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Das humane Immundefizienz-Virus (HIV) benötigt für die Virus-Zellbindung spezifische Oberflächenrezeptoren auf den Wirtszellen (z. B. CD4, CXCR4, CCR5). Zurzeit basiert die Behandlung der chronisch persistierenden HIV-Erkrankung auf einer lebenslangen Chemotherapie (Highly Active Antiretroviral Therapy, ART) bestehend beispielsweise aus einer Kombination von 2 Nukleosidanaloga und einem Protease-Inhibitor, die das Virus nicht eradiziert, sondern nur in seiner Vermehrung hemmt. Dies birgt jedoch die Gefahr der Entwicklung von Resistenzen gegenüber der medikamentösen Therapie. Zusätzlich wird eine Veränderung der HIV-Rezeptorspezifität unter der Behandlung mit Antagonisten des HIV-Rezeptors CCR5 befürchtet. Cytarabin (Ara-C) ist ein Zytostatikum, das in der Therapie von Leukämien eingesetzt wird. Als Nukleosidanalogon gehört es strukturell zur selben Wirkstoffklasse wie die in der HIV-Therapie eingesetzten Nukleosidanaloga, jedoch sind bisher keine antiretroviralen Eigenschaften für Ara-C beschrieben worden. Die T-lymphoide Zelllinie C8166 ist permissiv für HIV. Die Adaptation von C8166-Zellen an das Wachstum in Gegenwart von Ara-C (Zellinie C8166rAra-C5μM) resultierte in einer signifikanten Verringerung der Oberflächenexpression der HIV-Rezeptoren CD4 und CXCR4 und zu einer verringerten Permissivität gegenüber HIV. In der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, ob die Adaptation an Ara-C bei anderen T-lymphoiden Zelllinien ebenfalls zur Verringerung der Expression von CD4, und CXCR4 führt. Zusätzlich sollte untersucht werden, wie sich die Expression von CCR5 verhält. Es wurden die folgenden parentalen und an Ara-C adaptieten T-lymphoiden Zelllinien verwendet: H9, H9rAra-C600μM, MOLT4/8, MOLT4/8rAra-C100μM und MOLT4/8rAra-C200μM. Bei allen Ara-C resistenten Zelllinien kam es zu einer signifikant verringerten Expression von CD4 und CXCR4 auf mRNA und Proteinebene sowie zu einer signifikanten Erhöhung der CCR5-Expression. Im Gegensatz hierzu zeigten an AZT adaptierte H9-Zellen (H9rAZT3000μM) keine signifikante Veränderung in der Expression von CD4, CXCR4 oder CCR5 im Vergleich zu parentalen H9-Zellen. Die akute Behandlung der parentalen H9-Zellen mit niedrigen, untoxischen Ara-C Konzentrationen führte ebenfalls zu einem Anstieg der CCR5-Expression und zu einer Verminderung der CD4- und CXCR4-Expression. Zellzyklusmessungen ergaben, dass der Zellzyklus in mit untoxischen Ara-C-Konzentrationen behandelten H9-Zellen (Anstieg der Zellteilungsrate auf das 2-fache) und in allen an Ara-C adaptierten Zelllinien im Vergleich zu den unbehandelten bzw. parentalen Zellen stärker stimuliert war. Epigenetische Einflüsse könnten bei der veränderten Expression von CD4, CXCR4 und/oder CCR5 in Ara-C resistenten Zellen eine Rolle spielen. Dies erscheint jedoch unwahrscheinlich, da weder der DNA-Methylierungsinhibitor Aza-C noch der Histondeacetylase-Inhibitor SAHA die Expression von CD4, CXCR4 oder CCR5 beeinflussten. Weitere Untersuchungen müssen zeigen, ob eine Kombination von Ara-C, das zu einer Verringerung der CXCR4- und CD4-Expression und zu einer Erhöhung der CCR5-Expression führt, mit CCR5-Inhibitoren eine therapeutische Option darstellt. Möglicherweise wirkt die Verwendung von Ara-C auch einem CCR5/CXCR4-Shift entgegen.
Die vorliegende Dissertationsschrift befasst sich mit der molekulargenetischen Analyse zweier Basalganglienerkrankungen. Zum einen wurden Patienten mit M. Parkinson genetisch untersucht, zum anderen Patienten mit autosomal dominanter zervikaler Torsionsdystonie. Die Aufgabe bestand in der passenden Wahl der Methode zur jeweiligen humangenetischen Fragestellung. Der erste Teil handelte von der Suche der krankheitsverursachenden Mutation für die autosomal dominante zervikale Torsionsdystonie mit Spätmanifestation auf Chromosom 18p (Kandidatenlokus DYT7). Die erkrankte Familie deutscher Herkunft zeigt dystone Symptome mit Betonung auf kraniozervikale und brachiale Körperabschnitte und ist somit die weltweit einzige bekannte Familie mit Vererbung dieser ansonsten sporadisch auftretenden Erkrankung. Die PCR-Sequenzierung der Kandidatengene ZFP161, LOC390828, NDUFV2 und PTPRM auf dem DYT7 Lokus erbrachte bei den sieben erkrankten Familienmitgliedern im Vergleich zu nicht verwandten Kontrollen (Ehepartner und 96 Kontrollen der Blutbank) keinen Aminosäureaustausch, der ausschließlich bei den erkrankten Probanden zu finden war. Technisch konzentrierte sich diese Untersuchung auf die Amplifizierung und anschließende Sequenzierung jedes einzelnen Exons in den zu untersuchenden Proben, und die Bestätigung einer putativen Mutation mittels Verdau der PCR-Produkte durch Restriktionsendonukleasen. Die Auswahl der Kandidatengene erfolgte aufgrund der Annahme pathobiochemischer Mechanismen, die durch andere Formen der vererbten Torsionsdystonie oder zellbiologische Experimente als krankheitsverursachend gelten. Auch wenn keine Mutation gefunden wurde, so konnten bereits bekannte und neue single nucleotide polymorphisms (SNP) etabliert werden. Die zweite Thematik befasste sich mit der Frage, ob das bereits bekannte Parkinson-Gen UCH-L1 auf dem PARK5 Lokus krankheitsverursachend für den autosomal dominanten M. Parkinson in einer spanischen Familie ist. Diese parametrische Kopplungsanalyse wurde mithilfe der heißen Polyacrylamid-Gelelektrophorese (PAGE) durchgeführt. Dabei konnte in allen Patienten und den Verwandten ersten Grades über Analyse der Mikrosatelliten nördlich und südlich der Kandidatenregion (UCH-L1) in einem Bereich sehr niedriger Rekombinationswahrscheinlichkeit eine Haplotypisierung erfolgen. Die Haplotypisierung zeigte nicht die erforderliche Identifizierung eines Krankheitsallels bei allen betroffenen Probanden. Somit ist hier neben der einzig bekannten deutschen PARK5 Familie keine weitere Familie mit UCH-L1 Mutation bestätigt worden. Dementsprechend ist die Ätiologie dieser Erkrankung in dieser Familie noch unklar, was aber der Bedeutung des Ubiquitin-Proteasom Systems in der Parkinson-Entität keinen Abbruch getan hat. Da alle anderen autosomal dominanten Parkinson-Loci ausgeschlossen sind, muss sich die Ursache für den M. Parkinson in dieser Familie in einem heute noch unbekannten Gen befinden. Weitere Untersuchungen im Rahmen eines Genomscans sind aufgrund der geringen Fallzahl nicht möglich. Die letzte Aufgabe dieser Arbeit bestand in der Durchführung einer Assoziationsstudie mit den putativen PINK1 (PARK6) Interaktoren NME4 und MTIF3 für den mehrheitlich sporadisch auftretenden M. Parkinson. Dabei wurden in zwei unabhängigen Studiengruppen mit insgesamt 453 sporadischen Parkinsonpatienten und 370 Kontrollen jeweils zwei SNPs auf gekoppelte Vererbung mit der Erkrankung untersucht. Der Unterschied zwischen den Testgruppen bestand im Studiendesign, da zum einen mit den Patienten nicht verwandte Kontrollen und zum anderen verwandte Kontrollen verwendet wurden. Die mit beiden Studientypen normalerweise auftretenden Probleme durch Stratifikation bzw. erniedrigte statistische Power konnten durch Kombination der Studien ausgeglichen werden. Das Methodenspektrum umfasste PCR und Restriktionsverdau, was zum Auffinden eines Kopplungsungleichgewichts für das Gen MTIF3 führte. Ein heterozygoter Basenaustausch für den Polymorphismus rs7669 erhöht signifikant das Relative Risiko an M. Parkinson zu erkranken, wohingegen der homozygote Basenaustausch das Krankheitsrisiko des Trägers signifikant erniedrigt. Bezüglich des Relativen Risikos wurde der Effekt der molekularen Heterosis nachgewiesen. Bei diesem mitochondrial lokalisierten Gen handelt es sich um einen Initiator der mitochondrialen Translation. Demzufolge besteht hier Einfluss auf die Homöostase und somit Funktionalität der Atmungskettenkomplexe, die als bedeutend für die Pathogenese des M. Parkinson angesehen werden. Die Verbindung zum mitochondrial lokalisierten PINK1 besteht aufgrund seiner Kinase-Aktivität in der An- und Abschaltung des mitochondrialen Translations - Initiationsfaktors. Aber auch die Wichtigkeit von NME4 konnte in dieser Studie trotz fehlender Assoziation nicht ausgeschlossen werden, da vorangehende experimentelle Ergebnisse dieses Protein bereits in den PINK1 Signalweg zuordnen konnten. MTIF3 könnte wohlmöglich ein wichtiger genetische Risikofaktor für den idiopathischen M. Parkinson sein. Es bleibt abzuwarten, ob zukünftige genetische und zellbiologische Experimente die Wichtigkeit, die in diesem Protein zu liegen scheint, bestätigen können.
Endokrin inaktives Hypophysenadenom und sekundäre Nebennierenrindeninsuffizienz : ein Fallbericht
(2021)
Das Hypophysenadenom als Ursache einer sekundären Nebennierenrindeninsuffizienz, nur mit isoliertem ACTH-Defizit, ist außergewöhnlich. Ein ACTH-Mangel tritt in der Regel nicht isoliert, sondern zusammen mit dem Ausfall anderer Hypophysenfunktionen auf. Besonders bei Patienten mit Kinderwunsch sollte den Erkrankungen der Hypophyse und der Nebennieren große Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Rationale: The AMP-activated protein kinase (AMPK) is stimulated by hypoxia, and although the AMPKα1 catalytic subunit has been implicated in angiogenesis, little is known about the role played by the AMPKα2 subunit in vascular repair.
Objective: To determine the role of the AMPKα2 subunit in vascular repair.
Methods and Results: Recovery of blood flow after femoral artery ligation was impaired (>80%) in AMPKα2-/- versus wild-type mice, a phenotype reproduced in mice lacking AMPKα2 in myeloid cells (AMPKα2ΔMC). Three days after ligation, neutrophil infiltration into ischemic limbs of AMPKα2ΔMC mice was lower than that in wild-type mice despite being higher after 24 hours. Neutrophil survival in ischemic tissue is required to attract monocytes that contribute to the angiogenic response. Indeed, apoptosis was increased in hypoxic neutrophils from AMPKα2ΔMC mice, fewer monocytes were recruited, and gene array analysis revealed attenuated expression of proangiogenic proteins in ischemic AMPKα2ΔMC hindlimbs. Many angiogenic growth factors are regulated by hypoxia-inducible factor, and hypoxia-inducible factor-1α induction was attenuated in AMPKα2-deficient cells and accompanied by its enhanced hydroxylation. Also, fewer proteins were regulated by hypoxia in neutrophils from AMPKα2ΔMC mice. Mechanistically, isocitrate dehydrogenase expression and the production of α-ketoglutarate, which negatively regulate hypoxia-inducible factor-1α stability, were attenuated in neutrophils from wild-type mice but remained elevated in cells from AMPKα2ΔMC mice.
Conclusions: AMPKα2 regulates α-ketoglutarate generation, hypoxia-inducible factor-1α stability, and neutrophil survival, which in turn determine further myeloid cell recruitment and repair potential. The activation of AMPKα2 in neutrophils is a decisive event in the initiation of vascular repair after ischemia.
Dosing accuracy of two disposable insulin pens according to new ISO 11608-1: 2012 requirements.
(2015)
OBJECTIVE: The aim was to compare 2 disposable insulin pens, FlexTouch® (Novo Nordisk, insulin aspart) and SoloSTAR® (Sanofi, insulin glulisine), according to new ISO 11608-1:2012 requirements for dosing accuracy.
METHODS: Sixty pens of each type were tested at 1, 40, and 80 U doses. Following the new ISO requirements, each dose was delivered from the front, middle, and rear one-third of the pen. Statistical analysis was performed using Student's t test.
RESULTS: Both pens delivered all doses within ISO limits. The difference between the average measured dose and the target dose was significantly smaller for SoloSTAR than FlexTouch at 40 U (P = .009) and 80 U (P = .008), but not at 1 U (P = .417).
CONCLUSION: Both insulin pens fulfilled the dosing accuracy requirements defined by ISO 11608-1:2012 at all 3 dosage levels.
Objective: The aim of this study was to report the basic cerebrospinal fluid (CSF) profile in patients with primary progressive multiple sclerosis (PPMS).
Methods: The results of CSF analysis from 254 patients with PPMS were collected at four university hospitals in Germany. Routine CSF parameters and different indices of intrathecal immunoglobulin synthesis were evaluated. We assessed possible correlations between the various CSF parameters and the expanded disability status scale (EDSS) both at the time of lumbar puncture and during the course of the disease.
Results: The median cell count and albumin concentration in the CSF did not deviate from normal values. The CSF-serum albumin-quotient (QALB) was elevated in 29.6% of the patients, while intrathecal immunoglobulin G (IgG) oligoclonal bands (OCBs) were detected in 91.1% of the patients. CSF-lactate levels as well as local IgM- and IgA-synthesis were correlated with the yearly disease progression rate, as assessed by EDSS.
Conclusion: We present the results of the hitherto largest and most detailed CSF biomarker profile in a cohort of 254 patients with PPMS. As reported previously, OCBs are the most sensitive marker for intrathecal IgG synthesis. CSF-lactate concentrations are positively correlated with the progression rate, which might suggest that mitochondrial dysfunction plays a relevant role in PPMS. The negative correlation between intrathecally produced IgM and IgA and disease progression may indicate their hitherto unexplored protective role.
This article discusses the counterpart of interactive machine learning, i.e., human learning while being in the loop in a human-machine collaboration. For such cases we propose the use of a Contradiction Matrix to assess the overlap and the contradictions of human and machine predictions. We show in a small-scaled user study with experts in the area of pneumology (1) that machine-learning based systems can classify X-rays with respect to diseases with a meaningful accuracy, (2) humans partly use contradictions to reconsider their initial diagnosis, and (3) that this leads to a higher overlap between human and machine diagnoses at the end of the collaboration situation. We argue that disclosure of information on diagnosis uncertainty can be beneficial to make the human expert reconsider her or his initial assessment which may ultimately result in a deliberate agreement. In the light of the observations from our project, it becomes apparent that collaborative learning in such a human-in-the-loop scenario could lead to mutual benefits for both human learning and interactive machine learning. Bearing the differences in reasoning and learning processes of humans and intelligent systems in mind, we argue that interdisciplinary research teams have the best chances at tackling this undertaking and generating valuable insights.
Background and Aims: Fecal biomarkers are important non-invasive markers monitoring disease activity in inflammatory bowel disease (IBD). We compared the significance of fecal eosinophil cationic protein (fECP) and fecal calprotectin (fCal).
Methods: fECP and fCal were measured in patients with Crohn's disease (CD, n = 97), ulcerative colitis (UC, n = 53), Clostridioides difficile infection (CDI, n = 9), primary food allergy (PFA, n = 11), pollen-associated food allergy (n = 25) and non-inflammatory controls (n = 78). Results were correlated with clinical and endoscopic IBD activity scores.
Results: fECP was significantly elevated in CD, UC, CDI and PFA compared to controls. fCal was significantly increased in CD, UC and CDI. fECP had lower diagnostic accuracy than fCal (area under the curve (AUC) = 0.88) in differentiating between endoscopically active and inactive patients with IBD (AUC = 0.77, ROC analysis). In contrast to fCal, fECP correlated negatively with age and levels were also elevated in clinically and endoscopically inactive patients with IBD <45 years (endoscopically inactive IBD vs controls; AUC for fECP = 0.86; AUC for fCal = 0.62). However, in those patients with low inflammatory activity (fCal <250 mg/kg), high fECP indicated the need for treatment modification or surgery (fECP <200 µg/kg = 22%; 200–600 µg/kg = 44%; >600 µg/kg = 82%) at month 48 of follow-up.
Conclusions: fECP is a diagnostic and prognostic marker in young patients with IBD in remission.
Between 28 June and 17 September 2018, 27 cases of human West Nile virus infections were recorded in Austria; four cases of West Nile neuroinvasive disease, 11 cases of West Nile fever, six infections detected by blood donation screening and six imported cases. In addition, 18 cases of human Usutu virus infections (all blood donors) were recorded. This is the highest number of annual infections recorded in Austria since the introduction of both viruses.
Since Inhibitor of Apoptosis (IAP) proteins have been implicated in cellular adaptation to endoplasmic reticulum (ER) stress, we investigated the regulation of ER stress-induced apoptosis by small-molecule second mitochondria-derived activator of caspase (Smac) mimetics that antagonize IAP proteins. Here, we discover that Smac mimetic suppresses tunicamycin (TM)-induced apoptosis via resolution of the unfolded protein response (UPR) and ER stress. Smac mimetics such as BV6 selectively inhibit apoptosis triggered by pharmacological or genetic inhibition of protein N-glycosylation using TM or knockdown of DPAGT1, the enzyme that catalyzes the first step of protein N-glycosylation. In contrast, BV6 does not rescue cell death induced by other typical ER stressors (i.e., thapsigargin (TG), dithiothreitol, brefeldin A, bortezomib, or 2-deoxyglucose). The protection from TM-triggered apoptosis is found for structurally different Smac mimetics and for genetic knockdown of cellular IAP (cIAP) proteins in several cancer types, underlining the broader relevance. Interestingly, lectin microarray profiling reveals that BV6 counteracts TM-imposed inhibition of protein glycosylation. BV6 consistently abolishes TM-stimulated accumulation of ER stress markers such as glucose-regulated protein 78 (GRP78) and C/EBP homologous protein (CHOP) and reduces protein kinase RNA-like ER kinase (PERK) phosphorylation and X box-binding protein 1 (XBP1) splicing upon TM treatment. BV6-stimulated activation of nuclear factor-κB (NF-κB) contributes to the resolution of ER stress, since NF-κB inhibition by overexpression of dominant-negative IκBα superrepressor counteracts the suppression of TM-stimulated transcriptional activation of CHOP and GRP78 by BV6. Thus, our study is the first to show that Smac mimetic protects from TM-triggered apoptosis by resolving the UPR and ER stress. This provides new insights into the regulation of cellular stress responses by Smac mimetics.
Benzene is a ubiquitous, volatile pollutant present at high concentrations in toxins (e.g. tobacco smoke) known to increase cardiovascular disease (CVD) risk. Despite its prevalence, the cardiovascular effects of benzene have rarely been studied. Hence, we examined whether exposure to benzene is associated with increased CVD risk. The effects of benzene exposure in mice were assessed by direct inhalation, while the effects of benzene exposure in humans was assessed in 210 individuals with mild to high CVD risk by measuring urinary levels of the benzene metabolite trans,trans-muconic acid (t,t-MA). Generalized linear models were used to assess the association between benzene exposure and CVD risk. Mice inhaling volatile benzene had significantly reduced levels of circulating angiogenic cells (Flk-1+/Sca-1+) as well as an increased levels of plasma low-density lipoprotein (LDL) compared with control mice breathing filtered air. In the human cohort, urinary levels of t,t-MA were inversely associated several populations of circulating angiogenic cells (CD31+/34+/45+, CD31+/34+/45+/AC133–, CD34+/45+/AC133+). Although t,t-MA was not associated with plasma markers of inflammation or thrombosis, t,t-MA levels were higher in smokers and in individuals with dyslipidemia. In smokers, t,t-MA levels were positively associated with urinary metabolites of nicotine (cotinine) and acrolein (3-hydroxymercapturic acid). Levels of t,t-MA were also associated with CVD risk as assessed using the Framingham Risk Score and this association was independent of smoking. Thus, benzene exposure is associated with increased CVD risk and deficits in circulating angiogenic cells in both smokers and non-smokers.
Ein Zell-Atlas des kranken Herzens : Einzelzelltechniken ermöglichen neue Einsichten auf Zellebene
(2019)
Herz und Gefäße bilden ein hochkomplexes Organsystem, in dem unterschiedlichste Zellen korrekt zusammenarbeiten müssen, um alle Organe mit Blut zu versorgen. In den vergangenen Jahrzehnten hat die Herzbiologie ganze Gewebe oder Zellisolate in den Blick genommen. Doch jetzt erlauben neue Technologien, die Vielfalt der Zelltypen und ihre individuelle Antwort auf Signale bis auf die Ebene von Proteinen und Genen zu verfolgen. Forscher hoffen, kranken Herzen dadurch besser bei der Regeneration helfen zu können.
Background: Aortic stenosis (AS) is the most prevalent primary heart valve disease and the third most prevalent cardiovascular disease in the world, having a severe and slowly progressive evolution. The implementation of Transcatheter Aortic Valve Implantation (TAVI) is necessary because the population is constantly ageing, and most elderly people have various comorbidities, which places them among patients with high surgical risk. The aim was to report immediate and 9 months follow-up results of first TAVI implantations in the Republic of Moldova.
Material and methods: Three patients with severe symptomatic AS and high surgical risk underwent TAVI implantation using Portico valves.
Results: The mean age was 76.7 ± 1.2 years, 2 women and 1 man. The mean Logistic EuroSCORE II was 5.68 ± 0.67%. Procedural success was achieved in all (100%) patients. After the intervention, it was shown that the GP mean decreased by an average of 20.27±1.61 mmHg, the Vmax of the jet through AoV decreased on average by 2.05±0.19 m/s, and they were maintained all over the nine months follow-up period. Quality of life, using the TASQ (Toronto Aortic Stenosis Quality of Life) questionnaire, was improved by 62.3 ± 2.2 points.
Conclusions: TAVI, as a new minimally invasive method of treatment for aortic valve stenosis appears to be safe, with a low rate of early and late complications in elderly patients at high surgical risk, with good clinical outcomes at 9 months. Its implementation in the Republic of Moldova is welcome in the conditions of continuously ageing population and the prevalence of associated comorbidities.
Einleitung: Der Wissenschaftsrat empfahl 2008 den Universitäten innerhalb der nächsten 5 Jahre, d. h. bis spätestens 2014, ein Qualitätsmanagementsystem (QMS), das internationalen Maßstäben entspricht, zu etablieren. Ziel der vorliegenden Studie war es, zu evaluieren, ob es derzeit ein geeignetes QMS für das elektronische Lernen (eLearning) gibt, das speziell im Fach Humanmedizin deutschlandweit eingesetzt werden kann.
Methoden: Im Rahmen einer Umfrage wurden mittels eines anonymisierten Fragebogens (8 Domänen, 50 Items) alle Universitäten (n=35) des Fachbereichs Medizin in Deutschland evaluiert.
Ergebnisse: Die Ergebnisse (46,3% Rücklaufquote) zeigen einen nur zögerlichen Einsatz von QMS für eLearning und dass vor Ort ein großes Informationsdefizit herrscht.
Schlussfolgerung: Unter Berücksichtigung der Limitationen dieser Studie kann zusammenfassend festgehalten werden, dass erheblicher Bedarf zu bestehen scheint, das existierende Informationsdefizit für QMS eLearning zu mindern, sowie zukünftig genaue Richtlinien und Standards zur Umsetzung zu definieren.
Introduction: In 2008, the German Council of Science had advised universities to establish a quality management system (QMS) that conforms to international standards. The system was to be implemented within 5 years, i.e., until 2014 at the latest. The aim of the present study was to determine whether a QMS suitable for electronic learning (eLearning) domain of medical education to be used across Germany has meanwhile been identified.
Methods: We approached all medical universities in Germany (n=35), using an anonymous questionnaire (8 domains, 50 items).
Results: Our results (response rate 46.3%) indicated very reluctant application of QMS in eLearning and a major information deficit at the various institutions.
Conclusions: Authors conclude that under the limitations of this study there seems to be a considerable need to improve the current knowledge on QMS for eLearning, and that clear guidelines and standards for their implementation should be further defined.
A wealth of data has elucidated the mechanisms by which sensory inputs are encoded in the neocortex, but how these processes are regulated by the behavioral relevance of sensory information is less understood. Here, we focus on neocortical layer 1 (L1), a key location for processing of such top-down information. Using Neuron-Derived Neurotrophic Factor (NDNF) as a selective marker of L1 interneurons (INs) and in vivo 2-photon calcium imaging, electrophysiology, viral tracing, optogenetics, and associative memory, we find that L1 NDNF-INs mediate a prolonged form of inhibition in distal pyramidal neuron dendrites that correlates with the strength of the memory trace. Conversely, inhibition from Martinotti cells remains unchanged after conditioning but in turn tightly controls sensory responses in NDNF-INs. These results define a genetically addressable form of dendritic inhibition that is highly experience dependent and indicate that in addition to disinhibition, salient stimuli are encoded at elevated levels of distal dendritic inhibition.
Einleitung: Das Arbeiten in einer Notfallsituation ist stark von einer strukturierten Herangehensweise im Patientenmanagement abhängig. Junge Assistenzärzte sind in ihrem Alltag häufig die ersten vor Ort und sollten daher bereits mit Abschluss des Studiums in der Lage sein, häufige Notfallsituationen zu meistern. In den letzten Jahren hat sich die Simulation als hauptsächlich genutzte Methode für die Ausbildung im Fach Notfallmedizin herauskristallisiert, sodass immer mehr Universitäten realitätsnahe Szenarien für die Ausbildung nutzen. Jedoch ist unklar welches Ausmaß an Realitätsnähe in Hinblick auf Kosten/Aufwand-Nutzen-Bilanz sinnvoll ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Effekt von zwei unterschiedlich realitätsnahen Lernumgebungen (Seminarraum vs. realistische Simulationsumgebung) auf die erlernten notfallmedizinischen Kompetenzen zu analysieren. Dazu wurden Krankheitsbilder gewählt, die jedem Arzt in Präklinik, auf Station und im ambulanten Bereich begegnen können und die zügig erkannt und behandelt werden müssen: Asthma, Sepsis und Apoplex.
Material und Methoden: Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine vergleichende Effektivitätsanalyse im crossover-Design. Teilnehmende waren Studierende des 4. Studienjahres der Goethe-Universität Frankfurt am Main, die den 3-TagesNotfallmedizinkurs im Rahmen ihrer curricularen Ausbildung im Querschnittsbereich Notfallmedizin absolvierten. Am ersten Tag durchliefen alle Studierenden ein standardisiertes Skillstraining notfallmedizinischer Basiskompetenzen. An den Folgetagen wurden verschiedene leitsymptombasierte Module vermittelt, die neben der interaktiven Erarbeitung der theoretischen Lerninhalte eine direkte Anwendung in themenspezifischen Szenarien fokussierten. Für die vorliegende Studie wurden die Teilnehmenden in vier Gruppen randomisiert, wobei Gruppen eins und zwei das Training in der Seminarraumumgebung durchliefen, während drei und vier die Szenarien in der realitätsnahen Simulationsumgebung absolvierten. Am dritten Tag fand eine formative Überprüfung der erlernten Fähigkeiten in Form eines OSCEs statt. Bei dieser Überprüfung absolvierten die Gruppen eins und drei in der Seminarraumumgebung und Gruppen zwei und vier im realitätsnahen Umfeld der Simulation das Assessment. Die Datenauswertung erfolgte mit MS Excel und bias.
Ergebnisse und Fazit: Die vorliegende Studie fand zwischen Juli und Oktober 2018 an der Goethe-Universität in Frankfurt am Main statt. 134 Teilnehmer absolvierten die Studie vollständig. Die Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede in der Performance der vier Gruppen, sowohl insgesamt als auch nach Geschlechtern und mit dem van-Elteren-Test. Prozentual betrachtet zeigten die Teilnehmenden der Gruppe 4 (Training und Prüfung im realitätsnahen Umfeld) die höchsten Ergebnisse. Die Realitätsnähe hat einen positiven Einfluss auf die Performance der Studierenden.
Rationale: With advances in contemporary radiotherapy techniques, and as cancer survival improves, severe isolated coronary ostial disease may develop many years following mediastinal radiotherapy, even in the absence of classical cardiovascular risk factors.
Patient concerns: We describe the case of a 73-year-old woman with previous chest radiotherapy for breast cancer who underwent coronary artery bypass graft surgery for severe bilateral coronary ostial lesions.
Diagnoses: Coronary angiography demonstrated severe, isolated bilateral coronary ostial lesions.
Interventions: The patient underwent urgent coronary artery bypass graft surgery to treat her critical coronary artery disease.
Outcomes: Intra-operatively, internal mammary arteries were not amenable to harvesting due to very dense mediastinal adhesions. Therefore, saphenous vein grafts were performed to the left anterior descending, distal left circumflex, obtuse marginal and distal right coronary arteries. The patient made a satisfactory in-hospital recovery, and was subsequently discharged back to her local hospital for rehabilitation.
Lessons: Patients successfully treated with mediastinal radiotherapy require careful long-term follow-up for the assessment of radiation-induced coronary artery disease. Importantly, mediastinal irradiation may preclude internal mammary artery utilization, and thus alter the strategy for surgical myocardial revascularization.
Nonerythroid spectrin αII (SPTAN1) is an important cytoskeletal protein that ensures vital cellular properties including polarity and cell stabilization. In addition, it is involved in cell adhesion, cell-cell contact, and apoptosis. The detection of altered expression of SPTAN1 in tumors indicates that SPTAN1 might be involved in the development and progression of cancer. SPTAN1 has been described in cancer and therapy response and proposed as a potential marker protein for neoplasia, tumor aggressiveness, and therapeutic efficiency. On one hand, the existing data suggest that overexpression of SPTAN1 in tumor cells reflects neoplastic and tumor promoting activity. On the other hand, nuclear SPTAN1 can have tumor suppressing effects by enabling DNA repair through interaction with DNA repair proteins. Moreover, SPTAN1 cleavage products occur during apoptosis and could serve as markers for the efficacy of cancer therapy. Due to SPTAN1’s multifaceted functions and its role in adhesion and migration, SPTAN1 can influence tumor growth and progression in both positive and negative directions depending on its specific regulation. This review summarizes the current knowledge on SPTAN1 in cancer and depicts several mechanisms by which SPTAN1 could impact tumor development and aggressiveness.
Introduction: Colorectal cancers (CRCs) deficient in the DNA mismatch repair protein MutL homolog 1 (MLH1) display distinct clinicopathological features and require a different therapeutic approach compared to CRCs with MLH1 proficiency. However, the molecular basis of this fundamental difference remains elusive. Here, we report that MLH1-deficient CRCs exhibit reduced levels of the cytoskeletal scaffolding protein non-erythroid spectrin αII (SPTAN1), and that tumor progression and metastasis of CRCs correlate with SPTAN1 levels.
Methods and results: To investigate the link between MLH1 and SPTAN1 in cancer progression, a cohort of 189 patients with CRC was analyzed by immunohistochemistry. Compared with the surrounding normal mucosa, SPTAN1 expression was reduced in MLH1-deficient CRCs, whereas MLH1-proficient CRCs showed a significant upregulation of SPTAN1. Overall, we identified a strong correlation between MLH1 status and SPTAN1 expression. When comparing TNM classification and SPTAN1 levels, we found higher SPTAN1 levels in stage I CRCs, while stages II to IV showed a gradual reduction of SPTAN1 expression. In addition, SPTAN1 expression was lower in metastatic compared with non-metastatic CRCs. Knockdown of SPTAN1 in CRC cell lines demonstrated decreased cell viability, impaired cellular mobility and reduced cell-cell contact formation, indicating that SPTAN1 plays an important role in cell growth and cell attachment. The observed weakened cell-cell contact of SPTAN1 knockdown cells might indicate that tumor cells expressing low levels of SPTAN1 detach from their primary tumor and metastasize more easily.
Conclusion: Taken together, we demonstrate that MLH1 deficiency, low SPTAN1 expression, and tumor progression and metastasis are in close relation. We conclude that SPTAN1 is a candidate molecule explaining the tumor progression and metastasis of MLH1-deficient CRCs. The detailed analysis of SPTAN1 is now mandatory to substantiate its relevance and its potential value as a candidate protein for targeted therapy, and as a predictive marker of cancer aggressiveness.
Patienten mit akuter Dekompensation einer Leberzirrhose (AD) oder einem akut-auf-chronischen-Leberversagen (ACLF) stellen ein vulnerables Kollektiv für den Erhalt eines Erythrozytenkonzentrates (EK) dar. Zu den Ursachen zählen das häufige Auftreten einer gastrointestinalen Blutung, die Koagulopathie oder das Vorliegen einer chronischen Anämie. Während für viele andere Patientenkollektive das richtige Transfusionsmanagement bereits erforscht worden ist, fehlen diese Studien für Patienten mit Leberzirrhose, insbesondere für die neue Entität ACLF. Die vorliegende Studie soll die Auswirkung einer EK-Transfusion auf Morbidität und Mortalität dieser Patienten untersuchen.
Insgesamt wurden 498 Patienten mit der Diagnose einer Leberzirrhose, die zwischen den Jahren 2015 und 2019 auf eine Intensivstation der Universitätsklinik Frankfurt aufgenommen worden sind, retrospektiv analysiert. Für die statistische Auswertung wurde ein Prospensity-Score-Matching nach EK-Transfusion mit Adjustierung für mögliche Konfundierungseffekte durchgeführt. Der Einfluss der Transfusion auf die Mortalität wurde mithilfe von Kaplan-Meier-Kurven und multivariater Cox-Regression untersucht. Für die ACLF-Kohorte wurden ROC-Kurven zum Versuch der Identifizierung eines Transfusionstriggers und eines Zielhämoglobinwertes nach Transfusion angefertigt.
In der Gesamtkohorte wiesen transfundierte Patienten eine signifikant höhere Mortalitätsrate als Nicht-Transfundierte auf (28-Tages-Mortalität: 39,6% vs. 19,5%, p<0,001). Dabei wirkte sich die Transfusion primär bei Patienten mit ACLF negativ auf das Überleben aus. Nach Matching der Patienten nach Erhalt eines EKs und Adjustierung für potentielle Konfundierungseffekte blieb die Kurzzeitmortalität bei transfundierten Patienten mit ACLF weiterhin signifikant erhöht (28-Tages-Mortalität: 72,7% vs. 45,5%, p=0,03). Bei AD Patienten zeigte die Transfusion keinen signifikanten Einfluss auf das Überleben. Die multivariate Cox-Regression identifizierte die EK-Transfusion als unabhängigen Risikofaktor der Kurzzeitmortalität im ACLF (HR: 2,55; 95% KI 1,26 – 5,15, p=0,009). Die Identifizierung eines Transfusionstriggers oder eines Zielhämoglobinwertes war nicht möglich.
Die vorliegende Studie konnte zeigen, dass die EK-Transfusion einen Risikofaktor der Kurzzeitmortalität im ACLF, aber nicht für AD Patienten darstellt. Dieses Ergebnis macht fortführende Untersuchungen zur Ursachenforschung und zur Evaluierung des richtigen Transfusionsmanagements für Patienten mit ACLF notwendig.
Background: Denosumab treatment for up to 8 years in the FREEDOM study and Extension was associated with low fracture incidence. It was not clear whether subjects who discontinued during the study conduct had a higher risk of fracture than those who remained enrolled, thereby underestimating the true fracture risk for the entire trial cohort. Thus, we explored the influence of early withdrawals on nonvertebral fracture incidence during the Extension study.
Methods: To understand the potential effect of depletion of susceptible subjects on fracture incidence, we first evaluated subject characteristics in patients who were enrolled in the Extension vs those who were not. We subsequently employed a Kaplan-Meier multiple imputation (KMMI) approach to consider subjects who discontinued as if they remained enrolled with a 0%, 20%, 50%, and 100% increase in fracture risk compared with participants remaining on study.
Results: Extension enrollees were generally similar to nonparticipants in median age (71.9 and 73.1 years, respectively), mean total hip bone mineral density T-score (–1.9 and –2.0, respectively), and probability of fracture risk by Fracture Risk Assessment Tool (FRAX®) at FREEDOM baseline (16.9% and 17.7% for major osteoporotic fracture and 6.7% and 7.4% for hip fracture, respectively). When we assumed a doubled fracture risk (100% increase) after discontinuation in KMMI analyses, nonvertebral fracture rate estimates were only marginally higher than the observed rates for both the crossover group (10.32% vs 9.16%, respectively) and the long-term group (7.63% vs 6.63%, respectively).
Conclusion: The observation of continued denosumab efficacy over 8 years of treatment was robust and does not seem to be explained by depletion of susceptible subjects.
Trial registration: ClincalTrials.gov registration number NCT00523341; registered August 30, 2007
Background: Plasma transfusions are most commonly used therapeutically for bleeding or prophylactically in non-bleeding patients prior to invasive procedures or surgery. Although plasma transfusions generally seem to decline, plasma usage for indications that lack evidence of efficacy prevail. Summary: There is wide international, interinstitutional, and interindividual variance regarding the compliance with guidelines based on published references, supported by appropriate testing. There is furthermore a profound lack of evidence from randomized controlled trials comparing the effect of plasma transfusion with that of other therapeutic interventions for most indications, including massive bleeding. The expected benefit of a plasma transfusion needs to be balanced carefully against the associated risk of adverse events. In light of the heterogeneous nature of bleeding conditions and their rapid evolvement over time, fibrinogen and factor concentrate therapy, directed at specific phases of coagulation identified by alternative laboratory assays, may offer advantages over conventional blood product ratio-driven resuscitation. However, their outcome benefit has not been demonstrated in well-powered prospective trials. This systematic review will detail the current evidence base for plasma transfusion in adult surgical patients.
Cholinesterase alterations in delirium after cardiosurgery: a German monocentric prospective study
(2020)
Objectives: Postoperative delirium (POD) is a common complication after elective cardiac surgery. Recent evidence indicates that a disruption in the normal activity of the cholinergic system may be associated with delirium.
Design: Prospective observational study.
Setting: Single-centre at a European academic hospital.
Primary: and secondary outcome measures In our study the enzyme activities of acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) were determined preoperatively as well as on the first and second postoperative day. The confusion assessment method for the intensive care unit was used to screen patients for the presence of POD.
Results: A total of 114 patients were included in the study. POD was associated with a decrease in BChE activity on postoperative day 1 (p=0.03). In addition, patients who developed POD, had significantly lower preoperative AChE activity than patients without POD (p<0.01). Multivariate analysis identified a preoperatively decreased AChE activity (OR 3.1; 95% CI 1.14 to 8.46), anticholinergic treatment (OR 5.09; 95% CI 1.51 to 17.23), elevated European System for Cardiac Operative Risk Evaluation (OR 3.68; 95% CI 1.04 to 12.99) and age (OR 3.02; 95% CI 1.06 to 8.62) to be independently associated with the development of POD.
Conclusions: We conclude that a reduction in the acetylcholine hydrolysing enzyme activity in patients undergoing cardiac surgery may correlate with the development of POD.
Background: Treatment options for poorly differentiated (PDTC) and anaplastic (ATC) thyroid carcinoma are unsatisfactory and prognosis is generally poor. Lenvatinib (LEN), a multi-tyrosine kinase inhibitor targeting fibroblast growth factor receptors (FGFR) 1-4 is approved for advanced radioiodine refractory thyroid carcinoma, but response to single agent is poor in ATC. Recent reports of combining LEN with PD-1 inhibitor pembrolizumab (PEM) are promising. Materials and Methods: Primary ATC (n=93) and PDTC (n=47) tissue samples diagnosed 1997-2019 at five German tertiary care centers were assessed for PD-L1 expression by immunohistochemistry using Tumor Proportion Score (TPS). FGFR 1-4 mRNA was quantified in 31 ATC and 14 PDTC with RNAscope in-situ hybridization. Normal thyroid tissue (NT) and papillary thyroid carcinoma (PTC) served as controls. Disease specific survival (DSS) was the primary outcome variable. Results: PD-L1 TPS≥50% was observed in 42% of ATC and 26% of PDTC specimens. Mean PD-L1 expression was significantly higher in ATC (TPS 30%) than in PDTC (5%; p<0.01) and NT (0%, p<0.001). 53% of PDTC samples had PD-L1 expression ≤5%. FGFR mRNA expression was generally low in all samples but combined FGFR1-4 expression was significantly higher in PDTC and ATC compared to NT (each p<0.001). No impact of PD-L1 and FGFR 1-4 expression was observed on DSS. Conclusion: High tumoral expression of PD-L1 in a large proportion of ATCs and a subgroup of PDTCs provides a rationale for immune checkpoint inhibition. FGFR expression is low thyroid tumor cells. The clinically observed synergism of PEM with LEN may be caused by immune modulation.
MutLα ist Bestandteil des Mismatch-Reparatur-Systems und spielt eine wichtige
Rolle bei der postreplikativen Reparatur von Kopierfehlern, der Detektion von DNASchäden
durch exogene Noxen und der Signalisierung von irreparablen DNALäsionen
an die Apoptosemaschinerie. MutLα setzt sich als Heterodimer aus MLH1
und PMS2 zusammen. Da sein Fehlen zur Entstehung von Krebs führt, werden
MLH1 und PMS2 zu den Tumorsuppressorproteinen gezählt.
Von vielen krebsassoziierten Proteinen, darunter p53, BRCA und c-Abl, ist bereits
bekannt, dass sie zwischen nukleärer und zytoplasmatischer Lokalisation wechseln.
Dagegen wurde MutLα in der Vergangenheit vorrangig in nukleärer Funktion und
Lokalisation wahrgenommen. Jedoch haben Brieger et al. kürzlich zahlreiche
Interaktionen mit zytoplasmatischen Proteinen aufgedeckt, was nahe legt, dass
MutLα möglicherweise auch wichtige zytosolische Aufgaben hat (Brieger et al.
2010a). Während der Import von MutLα in den Kern bereits aufgeklärt ist, gibt es
über den Export ins Zytosol bislang nur vage Kenntnisse. Hauptfokus dieser Arbeit
ist es deshalb, MutLα auf seine Fähigkeit zum nukleären Export zu untersuchen.
Wir konnten mithilfe eines von Henderson und Eleftheriou entwickelten in vitro
Export-Assays (Henderson, Eleftheriou 2000) zeigen, dass MutLα eine aktive
nukleäre Export-Sequenz im Bereich der Aminosäuren 578-595 von MLH1 besitzt.
Die gezielte Mutation von Leucinen in diesem Bereich veränderte die subzelluläre
Lokalisation von MutLα. Auch setzten solche Mutationen häufig die Stabilität und
die Mismatch-Reparatur-Aktivität des Proteins herab.
Die Untersuchung einer von Han et al. als pathogen beschriebenen Mutation in
diesem Bereich des MLH1-Gens, MLH1L582V (Han et al. 1995), zeigte, dass der
Defekt weder die Proteinstabilität noch die Reparatureigenschaft von MutLα
beeinträchtigte. Jedoch wies das veränderte Heterodimer eine eingeschränkte
Exportfähigkeit auf, sodass dieser Funktionsverlust ursächlich für die
Krebserkrankung des Mutationsträgers sein könnte.
In ∼30% of families affected by colorectal adenomatous polyposis, no germline mutations have been identified in the previously implicated genes APC, MUTYH, POLE, POLD1, and NTHL1, although a hereditary etiology is likely. To uncover further genes with high-penetrance causative mutations, we performed exome sequencing of leukocyte DNA from 102 unrelated individuals with unexplained adenomatous polyposis. We identified two unrelated individuals with differing compound-heterozygous loss-of-function (LoF) germline mutations in the mismatch-repair gene MSH3. The impact of the MSH3 mutations (c.1148delA, c.2319−1G>A, c.2760delC, and c.3001−2A>C) was indicated at the RNA and protein levels. Analysis of the diseased individuals’ tumor tissue demonstrated high microsatellite instability of di- and tetranucleotides (EMAST), and immunohistochemical staining illustrated a complete loss of nuclear MSH3 in normal and tumor tissue, confirming the LoF effect and causal relevance of the mutations. The pedigrees, genotypes, and frequency of MSH3 mutations in the general population are consistent with an autosomal-recessive mode of inheritance. Both index persons have an affected sibling carrying the same mutations. The tumor spectrum in these four persons comprised colorectal and duodenal adenomas, colorectal cancer, gastric cancer, and an early-onset astrocytoma. Additionally, we detected one unrelated individual with biallelic PMS2 germline mutations, representing constitutional mismatch-repair deficiency. Potentially causative variants in 14 more candidate genes identified in 26 other individuals require further workup. In the present study, we identified biallelic germline MSH3 mutations in individuals with a suspected hereditary tumor syndrome. Our data suggest that MSH3 mutations represent an additional recessive subtype of colorectal adenomatous polyposis.
Die gerüstlose aortale Bioprothese 3F nach 5 Jahren
Hintergrund: Die aortale Bioprothese 3F ist eine neue gerüstlose biologische Herzklappe, die aus drei gleichgroßen Segeln aus Pferdepericard besteht, welche in einer tubulären Form zusammengesetzt sind. Diese wird in die native Aortenwurzel implantiert, um somit die erkrankten Segel des Patienten zu ersetzen. Ziel dieser Studie ist es, die Leistungsfähigkeit dieser Erfindung zu beurteilen.
Methoden: In dem Zeitraum zwischen Januar 2002 und September 2004 wurden in der Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie der Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt 47 3F aortale Bioprothesen implantiert. Klinische Ergebnisse wie effektive Öffnungsfläche, Hauptgradienten und Auswurffraktion wurden bei der Entlassung der Patienten, nach 6 Monaten und danach jährlich beurteilt. Die Hauptnachuntersuchung war nach 5,2 ± 1,2 Jahren.
Ergebnisse: Die Nachuntersuchung wurde bei allen Patienten abgeschlossen. Die 30 Tages Sterblichkeit lag bei 2% (n=1). Die späte Sterblichkeit lag bei 22% (Herzbezogen n=4, nicht herzbezogen n= 8). 3 Patienten (6%) entwickelten eine Endokarditis, bei weiteren 2 war eine Reoperation nötig. 4 Patienten (8%) entwickelten ein paravalvuläres Leck, 6 Patienten (12%) hatten einen postoperativen Schlaganfall (4 mit Neueintritt von Vorhofflimmern), 5 Patienten (10%) benötigten eine Rethorakotomie aufgrund von Blutungen. In der Mitte der Laufzeit zeigte die 3F Bioprothese eine gute Hämodynamik mit einem signifikanten Fallen der Durchschnittsgradienten zu 14,5 ± 8,3 mmHg, eine durchschnittliche Öffnungsfläche von 1.4 ± 0,5 cm² und eine durchschnittliche Auswurffraktion von 65 ± 1,4 %. 4 Patienten waren in der NYHA Klasse II, alle anderen in NYHA I in der Mitte der Laufzeit.
Fazit: Die klinische Darbietung der neuen aortalen Bioprothese 3F ist vergleichbar mit regulären gerüstlosen Aortenklappen. Die einzigartigen Konstruktionsmerkmale machen die Implantation leichter und schneller im Vergleich zu konventionellen gerüstlosen Klappen.
Hintergrund: Als Komplikation einer Subarachnoidalblutung können zerebrale Infarkte auftreten. Arterielle Vasospasmen stehen im Verdacht diese auszulösen, jedoch wird zunehmend eine multifaktorielle Ätiologie diskutiert. Die orale Gabe des Calciumantagonisten Nimodipin als Prophylaxe stellt den einzigen pharmakologischen Therapieansatz mit nachgewiesener positiver Wirkung auf das Patientenoutcome dar. Durch die gute Wirksamkeit bei oraler Aufnahme erfolgt die intraarteielle Applikation in von Vasospasmen betroffene Gefäße. Weiterhin wird die Perkutane Transluminale Angioplastie bei fokalen hochgradigen Vasospasmen eingesetzt. Diese endovaskulären Verfahren sind bisher nicht in signifikanten randomisierten Studien untersucht worden.
Zielsetzung: Neu aufgetretene Infarktmuster von Patienten nach SAB wurden hinsichtlich Wirkung und möglicher Komplikationen dieser Therapieansätze untersucht.
Methoden: Die klinisch erfassten Daten und die Bildgebung der im Zeitraum von 01.01.2007 bis 31.12.2011 in der Neuroradiologie der Universitätsklinik Frankfurt am Main behandelten und in die Untersuchung eingeschlossenen 88 Patienten wurde erneut untersucht. Im Falle neu aufgetretener zerebraler Infarkte wurden die Infarktmuster hinsichtlich einer Ätiologie analysiert.
Ergebnisse: 53,4% der Patienten entwickelten nach SAB neue zerebrale Infarkte nach intraarterielle Nimodipinapplikation und zusätzlicher PTA in einzelnen Fällen. Hiervon konnten 89,4% ätiologisch zerebralen Vasospasmen zugeordnet werden. Bei 5,7% aller Patienten traten Infarkte im Zusammenhang mit Komplikationen der intraarteriellen Nimodipingabe und PTA in Form von Thrombembolien und einer Gefäßdissektion auf. Die Ätiologie eines Infarktmusters verblieb unklar.
Fazit: Es konnte kein Vorteil für die intraarterielle Gabe von Nimodipin und PTA bei refraktärem Vasospasmus gezeigt werden. Weiterhin traten in 5,7% des Patientenkollektivs ischämische Komplikationen auf, sodass beide Verfahren nicht als Standardtherapie bei Patienten mit Vasospasmus nach SAB empfohlen werden können.
Previous studies in patients with single-sided deafness (SSD) have reported results of pitch comparisons between electric stimulation of their cochlear implant (CI) and acoustic stimulation presented to their near-normal hearing contralateral ear. These comparisons typically used sinusoids, although the percept elicited by electric stimulation may be closer to a wideband stimulus. Furthermore, it has been shown that pitch comparisons between sounds with different timbres is a difficult task and subjected to various types of range biases. The present study aims to introduce a method to minimize non-sensory biases, and to investigate the effect of different acoustic stimulus types on the frequency and variability of the electric-acoustic pitch matches. Pitch matches were collected from 13 CI users with SSD using the binary search procedure. Electric stimulation was presented at either an apical or a middle electrode position, at a rate of 800 pps. Acoustic stimulus types were sinusoids (SINE), 1/3-octave wide narrow bands of Gaussian noises (NBN), or 1/3-octave wide pulse spreading harmonic complexes (PSHC). On the one hand, NBN and PSHC are presumed to better mimic the spread of excitation produced by a single-electrode stimulation than SINE. On the other hand, SINE and PSHC contain less inherent fluctuations than NBN and may therefore provide a temporal pattern closer to that produced by a constant-amplitude electric pulse train. Analysis of mean pitch match variance showed no differences between stimulus types. However, mean pitch matches showed effects of electrode position and stimulus type, with the middle electrode always matched to a higher frequency than the apical one (p < 0.001), and significantly higher across-subject pitch matches for PSHC compared with SINE (p = 0.017). Mean pitch matches for all stimulus types were better predicted by place-dependent characteristic frequencies (CFs) based on an organ of Corti map compared with a spiral ganglion map. CF predictions were closest to pitch matches with SINE for the apical electrode position, and conversely with NBN or PSHC for the middle electrode position. These results provide evidence that the choice of acoustic stimulus type can have a significant effect on electric-acoustic pitch matching.
Purpose: To investigate short-term (3 months follow-up) changes in visual quality following Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) for Fuchs endothelial dystrophy (FED). Methods: In this prospective institutional case series, 51 patients that underwent DMEK for FED were included. Assessment included the Quality of Vision (QoV) questionnaire preoperatively, at 1 month, and 3 months after surgery. Secondary outcome measures were anterior segment parameters acquired by Scheimpflug imaging, corrected distance visual acuity (CDVA), and endothelial cell density (ECD). Results: Glare, hazy vision, blurred vision, and daily fluctuation in vision were the symptoms mostly reported preoperatively. All symptoms demonstrated a significant reduction of item scores for severity, frequency, and bothersome in the course after DMEK (P < 0.01). Glare and fluctuation in vision remained to some extent during the follow-up period (median score = 1). Preoperatively, corneal densitometry correlated moderately to weakly with severity of hazy vision (rs = 0.39; P = 0.03) and frequency (rs = 0.26; P = 0.02) as well as severity (rs = 0.27; P = 0.03) of blurry vision. CDVA and central corneal thickness (CCT) did not correlate with visual complains. Conclusions: Following DMEK for FED, patient-reported visual symptoms assessed by the QoV questionnaire represent a useful tool providing valuable information on the impact of DMEK on visual quality that cannot be directly estimated by morphological parameters and visual acuity only.
Purpose: To investigate short-term (3 months follow-up) changes in visual quality following Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) for Fuchs endothelial dystrophy (FED). Methods: In this prospective institutional case series, 51 patients that underwent DMEK for FED were included. Assessment included the Quality of Vision (QoV) questionnaire preoperatively, at 1 month, and 3 months after surgery. Secondary outcome measures were anterior segment parameters acquired by Scheimpflug imaging, corrected distance visual acuity (CDVA), and endothelial cell density (ECD). Results: Glare, hazy vision, blurred vision, and daily fluctuation in vision were the symptoms mostly reported preoperatively. All symptoms demonstrated a significant reduction of item scores for severity, frequency, and bothersome in the course after DMEK (P < 0.01). Glare and fluctuation in vision remained to some extent during the follow-up period (median score = 1). Preoperatively, corneal densitometry correlated moderately to weakly with severity of hazy vision (rs = 0.39; P = 0.03) and frequency (rs = 0.26; P = 0.02) as well as severity (rs = 0.27; P = 0.03) of blurry vision. CDVA and central corneal thickness (CCT) did not correlate with visual complains. Conclusions: Following DMEK for FED, patient-reported visual symptoms assessed by the QoV questionnaire represent a useful tool providing valuable information on the impact of DMEK on visual quality that cannot be directly estimated by morphological parameters and visual acuity only.
Background: It is occasionally difficult to distinguish the stellate reticulum-like region of ameloblastoma from the fibrous connective tissue stroma. This difficulty is further pronounced in the plexiform variant of ameloblastoma that has very sparse fibrous connective tissue.
Aim: To test the utility of Azan trichrome stain in marking tumour regions and the peri-tumour environment of ameloblastoma.
Materials and Methods: Sections were prepared for 18 formalin fixed paraffin-embedded blocks of ameloblastoma cases and stained with Azan trichrome stain according to the manufacturer's specification.
Results and Conclusions: The tumour areas were stained mostly brown, with the ameloblasts mainly marked as deep brown while the stellate reticulum-like region was light brown. The structures in the peri-tumour region were marked with different shades of blue. Azan trichrome staining was able to distinguish between the fibrous connective tissue and the stellate reticulum-like areas in 100% of the cases.
Variants resistant to compounds specifically targeting HCV are observed in clinical trials. A multi-variant viral dynamic model was developed to quantify the evolution and in vivo fitness of variants in subjects dosed with monotherapy of an HCV protease inhibitor, telaprevir. Variant fitness was estimated using a model in which variants were selected by competition for shared limited replication space. Fitness was represented in the absence of telaprevir by different variant production rate constants and in the presence of telaprevir by additional antiviral blockage by telaprevir. Model parameters, including rate constants for viral production, clearance, and effective telaprevir concentration, were estimated from 1) plasma HCV RNA levels of subjects before, during, and after dosing, 2) post-dosing prevalence of plasma variants from subjects, and 3) sensitivity of variants to telaprevir in the HCV replicon. The model provided a good fit to plasma HCV RNA levels observed both during and after telaprevir dosing, as well as to variant prevalence observed after telaprevir dosing. After an initial sharp decline in HCV RNA levels during dosing with telaprevir, HCV RNA levels increased in some subjects. The model predicted this increase to be caused by pre-existing variants with sufficient fitness to expand once available replication space increased due to rapid clearance of wild-type (WT) virus. The average replicative fitness estimates in the absence of telaprevir ranged from 1% to 68% of WT fitness. Compared to the relative fitness method, the in vivo estimates from the viral dynamic model corresponded more closely to in vitro replicon data, as well as to qualitative behaviors observed in both on-dosing and long-term post-dosing clinical data. The modeling fitness estimates were robust in sensitivity analyses in which the restoration dynamics of replication space and assumptions of HCV mutation rates were varied.
Hintergrund: Träger eines bestimmten Haplotyps des Gens der GTP Cyclohydrolase (GCH1) gaben im Anschluss an eine Diskektomie nach chronischer lumbaler Radikulopathie weniger Schmerzen an und hatten in experimentellen Schmerzmessungen höhere Schmerzschwellen. Die ex-vivo GCH1-Hochregulierung und BH4-Produktion nach Forskolinstimulierung war reduziert, während die Grundwerte der BH4-Konzentration nicht verändert waren. Diese Beobachtungen legen nahe, dass der Haplotyp hauptsächlich Veränderungen zeigt, wenn das GCH1-System provoziert wird. Diese Studie zielt darauf ab, (1) diese Hypothese zu testen und (2) die schmerzprotektiven Eigenschaften, die diesem Haplotyp zuvor zugeschrieben wurden in unabhängigen Rahmen zu reproduzieren. Methodik: Hierzu wurden experimentelle Schmerzmodelle mit Sensitisierung (lokale Hautentzündung, topische Capsaicinapplikation) und ohne Sensitisierung (punktuell-mechanischer Druck, stumpfer Druck, thermischer und elektrischer Schmerz) an 10 homozygoten Trägern und 22 homozygoten Nichtträgern des angeblich schmerzprotektiven GCH1-Haplotyps durchgeführt. GCH1-, iNOS-Hochregulierung und BH4-Produktion wurden ex-vivo in Leukozyten nach LPS-Stimulation für 24 Stunden ermittelt. Ergebnisse: Träger dieses GCH1-Haplotyps hatten höhere Schmerzschwellen für punktuell-mechanischen Druck (von Frey Haare) im Anschluss an eine lokale Hautentzündung (18.1 ± 11.3 vs. 9 ± 2.8 g; p = 0.005) und im kleineren Rahmen für thermischen Schmerz nach Hyperalgesieinduktion durch Capsaicincreme (35.2 ± 0.9 vs. 36.6 ± 2.4 _C; p = 0.026). Dem hingegen konnten bei den Schmerzmodellen ohne Sensitisierung keine genotypabhängigen Effekte beobachtet werden. GCH1-, BH4 und iNOS-Hochregulierung in Leukozyten nach 24-stündiger LPS-Stimulation waren vermindert bei Trägern des GCH1-Haplotyps, woraus sich schließen lässt, dass sich die Genotypgruppen im Hinblick auf die Regulationsvorgänge im Biopterinstoffwechsel unterscheiden. Schlussfolgerung: Diese Studie bestätigt die vorherigen Befunde, dass eine verminderte GCH1-Funktion oder GCH1-Induzierbarkeit als Folge von genetischen Polymorphismen einen schmerzprotektiven Effekt mit sich bringt. Als Erweiterung der Vorresultate zeigt diese Arbeit, dass sich der schmerzprotektive Effekt vorzugsweise in Schmerzmodellen mit Sensitisierung ausprägt. Dies legt eine besondere Rolle von BH4 bei spezifischen Schmerzprozessen nahe.
The purpose of this study is to compare the efficacy and safety of microwave ablation (MWA) versus laser-induced thermotherapy (LITT) as a local treatment for hepatocellular carcinoma (HCC,) with regard to therapy response, survival rates, and complication rates as measurable outcomes. This retrospective study included 250 patients (52 females and 198 males; mean age: 66 ± 10 years) with 435 tumors that were treated by MWA and 53 patients (12 females and 41 males; mean age: 67.5 ± 8 years) with 75 tumors that were treated by LITT. Tumor response was evaluated using CEMRI (contrast-enhanced magnetic resonance imaging). Overall, 445 MWA sessions and 76 LITT sessions were performed. The rate of local tumor progression (LTP) and the rate of intrahepatic distant recurrence (IDR) were 6% (15/250) and 46% (115/250) in the MWA-group and 3.8% (2/53) and 64.2% (34/53) in the LITT-group, respectively. The 1-, 3-, and 5-year overall survival (OS) rates calculated from the date of diagnosis were 94.3%, 65.4%, and 49.1% in the MWA-group and 96.2%, 54.7%, and 30.2% in the LITT-group, respectively (p-value: 0.002). The 1-, 2-, and 3-year disease-free survival (DFS) rates were 45.9%, 30.6%, and 24.8% in the MWA-group and 54.7%, 30.2%, and 17% in the LITT-group, respectively (p-value: 0.719). Initial complete ablation rate was 97.7% (425/435) in the MWA-group and 98.7% (74/75) in the LITT-group (p-value > 0.99). The overall complication rate was 2.9% (13/445) in the MWA-group and 7.9% (6/76) in the LITT-group (p-value: 0.045). Based on the results, MWA and LITT thermal ablation techniques are well-tolerated, effective, and safe for the local treatment of HCC. However, MWA is recommended over LITT for the treatment of HCC, since the patients in the MWA-group had higher survival rates.
Abstract: Neurophysiological measures of preparation and attention are often atypical in ADHD. Still, replicated findings that these measures predict which patients improve after Neurofeedback (NF), reveal neurophysiological specificity, and reflect ADHD-severity are limited. Methods: We analyzed children’s preparatory (CNV) and attentional (Cue-P3) brain activity and behavioral performance during a cued Continuous Performance Task (CPT) before and after slow cortical potential (SCP)-NF or semi-active control treatment (electromyogram biofeedback). Mixed-effects models were performed with 103 participants at baseline and 77 were assessed for pre-post comparisons focusing on clinical outcome prediction, specific neurophysiological effects of NF, and associations with ADHD-severity. Results: Attentional and preparatory brain activity and performance were non-specifically reduced after treatment. Preparatory activity in the SCP-NF group increased with clinical improvement. Several performance and brain activity measures predicted non-specific treatment outcome. Conclusion: Specific neurophysiological effects after SCP-NF were limited to increased neural preparation associated with improvement on ADHD-subscales, but several performance and neurophysiological measures of attention predicted treatment outcome and reflected symptom severity in ADHD. The results may help to optimize treatment.
Purpose: To analyze refractive and topographic changes secondary to Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) in pseudophakic eyes with Fuchs’ endothelial dystrophy (FED). Methods: Eighty-seven pseudophakic eyes of 74 patients who underwent subsequent DMEK surgery for corneal endothelial decompensation and associated visual impairment were included. Median post-operative follow-up time was 12 months (range: 3–26 months). Main outcome measures were pre- and post-operative manifest refraction, anterior and posterior corneal astigmatism, simulated keratometry (CASimK) and Q value obtained by Scheimpflug imaging. Secondary outcome measures included corrected distance visual acuity (CDVA), central corneal densitometry, central corneal thickness, corneal volume (CV), anterior chamber volume (ACV) and anterior chamber depth (ACD). Results: After DMEK surgery, mean pre-operative spherical equivalent (± SD) changed from + 0.04 ± 1.73 D to + 0.37 ± 1.30 D post-operatively (p = 0.06). CDVA, proportion of emmetropic eyes, ACV and ACD increased significantly during follow-up. There was also a significant decrease in posterior corneal astigmatism, central corneal densitometry, central corneal thickness and corneal volume over time (p = 0.001). Only anterior corneal astigmatism and simulated keratometry (CASimK) remained fairly stable after DMEK. Conclusion: Despite tendencies toward a hyperopic shift, changes in SE were not significant and refraction remained overall stable in pseudophakic patients undergoing DMEK for FED. Analysis of corneal parameters by Scheimpflug imaging mainly revealed changes in posterior corneal astigmatism pointing out the relevance of posterior corneal profile changes during edema resolution after DMEK.
Purpose: To evaluate the potential impact of rebubbling on the anterior segment parameters and refractive outcomes in patients with graft detachment following uneventful DMEK for Fuchs endothelial dystrophy (FED).
Methods: Retrospective institutional cohort study of comparing 34 eyes of 31 patients with rebubbling for graft detachment following Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) to 33 eyes of 28 patients with uneventful DMEK. Main outcome parameters were various corneal parameters obtained by Scheimpflug imaging, refractive outcome, corrected distance visual acuity (CDVA), and endothelial cell density (ECD).
Results: Anterior and posterior corneal astigmatism, corneal densitometry, central corneal thickness, and anterior chamber depth and volume showed no significant differences. Preoperative distribution of astigmatism axis orientations showed a high proportion of anterior corneal with-the-rule astigmatism (71%) in eyes requiring rebubbling. Mean postoperative cylinder in the rebubbling group (1.21 ± 0.85 D) was significantly higher compared to the controls (p = 0.04), while differences in spherical equivalent (SE) were insignificant (p = 0.24). Postoperative CDVA was 0.11 ± 0.11 in the control group compared to 0.21 ± 0.17 in the rebubbling group (p = 0.03). Eyes with subsequent rebubbling demonstrated a significantly higher endothelial cell loss (56% versus 37%) (p < 0.001).
Conclusion: Apart from higher cylinder values, refractive outcome and corneal parameters assessed by Scheimpflug imaging were comparable in eyes with rebubbling and controls. However, a reduced visual acuity and an increased endothelial cell loss should be taken into consideration prior to rebubbling especially in eyes with circumscribed graft detachment.
Purpose: To evaluate if repeat Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) is appropriate to achieve functional improvements in patients with corneal decompensation from secondary graft failure after primary DMEK.
Methods: This is a retrospective monocentric cohort study including 13 eyes of 13 patients with repeat DMEK for corneal decompensation following primary DMEK. Eyes with primary DMEK only and comparable preoperative corrected distance visual acuity (CDVA) served as control. Main outcome parameter was CDVA. Secondary outcome measures were central corneal thickness (CCT), endothelial cell density, and rebubbling rate (RR).
Results: The average time interval (±SD) between primary and secondary DMEK was 12.5±6 months. Preoperative CDVA (logMAR) was 1.97±0.90 in the repeat DMEK group and 1.38±0.92 in the primary DMEK group. At 6 months, both groups showed significant improvement in visual acuity (repeat DMEK group, 0.49±0.35, P<0.01 and primary DMEK group, 0.40±0.36, P<0.01). CDVA did not differ significantly between both groups at all time points examined (1, 3, and 6 months postoperatively). Mean CCT values at 3 and 6 months postoperatively did not differ significantly between the two groups (P>0.05). The RR was
23% (n=3) in both groups.
Conclusion: Repeat DMEK is a useful therapeutic approach in the setting of corneal decompensation following primary DMEK. Functional results of repeat DMEK, visual acuity in particular, are comparable to patients with single DMEK only.
Purpose: To investigate the efficacy and safety of Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) for corneal decompensation following primary Descemet stripping automated endothelial keratoplasty (DSAEK).
Methods: This was a retrospective case series of 15 patients that underwent DMEK surgery for corneal decompensation after failed DSAEK. Main outcome parameter was corrected distance visual acuity (CDVA) after DMEK and DSAEK. Secondary outcome measures included central corneal thickness (CCT), endothelial cell density (ECD), rebubbling rate, and primary graft failure after DMEK. Explanted DSAEK grafts were evaluated by light microscopy.
Results: The mean (±SD) time period between DSAEK and DMEK surgery was 15±8 months (range, 6–31 months). Preoperative CDVA was 1.72±0.62 (logMAR). After DMEK, CDVA improved significantly to 0.78±0.48 at 1 month and to 0.23±0.24 after 12 months (P=0.022). Visual acuity data after DMEK were significantly better compared to preoperative values. The average CCT after DMEK decreased significantly from 869±210 µm (preoperative) to 505±45 µm (1 month postoperative) (P<0.001) and remained stable over 12 months. The ECD decreased from 2,589±209/mm2 (preoperative) to 1,691±589/mm2 (12 months postoperative). Rebubbling DMEK was required in three patients (=20%).
Conclusion: DMEK represents a feasible and safe procedure in achieving better functional results compared to DSAEK. Visual acuity and optical quality can be effectively reestablished after unsuccessful primary DSAEK surgery even in patients with long-standing corneal decompensation. Further investigations are required to validate the preliminary clinical findings.
Background: During early stages of brain development, secreted molecules, components of intracellular signaling pathways and transcriptional regulators act in positive and negative feed-back or feed-forward loops at the mid-hindbrain boundary. These genetic interactions are of central importance for the specification and subsequent development of the adjacent mid- and hindbrain. Much less, however, is known about the regulatory relationship and functional interaction of molecules that are expressed in the tectal anlage after tectal fate specification has taken place and tectal development has commenced.
Results: Here, we provide experimental evidence for reciprocal regulation and subsequent cooperation of the paired-type transcription factors Pax3, Pax7 and the TALE-homeodomain protein Meis2 in the tectal anlage. Using in ovo electroporation of the mesencephalic vesicle of chick embryos we show that (i) Pax3 and Pax7 mutually regulate each other's expression in the mesencephalic vesicle, (ii) Meis2 acts downstream of Pax3/7 and requires balanced expression levels of both proteins, and (iii) Meis2 physically interacts with Pax3 and Pax7. These results extend our previous observation that Meis2 cooperates with Otx2 in tectal development to include Pax3 and Pax7 as Meis2 interacting proteins in the tectal anlage.
Conclusion: The results described here suggest a model in which interdependent regulatory loops involving Pax3 and Pax7 in the dorsal mesencephalic vesicle modulate Meis2 expression. Physical interaction with Meis2 may then confer tectal specificity to a wide range of otherwise broadly expressed transcriptional regulators, including Otx2, Pax3 and Pax7.
Ischemia/reperfusion (I/R) is at the basis of renal transplantation and acute kidney injury. Molecular mechanisms underlying proximal tubule response to I/R will allow the identification of new therapeutic targets for both clinical settings. microRNAs have emerged as crucial and tight regulators of the cellular response to insults including hypoxia. Here, we have identified several miRNAs involved in the response of the proximal tubule cell to I/R. Microarrays and RT-PCR analysis of proximal tubule cells submitted to I/R mimicking conditions in vitro demonstrated that miR-127 is induced during ischemia and also during reperfusion. miR-127 is also modulated in a rat model of renal I/R. Interference approaches demonstrated that ischemic induction of miR-127 is mediated by Hypoxia Inducible Factor-1alpha (HIF-1α) stabilization. Moreover, miR-127 is involved in cell-matrix and cell-cell adhesion maintenance, since overexpression of miR-127 maintains focal adhesion complex assembly and the integrity of tight junctions. miR-127 also regulates intracellular trafficking since miR-127 interference promotes dextran-FITC uptake. In fact, we have identified the Kinesin Family Member 3B (KIF3B), involved in cell trafficking, as a target of miR-127 in rat proximal tubule cells. In summary, we have described a novel role of miR-127 in cell adhesion and its regulation by HIF-1α. We also identified for the first time KIF3B as a miR-127 target. Both, miR-127 and KIF3B appear as key mediators of proximal epithelial tubule cell response to I/R with potential al application in renal ischemic damage management.
Most cellular stresses induce protein translation inhibition and stress granule formation. Here, using Drosophila S2 cells, we investigate the role of G3BP/Rasputin in this process. In contrast to arsenite treatment, where dephosphorylated Ser142 Rasputin is recruited to stress granules, we find that, upon amino acid starvation, only the phosphorylated Ser142 form is recruited. Furthermore, we identify Sec16, a component of the endoplasmic reticulum exit site, as a Rasputin interactor and stabilizer. Sec16 depletion results in Rasputin degradation and inhibition of stress granule formation. However, in the absence of Sec16, pharmacological stabilization of Rasputin is not enough to rescue the assembly of stress granules. This is because Sec16 specifically interacts with phosphorylated Ser142 Rasputin, the form required for stress granule formation upon amino acid starvation. Taken together, these results demonstrate that stress granule formation is fine-tuned by specific signaling cues that are unique to each stress. These results also expand the role of Sec16 as a stress response protein.
Die Detektion und die Charakterisierung von Leberläsionen gehört zu den wichtigsten Aufgaben der radiologischen Leberdiagnostik. Dafür stehen verschiedene bildgebende Verfahren wie Sonographie, Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) zur Verfügung. Aufgrund der technischen Verbesserungen und der Entwicklung von neuen Sequenzen zur Leberbildgebung in der MRT hat sich die Diagnostik von fokalen Leberläsionen entscheidend verbessert. Verbunden mit dem Einsatz von modernen MRT-Kontrastmitteln ist die MRT in den letzten Jahren zum Goldstandard für die bildgebende Diagnostik von Lebertumoren, vor allem in deren Differentialdiagnose, avanciert. Magnevist® (Gd-DPTA), wurde 1988 als erstes extrazelluläres MRT-Kontrastmittel auf dem Markt eingeführt, und ist seither verfügbar. Resovist® (SHU 555 A) ist ein leberspezifisches, superparamagnetisches Kontrastmittel bestehend aus Eisenoxid (SPIO)- Partikeln, das seit 2001 für die Magnetresonanztomographie der Leber zugelassen ist. Als ein extrazelluläres Kontrastmittel ist Gadovist® (Gadobutrol), das einzige 1.0 molare Kontrastmittel, seit dem Jahr 2000 von der deutschen Gesundheitsbehörde (BfArM) für die Magnetresonanztomographie des zentralen Nervensystems zugelassen. Das Sicherheitsprofil, Kontrastverhalten und die Wertigkeit von Gadovist® in der Diagnostik der Leber wurde unter Verwendung unterschiedlicher Sequenzprotokolle in Phase-III-Studien weiter untersucht. Als ein Teil einer klinisch offenen, randomisierten, doppelblinden, interindividuell kontrollierten Phase III-Studie wurden 60 Patienten mit dem hochgradigen Verdacht auf eine Leberläsion oder mit einer bekannten Leberläsion an unserem Institut in diese Studie eingeschlossen. Der Hälfte der Patienten wurde Gadobutrol (Gadovist®, Molarität 1,0 mol/l), der anderen Hälfte Gd-DTPA (Magnevist®, Molarität 0,5 mol/l) intravenös im Bolus für die MRTBildgebung der Leber appliziert. Hierbei wurden keine schwerwiegenden Nebenwirkungen registriert. Die Sicherheit und Verträglichkeit von Gadobutrol war mit der von herkömmlichen, Gadolinium-haltigen MRT-Kontrastmitteln vergleichbar. Routinemäßig wurden weitere Vergleichsuntersuchungen bei den Patienten aufgrund der vorliegenden Erkrankung durchgeführt. Als Goldstandard zur Erfassung der Leberläsionen wurden MRT-Untersuchungen mit Resovist® (50 Patienten), CT-Untersuchungen (10 Patienten), Sonographie, Biopsie, chirurgische Maßnahmen, Szintigraphie und Laboruntersuchungen eingesetzt. In der dynamischen und statischen Gd-verstärkten MRT wiesen die einzelnen Läsionen in Abhängigkeit vom Vaskularisationsgrad ein spezifisches Kontrastverhalten auf, was eine Unterscheidung in maligne und benigne zu einem hohen Grad ermöglichte. In der eisenverstärkten MRT zeigte sich die T2- gewichtete Sequenz als die geeignetste Methode zur Detektion und Differenzierung der Leberläsionen. Besonders bei den gutartigen Lebertumoren mit Kupffer’schen Sternzellen, wie FNH oder hoch differenzierten HCC’s, war ein signifikanter Signalintensitätsverlust zu evaluieren. Anders hingegen zeigten die undifferenzierten bis mäßig differenzierten HCC’s und maligne Lebermetastasen keinen wesentlichen Signalintensitätsabfall. In einem Vergleich mit dem Goldstandard wurden die Sensivität, die Spezifität und die Genauigkeit der nativen-MRT, Gd-MRT, SPIO-MRT/CT und SPIO-MRT ermittelt. Der Einsatz von MRT-Kontrastmitteln führte zur Erhöhung von Sensivität, Spezifität und Genauigkeit bei der Untersuchung der Leberläsionen im Vergleich zur MRT ohne Kontrastmittel. Die Sensivität von Gadolinium-MRT (94%) war vergleichbar mit der von SPIO-MRT/CT (96%) und SPIO-MRT (95%). Im indirekten Vergleich wurde für die Gadobutrol-MRT eine höhere Sensivität (100%) als für die Gd-DTPA-MRT (86%) dokumentiert. Die Spezifität war bei Gadolinium-MRT mit 88% schlechter als bei SPIO-MRT/CT (95%) und SPIO-MRT (95 %). In der indirekten Evaluierung zeigte sich für die Gadobutrol-MRT eine höhere Sensivität (100%) und Spezifität (91%) als für die Gd-DTPA-MRT (Sensivität 86%, Spezifität 84%). Die diagnostische Genauigkeit der Gd-DTPA-verstärkten MRT war mit 85% schlechter als die der Gadobutrol-verstärkten MRT (96%). Jedoch war zwischen der Genauigkeit von Gadobutrol-MRT (96%), SPIO-MRT/CT (96%) und SPIO-MRT (95%) kein statistisch signifikanter Unterschied feststellbar. Insgesamt zeigte sich für die Gadobutrol-verstärkte MRT im Vergleich zur Gd-DTPAverstärkten MRT eine verbesserte Sensivität, Spezifität und diagnostische Genauigkeit. Aufgrund des interindividuellen Ansatzes der Studie konnte kein direkter Vergleich der Wertigkeit zwischen den beiden extrazelluären Kontrastmitteln dargestellt werden. Die Ergebnisse dieser Studie weisen Gadovist® als ein ausgezeichnetes extrazelluläres Kontrastmittel mit gutem Sicherheitsprofil, hoher Detektionsrate, ausgezeichneter Charakterisierung von Lebertumoren und guter diagnostischer Genauigkeit aus.
Proton-translocating NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) is the largest and least understood enzyme of the respiratory chain. Complex I from bovine mitochondria consists of more than forty different polypeptides. Subunit PSST has been suggested to carry iron-sulfur center N-2 and has more recently been shown to be involved in inhibitor binding. Due to its pH-dependent midpoint potential, N-2 has been proposed to play a central role both in ubiquinone reduction and proton pumping. To obtain more insight into the functional role of PSST, we have analyzed site-directed mutants of conserved acidic residues in the PSST homologous subunit of the obligate aerobic yeast Yarrowia lipolytica. Mutations D136N and E140Q provided functional evidence that conserved acidic residues in PSST play a central role in the proton translocating mechanism of complex I and also in the interaction with the substrate ubiquinone. When Glu89, the residue that has been suggested to be the fourth ligand of iron-sulfur center N-2 was changed to glutamine, alanine, or cysteine, the EPR spectrum revealed an unchanged amount of this redox center but was shifted and broadened in the gzregion. This indicates that Glu89 is not a ligand of N-2. The results are discussedin the light of structural similarities to the homologous [NiFe] hydrogenases.
Ziel unserer retrospektiven Studie war es, die refraktiven und kornealen Veränderungen nach DMEK bei pseudophaken Patienten, die sich auf Grund einer endothelialen Hornhauterkrankung behandeln ließen, zu untersuchen. Durch unsere einheitlich pseudophake Patientenkohorte wollten wir untersuchen, ob sich die refraktiven Veränderungen nach DMEK von den bereits bekannten Änderungen bei einer simultan durchgeführten Katarakt- und DMEK-Operation sogenannte „Triple“-DMEK unterscheiden. Primärer Endpunkt der Studie war die Veränderung der Refraktion unter besonderer Berücksichtigung des sphärischen Äquivalents (SEQ) des jeweiligen pseudophaken Auges nach DMEK. Sekundäre Endpunkte umfassten die Entwicklung des Visus, der CCT, der ECD und verschiedener kornealer Parameter, die mittels Scheimpflug- Tomographie ermittelt wurden.
In der vorliegenden Arbeit erfolgte hierzu die retrospektive Analyse von Daten, die in den Patientenakten dokumentiert und digital gespeichert waren (Pentacam® HR). Es wurden 109 Augen von 95 Patienten, die sich im Zeitraum von Februar 2015 bis Dezember 2018 mittels DMEK in unserem Zentrum behandeln ließen, in die Studie eingeschlossen. Davon stammten 66 Augen (61%) von weiblichen und 43 Augen (39%) von männlichen Patienten. Es handelte sich bei 61 Augen (56%) um ein linkes und bei 48 Augen (44 %) um ein rechtes Auge. Die Patienten waren 20 bis 91 Jahre alt. Das mittlere Alter zum Zeitpunkt der DMEK-Operation betrug 71,9 Jahre (SD ±10,23). Der Altersmittelwert der Männer lag bei 70,4 Jahren (SD 11,23, Spannweite: 20-84) und der der Frauen bei 72,9 Jahren (SD 9,49, Spannweite: 47-91). Der mittlere Nachbeobachtungszeitraum betrug 10,47 Monate (SD 6,78, Spannweite: 1-28 Monate).
Für das SEQ konnte bei Betrachtung aller ausgewerteten Daten eine leichte Tendenz in Richtung eines „hyperopen shifts“ mit einer mittleren Veränderung des SEQ von + 0,1 D gezeigt werden, die jedoch nicht statistisch signifikant war. Zwischenzeitlich kam es im Nachbeobachtungszeitraum zu einer klaren Tendenz hinsichtlich einer Myopisierung bei Betrachtung aller ausgewerteten Daten. Der „hyperope shift“ konnte erst am Ende, möglicherweise infolge einer deutlich reduzierten Patientenzahl, beobachtet werden. In der Subgruppe „vollständige Kontrollen“ für das SEQ zeigte sich eine Tendenz hinsichtlich einer leichten Abnahme des SEQ, die jedoch ebenfalls nicht statistisch signifikant war und aufgrund der geringen Gruppengröße (n=32) kritisch betrachtet werden sollte. In unserer Kohorte konnte somit keine eindeutige Aussage über eine postoperative Änderung des SEQ in Richtung eines „hyperopen shifts“ oder „myopen shifts“ gemacht werden. Die Refraktion verhielt sich in unserem Patientenkollektiv nach DMEK insgesamt weitestgehend stabil. Insofern sind refraktive "Überraschungen", wie sie weiterhin häufig nach "Triple"-DMEK zu beobachten sind, bei zuvor pseudophakisierten Patienten in einem weitaus geringeren Maße zu erwarten. Unter den mittels Scheimpflug-Technologie untersuchten kornealen Parametern wies lediglich der posteriore Astigmatismus signifikante Veränderungen im Sinne einer Reduktion der kornealen Krümmung auf. Indirekt heben unsere Ergebnisse damit die Bedeutung des posterioren Hornhautprofils auf die postoperative Refraktionsentwicklung und somit auch auf die IOL-Kalkulation bei "Triple"-DMEK-Prozeduren hervor. Außerdem scheint der postoperative Anstieg der Sehschärfe mit den gleichfalls signifikanten Änderungen der kornealen Densitometrie in der 2-6 mm Zone, des Hornhautvolumens und der zentralen Hornhautdicke umgekehrt korreliert zu sein.
Darüber hinaus lässt sich festhalten, dass auch unsere Untersuchung in einem gewissen Maße die Überlegenheit der DMEK gegenüber etablierten Techniken, wie beispielsweise der PK verdeutlicht. Sowohl anhand der refraktiven Stabilität als auch der Visusergebnisse konnten wir belegen, dass das DMEK-Verfahren nach der anfänglichen Lernkurve die wohl besten funktionellen Ergebnisse in der Behandlung von Patienten mit endothelialen Hornhauterkrankungen liefert. Besonders bei bereits pseudophaken Patienten weist die DMEK durch die zu erwartende hohe postoperative refraktive Stabilität viele Vorteile auf
und erscheint insbesondere hinsichtlich der Vorhersagbarkeit des postoperativen refraktiven Ergebnisses der „Triple“- DMEK überlegen.
In der vorliegenden Studie wurden Patienten mit struktureller Epilepsie bedingt durch eine fokale kortikale Dysplasie (FCD) mittels moderner Magnetresonanztomographie (MRT)-Verfahren untersucht.
Bei FCDs handelt es sich um Fehlbildungen der Großhirnrinde, die mit einer hohen epileptogenen Aktivität vergesellschaftet sind. Einige dieser Patienten unterziehen sich einer epilepsiechirurgischen Resektion, sind jedoch hiernach hinsichtlich ihrer Anfallsfrequenz dennoch nicht ausreichend kontrollierbar, weshalb Grund zur Annahme besteht, dass es neben der fokalen kortikalen Dysplasie andere Faktoren geben könnte, die epileptische Anfälle verursachen.
Basierend auf dieser Überlegung wurde mittels T2-Relaxometrie untersucht, ob bei Patienten mit FCDs mikrostrukturelle Veränderungen in Teilen des Kortex vorhanden sind, die mittels konventioneller MRT-Verfahren normal bzw. gesund erscheinen. Es wird angenommen, dass bei diesen Patienten auch außerhalb der FCD mikrostrukturelle Veränderungen, beispielsweise bedingt durch Schädigung im Rahmen von Anfällen oder durch Therapieeffekte, vorzufinden sind.
Für die Studie wurden 16 Patienten mit einer neuroradiologisch gesicherten FCD und 16 hinsichtlich des Alters und des Geschlechts gematchte gesunde Probanden rekrutiert.
Die Daten wurden an einem 3 Tesla (T) MRT-Scanner erhoben. Um die T2-Relaxationszeit zu messen, wurden Spin-Echo Datensätze mit verschiedenen Echozeiten (TE) aufgezeichnet. Zur Erfassung der Ausdehnung der FCD wurden konventionelle fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR)-Datensätze akquiriert. Zur Segmentierung des Gewebes wurden synthetische T1-gewichtete magnetization-prepared rapid acquisition of gradient echos (MP-RAGE)-Datensätze aus quantitativen T1-Karten berechnet. Der Kortex und dessen Grenzflächen wurden mittels FreeSurfer anhand der MP-RAGE-Datensätze identifiziert und die kortikale Dicke wurde gemessen. Die FCD-Areale wurden in den FLAIR-Datensätzen manuell markiert und aus den T2-Karten exkludiert, um die FCD-assoziierten Veränderungen nicht in die Analyse einzubeziehen.
Anschließend wurden kortikale T2-Werte ausgelesen und in Oberflächendatensätzen gespeichert, um dann durchschnittliche kortikale T2-Werte für jeden Probanden zu ermitteln und mittels ungepaartem t-Test zwischen den Gruppen zu vergleichen. Zudem wurde der Pearson-Korrelationskoeffizient zwischen den kortikalen T2 Werten und klinischen Parametern berechnet. Außerdem wurde eine oberflächenbasierte Gruppenanalyse kortikaler T2-Werte und der kortikalen Dicke durchgeführt. Hierbei wurden Permutationssimulationen durchgeführt, um kortikale Cluster zu erkennen, die fokale Gruppenunterschiede anzeigen, und um für Mehrfachvergleiche zu korrigieren.
Die Analyse ergab, dass die durchschnittlichen kortikalen T2-Werte außerhalb der FCD in der Patientenkohorte im Vergleich zu den gesunden Probanden signifikant erhöht waren. Diese T2-Veränderungen zeigten weder eine signifikante Korrelation mit der Anzahl der Anfälle der letzten drei Monate, noch mit der Anzahl der jemals eingenommenen antiepileptischen Medikamente. Insbesondere wurden T2-Erhöhungen in den frontalen, parietalen und manchen temporalen Regionen festgestellt. Die oberflächenbasierte Analyse der Kortexdicke zeigte keine signifikanten Gruppenunterschiede.
Mittels T2-Relaxometrie und oberflächenbasierten Analyse-Techniken wurden demnach T2-Veränderungen des mittels konventioneller MRT-Bildgebung unauffällig erscheinenden zerebralen Kortex bei Patienten mit FCD und Epilepsie festgestellt.
Die Ergebnisse deuten auf das Vorhandensein von mikrostrukturellen Veränderungen hin, die sich mit konventionellen MRT-Verfahren nicht erfassen lassen. Potentielle Ursachen dieser Veränderungen sind neben Effekten der antikonvulsiven Medikation möglicherweise auch gliotischer Gewebeumbau bedingt durch stattgehabte epileptische Anfälle. Die Studie legt nahe, dass strukturelle Epilepsien mehr als ein Symptom bedingt durch eine fokale Läsion sind und stattdessen das Gehirn als Ganzes betreffen.
Cortical changes in epilepsy patients with focal cortical dysplasia: new insights with T2 mapping
(2020)
Background: In epilepsy patients with focal cortical dysplasia (FCD) as the epileptogenic focus, global cortical signal changes are generally not visible on conventional MRI. However, epileptic seizures or antiepileptic medication might affect normal-appearing cerebral cortex and lead to subtle damage. Purpose: To investigate cortical properties outside FCD regions with T2-relaxometry. Study Type: Prospective study. Subjects: Sixteen patients with epilepsy and FCD and 16 age-/sex-matched healthy controls. Field Strength/Sequence: 3T, fast spin-echo T2-mapping, fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR), and synthetic T1-weighted magnetization-prepared rapid acquisition of gradient-echoes (MP-RAGE) datasets derived from T1-maps. Assessment: Reconstruction of the white matter and cortical surfaces based on MP-RAGE structural images was performed to extract cortical T2 values, excluding lesion areas. Three independent raters confirmed that morphological cortical/juxtacortical changes in the conventional FLAIR datasets outside the FCD areas were definitely absent for all patients. Averaged global cortical T2 values were compared between groups. Furthermore, group comparisons of regional cortical T2 values were performed using a surface-based approach. Tests for correlations with clinical parameters were carried out. Statistical Tests: General linear model analysis, permutation simulations, paired and unpaired t-tests, and Pearson correlations. Results: Cortical T2 values were increased outside FCD regions in patients (83.4 ± 2.1 msec, control group 81.4 ± 2.1 msec, P = 0.01). T2 increases were widespread, affecting mainly frontal, but also parietal and temporal regions of both hemispheres. Significant correlations were not observed (P ≥ 0.55) between cortical T2 values in the patient group and the number of seizures in the last 3 months or the number of anticonvulsive drugs in the medical history. Data Conclusion: Widespread increases in cortical T2 in FCD-associated epilepsy patients were found, suggesting that structural epilepsy in patients with FCD is not only a symptom of a focal cerebral lesion, but also leads to global cortical damage not visible on conventional MRI. Evidence Level: 21. Technical efficacy Stage: 3 J. MAGN. RESON. IMAGING 2020;52:1783–1789.