical samples. Diagnostic rRT-PCR and cell culture testing as a marker for infectivity were performed in parallel. The overall Ag-RDT sensitivity for rRT-PCR-positive samples ranged from 24.3% to 50%. However, for samples with a viral load of more than 6 log10 RNA copies/mL (22/100), typically seen in infectious individuals, Ag-RDT positivity was between 81.8% and 100%. Only 51.6% (33/64) of the rRT-PCR-positive samples were infectious in cell culture. In contrast, three Ag-RDTs demonstrated a more significant correlation with cell culture infectivity (61.8–82.4%). Our findings suggest that large-scale SARS-CoV-2 Ag-RDT-based testing can be considered for detecting potentially infective individuals and reducing the virus spread.
Although immune checkpoint inhibitors such as anti-PD-1 antibodies have shown remarkable clinical success in many different tumor types, the proportion of patients benefiting from this treatment option remains low. Therefore, there is a need to sensitize tumors for immune checkpoint blockade. In this study two approaches were tested, a chemoimmunotherapy approach combining PD-1 checkpoint blockade with doxorubicin (DOX) chemotherapy, and ablation of the sphingosine-1-phosphate (S1P) receptor (S1PR4) based on the following rationale. Chemotherapy was shown to induce immune paralysis which contributes to tumor relapse, while PD-1 signaling was shown to facilitate the acquisition of chemoresistance. Thus, combinatorial chemoimmunotherapy is expected to be beneficial by maintaining or even activating anti-tumor immunity during chemotherapy. S1PR4 is an immune cell specific receptor, whose ablation slowed tumor progression by activating anti-tumor immunity in a mouse model that was previously insensitive to anti-PD-1 monotherapy. This suggested that S1PR4 ablation might pre-activate immunity to sensitize for anti-PD-1 therapy.
To test these combinatorial approaches, two tumor mouse models were employed, namely the MC38 murine adenocarcinoma model as well as the transgenic polyoma middle T oncogene (PyMT) breast cancer model. In the MC38 model, a mild synergistic effect of PD-1 immune checkpoint blockade and S1PR4 ablation was observed, indicated by improved tumor progression and survival as compared to the WT control, and an increased number of tumor-free mice compared to anti-PD-1 therapy alone in WT mice. These observations correlated with an enhanced natural killer (NK) cell infiltrate and increased CXCL9 and CXCL10 production in anti-PD-1 treated S1PR4 KO tumors. As noted before, the PyMT model was largely resistant to anti-PD-1 monotherapy in a therapeutic setting. S1PR4 ablation alone showed significant tumor reduction that was not further enhanced by anti-PD-1 treatment. The same was observed when chemotherapy with DOX was added, where WT tumors relapsed, while S1PR4 KO tumor did not. Addition of anti-PD-1 did only mildly increase tumor control in S1PR4 KO mice, indicating that S1PR4 KO per se very efficiently re-activated anti-tumor immunity. Since S1PR4 KO induces type I 12 interferon (IFN-1) over-production in S1PR4 KO PyMT tumors, a link between high IFN-1 levels and tumor immunity was tested by using mice deficient in the IFN-1 receptor (IFNAR1). Unexpectedly, DOX chemotherapy was most efficient in mice with IFNAR ablation only as compared to WT, S1PR4 KO or S1PR4 and IFNAR1 double KO mice, although deficiency in IFNAR signaling is predominantly regarded as tumor promoting. The underlying mechanisms need to be tested in future studies. Interestingly, chemoimmunotherapy in WT mice prevented tumor relapse to a similar extent than S1PR4 KO and was superior to chemotherapy or immune checkpoint blockade alone. To investigate mechanisms of chemoimmunotherapy success compared to monotherapy, whole transcriptome analysis was used, which identified a set of genes that were upregulated specifically upon chemoimmunotherapy. This gene signature and, more specifically, a condensed four-gene signature predicted favorable survival of human mammary carcinoma patients in the METABRIC cohort.
Moreover, PyMT tumors treated with chemoimmunotherapy contained higher levels of cytotoxic lymphocytes, particularly NK cells. Gene set enrichment analysis and ELISA measurements revealed increased IL-27 production and signaling in PyMT tumors upon chemoimmunotherapy. Moreover, IL-27 improved NK cell cytotoxicity against PyMT cells in vitro. These data supported recent clinical observations indicating a benefit of chemoimmunotherapy compared to monotherapy in breast cancer and suggested potential underlying mechanisms.
Taken together the present work revealed new strategies to reactivate tumor immunity leading to improved chemotherapy response, namely a combination with immune checkpoint blockade and ablation of S1PR4, which activated different lymphocyte compartments within tumors.
KCNQ1 encodes the voltage-gated potassium (Kv) channel KCNQ1, also known as KvLQT1 or Kv7.1. Together with its ß-subunit KCNE1, also denoted as minK, this channel generates the slowly activating cardiac delayed rectifier current IKs, which is a key regulator of the heart rate dependent adaptation of the cardiac action potential duration (APD). Loss-of-function mutations in KCNQ1 cause congenital long QT1 (LQT1) syndrome, characterized by a delayed cardiac repolarization and a prolonged QT interval in the surface electrocardiogram. Autosomal dominant loss-of-function mutations in KCNQ1 result in long QT syndrome, called Romano–Ward Syndrome (RWS), while autosomal recessive mutations lead to Jervell and Lange-Nielsen syndrome (JLNS), associated with deafness. Here, we identified a homozygous KCNQ1 mutation, c.1892_1893insC (p.P631fs*20), in a patient with an isolated LQT syndrome (LQTS) without hearing loss. Nevertheless, the inheritance trait is autosomal recessive, with heterozygous family members being asymptomatic. The results of the electrophysiological characterization of the mutant, using voltage-clamp recordings in Xenopus laevis oocytes, are in agreement with an autosomal recessive disorder, since the IKs reduction was only observed in homomeric mutants, but not in heteromeric IKs channel complexes containing wild-type channel subunits. We found that KCNE1 rescues the KCNQ1 loss-of-function in mutant IKs channel complexes when they contain wild-type KCNQ1 subunits, as found in the heterozygous state. Action potential modellings confirmed that the recessive c.1892_1893insC LQT1 mutation only affects the APD of homozygous mutation carriers. Thus, our study provides the molecular mechanism for an atypical autosomal recessive LQT trait that lacks hearing impairment.
The interleukin (IL)-1 family has been described for its numerous involvement in the regulation of inflammatory processes. Certain members are able to induce inflammation, whereas others have the capacity to inhibit inflammation. The newly discovered IL-1 family member IL-38 shows interesting and innovative properties. While most of these cytokines are pro-inflammatory mediators, IL-38 appears to enter the smaller circle of anti-inflammatory mediators. As a pattern, IL-38 appears to suppress IL-17-driven chronic or auto-inflammation by working as receptor antagonist. These properties, as well as its beneficial effects in models of inflammatory and autoimmune diseases suggest the possibility of IL-38-based therapies. Nevertheless, its role in the resolution of acute inflammation, thereby preventing chronic inflammation, remains unclear.
The first part of my thesis elucidated the role of IL-38 in the resolution of inflammation. I found that the complete absence of IL-38 in IL-38 KO mice leads to a delayed resolution of inflammation in the zymosan-induced peritonitis mouse model, compared to WT mice. This was marked by a persistent neutrophilia and a lower production of pro-resolving mediators during the resolution phase, such as TGFβ1 production from macrophages following efferocytosis of apoptotic cells. Reduced TGFβ1 production from macrophages coincided with reduced levels of regulatory T cells (Tregs), which are known to promote the resolution of inflammation. Unexpectedly, the TGFβ1 production capacity of macrophages did not influence the induction of Tregs from naïve T cells. Rather, IL-38 KO mice had an accumulation of Tregs in the thymus compared to WT mice. This was caused by an impairment of CD62L expression at the surface of Tregs, which is required for Tregs migration outside of the thymus. Higher Treg numbers in the thymus correlated with lower level of Tregs in peripheral lymphoid organs. Importantly, CD62L expression at the surface of IL-38 KO Tregs in the thymus was restored by injecting IL-38 i.p. for 24h. These data indicate a potential key function of IL-38 in the regulation of Treg migration, which is triggered in many cases of autoimmunity.
The second part of my thesis was to study the role of IL-38 in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) development, given that EAE is IL-17-dependent. Unexpectedly, IL-38-deficient mice showed strongly reduced clinical scores and histological markers of EAE. This came with reduced inflammatory cell infiltrates, as well as reduced expression of inflammatory markers in the spinal cord. IL-38 mRNA was detected in the spinal cord, mainly by resident and infiltrated phagocytes, but also by other cells, such as ependymal cells. IL-38 was upregulated upon pro-inflammatory stimulation of bone marrow-derived macrophages, and its presence was necessary for a complete activation of inflammatory macrophages. My data suggest an alternative cell-intrinsic role of IL-38 in macrophages to promote inflammation in the central nervous system.
In the last part of my thesis, I initiated a project on the function of IL-38 in B cell physiology and antibody production, given the fact that IL-38 is expressed by B cells. I generated preliminary data showing that the absence of IL-38 in mice decreased antibody production. Furthermore, I showed that IL-38 is particularly expressed by plasma cells in human tonsils. This project remains open and further studies will be conducted to investigate how IL-38 regulates antibody production, both in physiological and autoimmune settings. Understanding the role of IL-38 in autoantibody production could lead to original and innovative therapy for patients suffering from auto-inflammatory disease.
In summary, the different projects of my thesis provide evidence that the pro-resolving function of IL-38 may be indirectly linked to the retention of Tregs in the thymus. Moreover, a possible intracellular role of IL-38 within macrophages was described showing opposite properties in the regulation of inflammation. This function could be causatively involved in EAE development. However, further studies remain to be done to find the mechanism of action by which IL-38 regulates Tregs egression and how it influences the EAE development. Complete understanding of the IL-38 biology and differentiation between its extra- vs potential intracellular functions could make it a promising therapeutic target for chronic inflammatory or autoimmune diseases.
Reliable and efficient recording of the error-related negativity with a speeded Eriksen Flanker task
(2020)
There is accumulating evidence that the error-related negativity (ERN), an event-related potential elicited after erroneous actions, is altered in different psychiatric disorders and may help to guide treatment options. Thus, the ERN is a promising candidate as a psychiatric biomarker. Basic methodological requirements for a biomarker are standardized and reliable measurements. Additional psychiatry specific requirements are time efficiency and patient-friendliness.
The aim of the present study is to establish ERN acquisition in a reliable, time-efficient and patient-friendly way for use in clinical practice.
Healthy subjects (N=27) performed a modified Eriksen Flanker Task with adaptive reaction time window and only incongruent stimuli that maximizes the number of errors. All participants were tested for mental health by the Mini International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.). The first N=12 subjects were part of a pilot study and further N=14 subjects were included for analysis (one subject was excluded due to technical problems). In a test-retest design with two sessions separated by 28 days the reliability of the ERN has been assessed. To ensure external validity, we aimed to replicate previously reported correlation patterns of ERN amplitude with (1) number of errors and (2) negative affect. State affect of each subject was measured by the Positive and Negative Affect Schedule. In order to optimize the clinical use of the task, we determined to which extent the task can be shortened while keeping reliability >0.80.
We found excellent reliability of the ERN (intraclass correlation coefficient =0.806-0.947) and replicated specific correlation patterns (ERN amplitude with relative number of errors: r=0.394; p=0.082; ERN amplitude with negative affect: r=-0.583, p=0.014). The task can be shortened to a patient-friendly and clinically feasible length of only 8 minutes keeping reliability >0.80.
To conclude, the present modified task provides reliable and efficient recording of the ERN, facilitating its use as a psychiatric biomarker.
Hintergrund: Kardiovaskuläre Erkrankungen sind die Haupttodesursache in den Industrienationen. Viele betroffene Patienten haben nur ein geringes Verständnis für ihre Erkrankung. Insbesondere endovaskuläre Eingriffe überschreiten Vorstellungskraft und Verständnis der Patienten häufig um ein Vielfaches. Die ärztliche Eingriffsaufklärung soll den Patienten Einsicht über das Verfahren und mögliche Komplikationen ermöglichen, um dem Patienten autonome Entscheidungen zu erleichtern. In der einschlägigen Literatur wird vielfach diskutiert, wie sich der Aufklärungsprozess komplizierter Prozeduren, wie etwa einer Herzkatheteruntersuchung, optimieren lässt. Jüngst wurden dabei insbesondere moderne Ansätze, wie multimediale Verfahren oder interaktive Tools evaluiert, wobei diese Methoden nach aktueller Studienlage zu einer Verbesserung des Verständnisses und einer Reduktion der Untersuchungsangst führen konnten. Insbesondere Patienten mit geringem Bildungsniveau profitieren dabei von persönlichen Erfahrungen zur Verbesserung des prozeduralen Verständnisses. Diesen Ergebnissen entsprechend, macht es sich die vorliegende Arbeit zur Aufgabe, zu evaluieren, ob sich die Implementierung eines VR-Simulators in den Aufklärungsprozess einer Herzkatheteruntersuchung positiv auf Informiertheit und Untersuchungsangst bei den Patienten auswirkt.
Patienten und Methoden: Nach mündlicher Einwilligung zur Teilnahme an unserer Studie, erhielt ein Teil der Patienten zusätzlich zur herkömmlichen verbalen Aufklärung eine Demonstration des Untersuchungsablaufs einer PCI an einem VR-Simulator. Zusätzlich erhielten diese Patienten die Möglichkeit eine Katheteruntersuchung am Simulator nachzuempfinden. Für unsere Studie verwendeten wir einen VR-Simulator der Firma Xitact® (später Mentice®) mit einer Software der Firma Cathi®. Der Simulationsgruppe wurden 3 verschiedene Komplikationen mittels Abbildungen demonstriert. Im Anschluss beantworteten sowohl die konventionell, als auch die mit Simulation aufgeklärten Patienten einen von uns konzipierten Fragebogen.
Ergebnisse: Beide Gruppen fühlten sich nach der Aufklärung ausreichend informiert. Bezüglich der subjektiven Informiertheit zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zur konventionellen Aufklärungsmethode (p=0.11). In der Kontrollgruppe bestanden nach konventioneller Aufklärung, trotz guter subjektiver Informiertheit, bei fast 90% der Patienten weiterhin offene Fragen bezüglich der Untersuchung, während sich diese Diskrepanz in der Simulationsgruppe nicht ergab (p<0.00001). Ferner standen die Patienten der Simulationsgruppe der anstehenden Untersuchung ruhiger gegenüber (0=0.049), während die Patienten der Kontrollgruppe angaben, tendenziell unruhig in die Untersuchung zu gehen (p=0.002). Es boten sich keinerlei Hinweise darauf, dass die Demonstration möglicher Komplikationen zu einer verstärkten Untersuchungsangst geführt hätte. Die Implementierung des Simulators hat sich insgesamt positiv auf das prozedurale Interesse des Patienten ausgewirkt.
Schlussfolgerung: Insgesamt hatte die Implementierung des VR Simulators in die Patientenaufklärung überwiegend positive Effekte und keinerlei negativen Effekte. Im direkten Vergleich zur konventionellen Aufklärung zeigten sich bezüglich der Informiertheit zunächst keine signifikanten Unterschiede zur konventionellen Aufklärungsmethode. Die erhobenen Daten deuten jedoch auf eine Überlegenheit der simulationsgestützten Aufklärung in Bezug auf Verständnis und Untersuchungsangst hin. Festzuhalten ist allerdings der hohe zusätzliche zeitliche Aufwand, mit dem eine simulationsgestützte Aufklärung verbunden ist. Die generelle Implementierung eines VR Simulators allein zum Zwecke der Patientenaufklärung wird daher nur bedingt empfohlen. Kliniken, die bereits über einen VR Simulator verfügen, sollten allerdings erwägen, diesen nicht nur für Ausbildungszwecke zu verwenden, sondern auch zum Zwecke der Patientenaufklärung.
Für ausgewählten Patienten mit Aortenklappeninsuffizienz (AI) bietet die Aortenklappenrekonstruktion eine sehr attraktive Alternative zum Klappenersatz, wodurch mögliche prothesenbezogene Komplikationen vermieden werden können.
Die begrenzte Zahl der Langzeitstudien sowie das Fehlen von standardisierten Verfahren machen die klappenerhaltende Aortenklappenchirurgie technisch anspruchsvoll.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Langzeitergebnisse nach Aortenklappenrekonstruktion zu erfassen und die Haltbarkeit sowie die klappenbezogenen Komplikationen nach klappenerhaltender Aortenklappenchirurgie zu untersuchen.
Hierzu analysierten wir die klinischen Daten von 560 Patienten, die eine operative Versorgung mittels Aortenklappenrekonstruktion erhielten. Dabei wurden sowohl Segelpathologien (bikuspid sowie trikuspid) als auch Aortenwurzelpathologien berücksichtigt. Bei 56% der Patienten (n=313) wurde eine Reimplantation nach David durchgeführt. Bei 247 Patienten wurde bei isolierter Segelpathologie ohne Aortenwurzelbeteiligung eine Segelrekonstruktion durchgeführt. Pathologien der Aortenwurzel konnten mit subkommissuralen Nähten (bei 62 Patienten) oder mit Rekonstruktion des sinotubulären Übergangs (bei 60 Patienten) behoben werden. Begleitende Aorteneingriffe bei Aneurysma oder Dissektion der thorakalen Aorta wurden ebenfalls durchgeführt. So wurden bei 78 Patienten ein partieller Aortenbogenersatz, bei 12 Patienten ein kompletter Aortenbogenersatz und bei 14 Patienten ein Bogenersatz mit „Elephant Trunk“ Technik durchgeführt.
Die Nachuntersuchungen erfolgten anhand eines standardisierten Fragebogens 5 sowie durch transthorakal echokardiographische Verlaufskontrollen. Die durchschnittliche Nachuntersuchungszeit betrug 6.3 ± 4.6 Jahre, 97% der Patienten konnten dabei erfasst werden.
Die 30-Tage-Mortalität betrug 1,4%. Im Langzeitverlauf wurden 132 Verstorbene beobachtet, wobei 13 Patienten aufgrund eines kardiovaskulären Ereignisses verstarben. Das 10-Jahres-Überleben betrug 70%. Eine Reoperation war bei 39 Patienten notwendig, in 25 Fällen aufgrund von signifikanter Restinsuffizienz der Aortenklappe, in 5 Fällen aufgrund eines kombinierten Aortenklappenvitium. Endokarditis führte in 9 Fällen zur Reoperation (0,2% pro Patientenjahr). Die Freiheit von Reoperation betrug 88% nach 10 Jahren. Die klappenbezogenen Komplikationen ergaben eine kumulative linearisierte Inzidenz von 2% pro Patientenjahr.
Schlussfolgernd kann man sagen, dass die Aortenklappenrekonstruktion für ausgewählte Patienten eine gute Alternative zum Aortenklappenersatz darstellt. Die Haltbarkeit der Klappenfunktion erwies sich in der Langzeitbeobachtung als gut. Die adäquate Wahl der Operationstechnik bezogen auf die Pathologie führen zu guten Ergebnissen der Aortenklappenrekonstruktion mit akzeptabler Mortalität und Morbidität im Langzeitverlauf.
Schwerverletzte Patienten folgen einem biphasischen Mortalitätsmuster, mit einem ersten frühen Mortalitätsgipfel aufgrund von schweren Verletzungen des zentralen Nervensystems oder durch massiven Blutverlust. Der zweite, später auftretende Traumatod ist mit einer immunologischen Dysregulierung verbunden, welche durch eine ausgeprägte Inflammation häufig im (Multi)-Organversagen endet. Insbesonders thorakale Verletzungen sowie das Erleiden eines hämorrhagischen Schocks prädisponieren den Organismus für die Entwicklung von pulmonalen Komplikationen im klinischen Folgevelauf. Alkohol spielt hierbei eine wichtige Rolle. In den vergangenen 15 Jahren hat sich zwar die Anzahl der „Alkoholunfälle“ mit Personenschaden reduziert, dennoch tritt Alkohol als eine der häufigsten Unfallursachen bei 18-34jährigen auf. Zudem hat Alkohol durch seine immunmodulatorischen Eigenschaften einen signifikanten Einfluss auf die Entwicklung und Prognose von (infektiösen) Komplikationen im klinischen Folgeverlauf. Verunfallte Patienten mit einer akuten Alkoholintoxikation zeigen im Vergleich zu chronisch Alkoholisierten eine verringerte 24-Stunden-Letalität nach Trauma. Die Studienlage zu den Hintergründen ist äußerst kontrovers, und stellt den Kern der vorliegenden Arbeit dar. Eine zentrale Rolle in der Genese der post-traumatisch inflammatorischen Immunantwort nehmen die Monozyten, sowie die Alveolarmakrophagen (AM) in der Lunge, aber auch zirkulierende polymorphonukleäre Leukozyten (PMNL) insbesondere neutrophile Granulozyten ein. Die Monozyten aktivieren bspw. über die Inflammasomassemblierung Caspase-1 (Pyroptose), die das inaktive Interleukin (IL)-1β in seine aktive Form prozessiert, aktiviert und seine Sezernierung induziert. Neutrophile Granulozyten, die ebenfalls durch inflammatorische und chemotaktische Reize aktiviert werden, infiltieren durch Modifikationen ihrer Oberflächenrezeptoren wie CD11b, CD62L und CD31 entzündetes Gewebe. Am Ort der „Schädigung“ weisen sie eine prolongierte Lebensspanne auf, und tragen durch ihre verstärkte Akkumulation so zu einem hyper-inflammatorischen Zustand bei. Folglich wird das eigene Gewebe geschädigt, was im Verlust der Zell- und Organintegrität enden kann. Die zugrundeliegenden Pathomechanismen wurden in diversen Studien mit der Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-κB assoziiert. Interessanterweise konnte die anti-inflammatorische Wirkung einer akuten Alkoholexposition mit der Hemmung des NF-κB, aber auch mit einer reduzierten Inflammasomassemblierung in vitro assoziiert werden.
Für die Untersuchung der akuten Alkoholwirkung wurde ein klinisch relevantes double hit Modell bestehend aus stumpfen Thoraxtrauma und hämorrhagischem Schock mit anschließender Flüssigkeitstherapie (TxT+H/R) genutzt. Um den Einfluss von Alkohol auf die posttraumatische Immunantwort mit Fokus auf die Rolle der zirkulierenden neutrophilen Granulozyten und Monozyten in der Genese pulmonaler Schädigungen zu untersuchen, erfolgte im vorliegenden Modell eine akute Gabe von Ethanol (5 g/kg, 30%, EtOH) zwei Stunden vor Hämorrhagie und Reperfusion. Zwei Stunden nach Reperfusion wurden die inflammatorischen Prozesse und das Outcome der Tiere untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass TxT+H/R zu diffusen histopathologischen Lungenschäden führt, welche mit einer erhöhten Proteinkonzentration in der bronchoalveolären Lavage (BAL), verstärkten Infiltration des Lungengewebes mit PMNL sowie einer systemischen Aktivierung von neutrophilen Granulozyten und Monozyten verbunden war. Neutrophile Granulozyten zeigten eine signifikante Reduktion der Oberflächenexpression von CD62L und einen signifikanten Anstieg von CD11b und CD31; in zirkulierenden Monozyten konnte eine Inflammasomaktivierung durch direkten Nachweis der aktiven Caspase-1 gezeigt werden. Die Analyse der aktiven Effektorcaspasen der Apoptose Caspase-3 und -7 zeigte eine reduzierte Apoptose in zirkulierenden neutrophilen Granulozyten. Orale Gavage EtOH reduzierte signifikant die lokale Inflammation in der Lunge, welche mit einer verminderten PMNL Infiltration, verminderten IL-6 Genexpression und reduziertem BAL Proteingehalt einherging. Während die reduzierte Proteinkonzentration in der BAL durchaus für einen verminderten Lungenschaden spricht, war dieser histopathologisch nicht festellbar. Systemisch modulierte die akute EtOH-Gabe Oberflächenrezeptorexpression auf zirkulierenden neutrophilen Granulozyten, was deren reduzierte Aktivierung bestätigt. Die verminderte inflammatorische Aktivierung von zirkulierenden Monozyten und Granulozyten zeigte sich ebenfalls in der reduzierten Inflammasomaktivität.
Wir konnten wichtige Erkenntnisse für das Verständnis der Genese von pulmonalen Komplikationen nach TxT und HS, sowie die immunmodulatorischen Eigenschaften von Alkohol auf das angeborene Immunsystem darstellen. Die akute Alkoholexposition reduzierte die systemische Immunantwort, welcher in diesem klinisch relevanten Kombinationstrauma vermutlich eine reduzierte lokale Inflammationsantwort folgte. In weiterführenden Studien sollten die zugrundeliegenden Signalwege, Einfluss der Traumachwere sowie der Schwere der Alkoholintoxikation untersucht werden.
Background: Rates of permanent pacemaker implantation (PPI) have been low using the self‐expanding ACURATE neo device, but data regarding risk factors of PPI for this specific device are scarce.
Methods: The study cohort consisted of patients (n = 1000) with severe aortic stenosis undergoing transfemoral transcatheter aortic valve implantation (TAVI) using the ACURATE neo prosthesis in our center between May 2012 and December 2019. For the present analysis, we excluded patients with previous permanent pacemaker (n = 110), high‐grade AV block prior to TAVI (n = 3), and patients requiring conversion to surgical valve replacement (n = 4) or the implantation of a second prosthesis as valve‐in‐valve (n = 15). Preexisting conduction abnormalities were determined, and the implantation depth of the prosthesis was measured on final angiography. Differences across quartiles based on the original consecutive cohort were analyzed with respect to implantation depth and PPI rate. Predictors of PPI were identified using logistic regression.
Results: The PPI rate was 10%. Preexisting AV block I°, right bundle branch block (RBBB), and the implantation depth were independent predictors of PPI. Across quartiles, the implantation depth differed significantly with lowest values in the last quartile, whereas differences of PPI rates across quartiles were not statistically significant, but showed a notable decrease in the last quartile.
Conclusion: Preexisting RBBB, AV block I°, and low implantation depth were independent predictors of PPI following TAVI using the ACURATE neo device. Instead of deliberately aiming at a high position, avoidance of a low implantation depth may represent a reasonable compromise to reduce the rate of PPI without increasing the risk of malpositioning.
Kurt Goldstein zählt zu den herausragenden deutschen Neurologen des 20. Jahrhunderts. Bekannt wurde er u. a. durch einen eigenständigen Ansatz der ganzheitlichen Neurologie. Besondere Aufmerksamkeit schenkte er dabei den Kompensationsreaktionen des Gehirns und des ganzen Menschen. In der vorliegenden Studie wird erstmals der Lebensgang dieses jüdischen Arztes in den Jahren 1933 bis 1940 genauer betrachtet.
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“.