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„Ein Griff ins Rohr!“
(2022)
Although, during the past decades, substantial advances emerged in identifying major local and systemic factors contributing to initiation and progression of osteoarthritis (OA), some neuroendocrine mechanisms are still not understood or even neglected when thinking about novel therapeutic options. One of which is the sympathetic nervous system that exhibits various OA-promoting effects in different tissues of the joint. Interestingly, the β2-adrenoceptor (AR) mediates the majority of these effects as demonstrated by several in vitro, in vivo as well as in clinical studies. This review article does not only summarize studies of the past two decades demonstrating that the β2-AR plays an OA-promoting role in different tissues of the joint but also aims to encourage the reader to think about next-level research to discover novel and innovative preventive and/or therapeutic strategies targeting the β2-AR in OA.
Purpose: Recent studies demonstrated a contribution of adrenoceptors (ARs) to osteoarthritis (OA) pathogenesis. Several AR subtypes are expressed in joint tissues and the β2-AR subtype seems to play a major role during OA progression. However, the importance of β2-AR has not yet been investigated in knee OA. Therefore, we examined the development of knee OA in β2-AR-deficient (Adrb2-/-) mice after surgical OA induction.
Methods: OA was induced by destabilization of the medial meniscus (DMM) in male wildtype (WT) and Adrb2-/- mice. Cartilage degeneration and synovial inflammation were evaluated by histological scoring. Subchondral bone remodeling was analyzed using micro-CT. Osteoblast (alkaline phosphatase - ALP) and osteoclast (cathepsin K - CatK) activity were analyzed by immunostainings. To evaluate β2-AR deficiency-associated effects, body weight, sympathetic tone (splenic norepinephrine (NE) via HPLC) and serum leptin levels (ELISA) were determined. Expression of the second major AR, the α2-AR, was analyzed in joint tissues by immunostaining.
Results: WT and Adrb2-/- DMM mice developed comparable changes in cartilage degeneration and synovial inflammation. Adrb2-/- DMM mice displayed elevated calcified cartilage and subchondral bone plate thickness as well as increased epiphyseal BV/TV compared to WTs, while there were no significant differences in Sham animals. In the subchondral bone of Adrb2-/- mice, osteoblasts activity increased and osteoclast activity deceased. Adrb2-/- mice had significantly higher body weight and fat mass compared to WT mice. Serum leptin levels increased in Adrb2-/- DMM compared to WT DMM without any difference between the respective Shams. There was no difference in the development of meniscal ossicles and osteophytes or in the subarticular trabecular microstructure between Adrb2-/- and WT DMM as well as Adrb2-/- and WT Sham mice. Number of α2-AR-positive cells was lower in Adrb2-/- than in WT mice in all analyzed tissues and decreased in both Adrb2-/- and WT over time.
Conclusion: We propose that the increased bone mass in Adrb2-/- DMM mice was not only due to β2-AR deficiency but to a synergistic effect of OA and elevated leptin concentrations. Taken together, β2-AR plays a major role in OA-related subchondral bone remodeling and is thus an attractive target for the exploration of novel therapeutic avenues.
Hintergrund: Die Interaktion zwischen β-HCG und TSH in der Schwangerschaft stellt ein differentialdiagnostisches Problem dar, weil die Wertung von supprimierten TSH-Spiegeln erschwert wird. Dies kann im schlimmsten Fall zu Fehlinterpretationen führen. Ziel der vorliegenden Arbeit war, diese Interaktion an einem großen Kollektiv in einen zeitlichen Kontext mit dem Verlauf der Schwangerschaft zu bringen, da der Zeitpunkt des Screenings entscheidenden Einfluss auf die Höhe des TSH-Spiegels hat. Zusätzlich wurden anhand der vorliegenden Daten Referenzbereiche für Schwangere berechnet und der Einfluss einer Jodmedikation untersucht.
Patienten und Methoden: Aus einem unselektionierten Pool von Patientinnen eines nuklearmedizinischen Praxisverbundes wurden die Daten von 1283 schilddrüsengesunden Schwangeren zwischen 16 und 48 Jahren ausgewertet. Neben der TSH-Bestimmung lag ein Schwerpunkt auf dem zeitlichen Verlauf, so dass die Schwangeren in Untergruppen von je 2 Wochen analysiert wurden. Untersucht wurde der Einfluss der Jodmedikation auf die TSH-Werte. Am Ende erfolgte mit Hilfe der logarithmischen Transformation unter Verwendung der 2-Sigma-Grenzen die Bestimmung neuer TSH-Referenzbereiche für Schwangere.
Ergebnisse: Es zeigt sich zu Beginn der Schwangerschaft ein Anstieg der mittleren TSH-Werte von 1,22 mU/l in der 2. SSW bis auf 1,7 mU/l um die 7. SSW mit einem konsekutiven Abfall der TSH-Werte bis auf 0,9 mU/l bis zur 16. SSW (entsprechend 52,9%). Der größte Abfall findet sich in der 12. bis 14. SSW, also zum Zeitpunkt des ersten Screenings. Die Jodmedikation hat keinen maßgeblichen Einfluss auf den TSH-Wert. Die Berechnung schwangerschaftskorrigierter Referenzbereiche zeigt im ersten Drittel TSH-Werte von 0,08 – 3,67 mU/l, im 2. Drittel 0,04 – 2,88 mU/l und im 3. Trimenon 0,17 – 3,19 mU/l.
Schlussfolgerungen: Die Arbeit zeigt, dass die niedrigsten TSH-Werte zum Zeitpunkt des ersten Screenings zu erwarten sind und deswegen möglicherweise zu Fehlentscheidungen führen können. Ein relevanter Zusammenhang der Jodmedikation mit dem TSH-Wert lässt sich nicht nachweisen. Neue Referenzbereiche für Schwangere könnten hilfreich sein, dieses diagnostische Dilemma zu vermeiden.
No disease modifying therapy is currently available for Parkinson’s disease (PD), the second most common neurodegenerative disease. The long non-motor prodromal phase of PD is a window of opportunity for early detection and intervention. However, we lack the pathophysiological understanding to develop selective biomarkers and interventions. By developing a mutant α-synuclein selective-overexpression mouse model of prodromal PD, we identified a cell-autonomous selective Kv4 channelopathy in dorsal motor nucleus of the vagus (DMV) neurons. This functional remodeling of intact DMV neurons leads to impaired pacemaker function in vitro and in vivo, which in turn reduces gastrointestinal motility which is a common, very early symptom of prodromal PD. We show for the first time a causal chain of events from α-synuclein via a biophysical dysfunction of specific neuronal populations to a clinically relevant prodromal symptom. These findings can facilitate the rational design of clinical biomarkers to identify people at risk for PD.
α-ketoglutarate dehydrogenase inhibition counteracts breast cancer-associated lung metastasis
(2018)
Metastasis formation requires active energy production and is regulated at multiple levels by mitochondrial metabolism. The hyperactive metabolism of cancer cells supports their extreme adaptability and plasticity and facilitates resistance to common anticancer therapies. In spite the potential relevance of a metastasis metabolic control therapy, so far, limited experience is available in this direction. Here, we evaluated the effect of the recently described α-ketoglutarate dehydrogenase (KGDH) inhibitor, (S)-2-[(2,6-dichlorobenzoyl) amino] succinic acid (AA6), in an orthotopic mouse model of breast cancer 4T1 and in other human breast cancer cell lines. In all conditions, AA6 altered Krebs cycle causing intracellular α-ketoglutarate (α-KG) accumulation. Consequently, the activity of the α-KG-dependent epigenetic enzymes, including the DNA demethylation ten-eleven translocation translocation hydroxylases (TETs), was increased. In mice, AA6 injection reduced metastasis formation and increased 5hmC levels in primary tumours. Moreover, in vitro and in vivo treatment with AA6 determined an α-KG accumulation paralleled by an enhanced production of nitric oxide (NO). This epigenetically remodelled metabolic environment efficiently counteracted the initiating steps of tumour invasion inhibiting the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT). Mechanistically, AA6 treatment could be linked to upregulation of the NO-sensitive anti-metastatic miRNA 200 family and down-modulation of EMT-associated transcription factor Zeb1 and its CtBP1 cofactor. This scenario led to a decrease of the matrix metalloproteinase 3 (MMP3) and to an impairment of 4T1 aggressiveness. Overall, our data suggest that AA6 determines an α-KG-dependent epigenetic regulation of the TET–miR200–Zeb1/CtBP1–MMP3 axis providing an anti-metastatic effect in a mouse model of breast cancer-associated metastasis.
Schon zu Beginn der Schizophrenieforschung ist man immer wieder auf Fälle gestoßen, die sich nicht oder nur schwer kategorisieren ließen. So erkannte bereits Kraepelin (1920) das Problem von Symptomkonstellationen, die sich nicht eindeutig in sein dichotomes Modell von „Dementia praecox“ und „manisch-depressivem Irresein“ (1896) einfügten. Es handelte sich um Patienten, die schizophrene Symptome und affektive Störungen im Wechsel oder aber auch gleichzeitig aufwiesen. In den folgenden Jahren gab es viele Bezeichnungen für derlei Phänomene. Es wurde von „Mischpsychosen“, einem „intermediären Bereich“ oder von „atypischen Psychoseformen“ gesprochen. Kurt Schneider (1980) bezeichnete sie als „Zwischenfälle“, Kasanin (1933) prägte den heute verwandten Begriff der „schizoaffektiven Psychosen“. Betrachtet man nun Langzeitverläufe über viele Jahre, so können in einigen Fällen Übergänge von der einen in die andere nosologische Entität beobachtet werden. Häufiger und besser belegt handelt es sich um Syndromwechsel von einer primär affektiven Störung hin zu einer schizophrenen Psychose. Wobei Marneros (1991) im Rahmen seiner großen Langzeitstudie, die den Verlauf affektiver, schizoaffektiver und schizophrener Psychosen miteinander vergleicht, deutlich darauf hinweist, dass sich keine typische Richtung eines Syndromwechsels oder Bevorzugung eines bestimmten Verlaufs belegen lässt. In unserer katamnestisch Studie beschäftigen wir uns ausführlich mit fünf Langzeitverläufen, die einen Übergang einer eindeutig diagnostizierten Schizophrenie mit mehreren Schüben und Exarcerbationen in eine bipolare Störung zeigen. Es handelt sich um eine explorative Arbeit, die bei allen Patienten eine mehr als 20-jährige Krankheitsgeschichte beleuchtet. Im Mittelpunkt stand die Untersuchung vieler sorgfältig geführter Krankenakten, die sowohl Aufzeichnungen der behandelnder Psychiater und Pflegekräfte enthielten, als auch Zusatzmaterialien wie Briefe, Postkarten und Bilder umfassten. Als wesentliches Mittel zum Herausstellen des Syndrom wechsels bzw. des Strukturwandels diente uns die genaue Betrachtung der erlaufspsychopathologie. Ergänzt wurden unsere Beobachtungen bezüglich der Krankheitsverläufe durch eigene Einschätzungen und Beurteilungen der Patienten, die in einem freien Interview in den Jahren 2002 und 2003 erhoben wurden. In allen fünf Fällen war ein eindeutiger Wandel der Symptomatik zu erkennen, welcher als solcher auch von den untersuchten Patienten empfunden und in den Interviews eindrücklich beschrieben wurde. Es zeigte sich bei allen fünf männlichen Patienten mit einem durchschnittlichen Ersterkrankungsalter von 22,6 Jahren, dass die erste Manie im Durchschnitt nach 10,4 Jahren und eine erste Depression im Durchschnitt nach folgenden 8,2 Jahren auftrat. Da nach dem Syndromwechsel Symptome aus dem schizophrenen Formenkreis bis heute fehlen, lässt sich in unseren Fällen die Bezeichnung als schizoaffektive Psychose nicht halten. Es handelt sich also um einen Syndromwechsel im Sinne eines Entitätenwechsels, der über Jahre hinweg stabil bleibt. Auch der Ausgang der Erkrankung unterstreicht unsere Beobachtung. Bei allen Patienten ist sowohl subjektiv als auch objektiv ein positiver Ausgang festzustellen. Dieses Phänomen deckt sich mit den Ergebnissen der vielfältig durchgeführten Studien zum besseren Ausgang von affektiven als von schizophrenen Erkrankungen. Konsequenterweise führte eine Phasenprophylaxe mit Lithium in allen Fällen zu einem Behandlungserfolg. In der Literatur fehlen bisher sorgfältig recherchierte und über viele Jahre belegte Krankheitsverläufe mit dem beschriebenen Strukturwandel der Erkrankung. Die Frage, womit ein solcher Übergang zusammenhängen könnte, kann derzeit nicht beantwortet werden. Diskutiert wird die Wirkung von Neuroleptika, hier vor allem deren depressiogene Potenz. Wenn man diese depressiogene Wirkung verantwortlich machen wollte, wäre nach dem Übergang in eine affektive Störung zunächst eine depressive Phase zu erwarten. Das Gegenteil ist bei unseren Patienten der Fall: alle unsere Patienten entwickelten nach einem durchschnittlichen Intervall von 10,4 Jahren zuerst eine Manie und dann im weiteren Verlauf eine Depression. Mit Hilfe eines psychodynamischen Erklärungsversuches könnte der Strukturwandel als ein Prozess verstanden werden, der dazu diente, der drohenden Ich-Destruktion und – Fragmentierung entgegenzuwirken und über Jahre zur Entwicklung eines höheren psychischen Strukturniveaus der Patienten geführt hat. Es bleibt in jedem Fall festzuhalten, dass weitere Studien auf dem Forschungsgebiet des Syndromwechsels wünschenswert wären, um dem Wesen des Wandels und auch der damit verbundenen klinisch relevanten therapeutischen Konsequenzen näherzukommen.
Über Rassenhygiene
(1913)