Medizin
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Meeting abstract : Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012), 23.10.-26.10.2012, Berlin.
Fragestellung: Die Behandlung langstreckiger Knochendefekte ist eine große Herausforderung. Die Masquelet-Technik zur Behandlung solcher Defekte ist eine zweizeitige Operationstechnik. Zuerst erfolgt die Insertion eines PMMA (Polymethylmethacrylat)-Zementspacers in den Knochendefekt, der die Bildung einer Membran induziert. Diese Membran enthält Wachstumsfaktoren und regenerative Zellen, die möglicherweise die Knochenheilung unterstützen. Nach einigen Wochen wird der Zementspacer entfernt und der induzierte Membranschlauch mit Beckenkammspongiosa aufgefüllt. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer kompletten Knochenheilung. Ziele dieser Untersuchung waren die Etablierung der Masquelettechnik am Rattenmodell und die Definition eines Zeitpunkts, an welchem die Membran eine ausreichende Festigkeit sowie einen signifikanten Gehalt von Vorläuferzellen aufweist.
Methodik: Nach Genehmigung der Experimente wurden die Femura von 24 männlichen SD-Ratten osteotomiert. Die Lücke (10 mm) wurde mit PMMA-Zement aufgefüllt und mittels Miniplatte stabilisiert. Parallel wurden den Versuchstieren gleich große PMMA-Spacer subcutan unter die Rückenhaut implantiert. Nach 2, 4, bzw. 6 Wochen (W) erfolgte die Entnahme der Membranen. Ein Teil der Membran wurde für (immun)histologische Untersuchungen aufbereitet (CD34, vWF, van Giesson), ein Teil für die in vitro Kultur. Auswachsende Vorläuferzellen in vitro wurden über CD34 und STRO-1-Färbung nachgewiesen. Statistik: Mediane, Kruskal-Wallis-Test, p<0,05 ist signifikant.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im zeitlichen Verlauf nahmen die Vaskularisierung (vWF-positive Fläche [%]: 2 W: 1,8; 4 W:1.6 vs 6 W: 6,4), die Dicke der Membran ([µm]: 2 W: 350 vs 4W: 517, 6 W: 592) und der Bindegewebsanteil ([µm]: 2W: 201 vs 4W: 324, 6W: 404) signifikant zu. Der Hauptanteil elastischer Fasern war auf der dem Zement zugewandten Seite, Vaskularisierung war eher auf der Weichteil zugewandten Seite zu finden. Der Anteil CD34 positiver Zellen nahm signifikant ab (2W: 5%, 4 W: 4% vs 6 W: 1%). Auswachsende STRO-1 positive Zellen konnten nur in zweiwöchigen Membranen nachgewiesen werden. Ältere Membranen wiesen einen zunehmenden Anteil seneszenter Zellen auf. Subcutan induzierte Membranen waren vergleichbar, wiesen jedoch tendentiell eine geringere Dicke und keine STRO-1 positiven Zellen auf.
Mit dieser Studie wurde erstmalig die Induktion einer Membran nach Masquelet im Rattenmodell etabliert. Es konnte nachgewiesen werden, dass der strukturelle Aufbau sowie die zellulären Komponenten zeitlichen Änderungen unterliegen und der Ort der Induktion Einfluss auf die zellulären Komponenten der Membran hat. Junge Membranen (2W) enthielten CD34 und STRO-1 positive Zellen. 4W-Membranen enthielten nur CD34 positive Zellen wiesen aber einen signifikanten Bindegewebsanteil auf, der für eine erhöhte mechanische Stabilität spricht. Ob 2 bzw. 4 Wochen alte Membranen den Knochenheilungsprozess fördern, muss in weiterführenden Studien untersucht werden.
Fragestellung: Beurteilung der Korrektur des Astigmatismus mit der multifokalen torischen Intraokularlinsen (IOL) ReSTOR Toric (Alcon, Ft. Worth, USA) bei Kataraktoperation.
Methodik: Die Multicenterstudie umfasste Kataraktepatienten mit präoperativem Astigmatismus von ≥0,75 bis ≤2,5 dpt. die Patienten wurden einer bilateralen Implantation einer torischen multifokalen IOL zur Korrektur der Hornhautverkrümmung unterzogen. Die OP erfolgte ohne relaxierende limbale Inzisionen durch eine clear-cornea Inzision <3,0 mm. Prä- und postoperativ wurden für diese Subanalyse Autokeratometrie sowie subjektiver Astigmatismus von 39 Augen von 40 Patienten im Alter von 59,8±7,0 Jahren analysiert.
Ergebnisse: Präoperativ betrug der mittlere keratometrische Astigmatismus 1,43±0,57 dpt. Die mittlere Inzisionsgröße betrug 2,59±0,41 mm. 1 Monat postoperativ betrug der mittlere keratometrische Astigmatismus 1,51±0,95 dpt (25 Augen). Der Unterschied im keratometrischen Astigmatismus zwischen präoperativ und 1-Monat-postop betrug 0,57±0,96 dpt. Der präoperative subjektive Astigmatismus wurde signifikant von 0,32±0,33 dpt (25 Augen) auf 0,99±0,70 dpt reduziert. (39 Augen, p <0,0001).
Schlussfolgerung: Die Implantation der multifokale torischen IOL zeigt vorhersehbare postoperative Ergebnisse bei der Korrektur des Astigmatismus nach kataraktoperation.
Die exakte Positionierung von Intraokularlinsen in den Kapselsack ist von entscheidender Bedeutung für das postoperative visuelle Ergebnis nach Kataraktoperation oder refraktivem Linsenaustausch. Schon leichte Dezentrierungen können optische Aberrationen hervorrufen welche das Sehen der Patienten negativ beeinflussen. Besonders kommt dieses Phänomen bei sog. Premium Intraokularlinsen mit speziellen Optiken (asphärisch, torisch oder multifokal, sowie Kombinationen dieser) zum Tragen. Diese Optiken können Ihre gewünschte Wirkung nur bei exakter Positionierung entfalten. Eine postoperative Feinpositionierung ist nicht möglich, was die Ansprüche an den Operateur bei Implantation der Linsen erhöht. Minimalinvasive microinzisionelle Operationstechniken bieten heute gute Möglichkeiten, die Implantate exakt zu positionieren. Neben den Dezentrierungen können Intraokularlinsen auch dislozieren, beispielweise durch intra- oder postoperative Kapselrupturen, Linsenverziehungen oder auch Rotation der Implantate. Hier ist ein weiterer chirurgischer Eingriff von Nöten. Der Vortrag stellt dementsprechend verschiedene Videos und praktische Hinweise zur Handhabung postoperativer Linsendislokationen vor.
Background: Undergoing systemic inflammation, the innate immune system releases excessive proinflammatory mediators, which finally can lead to organ failure. Pattern recognition receptors (PRRs), such as Toll-like receptors (TLRs) and NOD-like receptors (NLRs), form the interface between bacterial and viral toxins and innate immunity. During sepsis, patients with diagnosed adrenal gland insufficiency are at high risk of developing a multiorgan dysfunction syndrome, which dramatically increases the risk of mortality. To date, little is known about the mechanisms leading to adrenal dysfunction under septic conditions. Here, we investigated the sepsis-related activation of the PRRs, cell inflammation, and apoptosis within adrenal glands.
Methods: Two sepsis models were performed: the polymicrobial sepsis model (caecal ligation and puncture (CLP)) and the LTA-induced intoxication model. All experiments received institutional approval by the Regierungspräsidium Darmstadt. CLP was performed as previously described [1], wherein one-third of the caecum was ligated and punctured with a 20-gauge needle. For LTA-induced systemic inflammation, TLR2 knockout (TLR2-/-) and WT mice were injected intraperitoneally with pure LTA (pLTA; 1 mg/kg) or PBS for 2 hours. To detect potential direct adrenal dysfunction, mice were additionally injected with adrenocorticotropic hormone (ACTH; 100 μg/kg) 1 hour after pLTA or PBS. Adrenals and plasma samples were taken. Gene expressions in the adrenals (rt-PCR), cytokine release (multiplex assay), and the apoptosis rate (TUNEL assay) within the adrenals were determined.
Results: In both models, adrenals showed increased mRNA expression of TLR2 and TLR4, various NLRs, cytokines as well as inflammasome components, NADPH oxidase subunits, and nitric oxide synthases (data not shown). In WT mice, ACTH alone had no effect on inflammation, while pLTA or pLTA/ACTH administration showed increased levels of the cytokines IL-1β, IL-6, and TNFα. TLR2-/- mice indicated no response as expected (Figure 1, left). Interestingly, surviving CLP mice showed no inflammatory adrenal response, whereas nonsurvivors had elevated cytokine levels (Figure 1, right). Additionally, we identified a marked increase in apoptosis of both chromaffin and steroid-producing cells in adrenal glands obtained from mice with sepsis as compared with their controls (Figure 2).
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Conclusion: Taken together, sepsis-induced activation of the PRRs may contribute to adrenal impairment by enhancing tissue inflammation, oxidative stress and culminate in cellular apoptosis, while mortality seems to be associated with adrenal inflammation.
Background: Nerve injury induced protein 1 (Ninjurin 1 (Ninj1)) was first identified in Schwann cells and neurons contributing to cell adhesion and nerve regeneration. Recently, the role of Ninj1 has been linked to inflammatory processes in the central nervous system where functional repression reduced leukocyte infiltration and clinical disease activity during experimental autoimmune encephalomyelitis in mice [1]. But Ninj1 is also expressed outside the nervous system in various organs such as the liver and kidney as well as on leukocytes [2,3]. Therefore, we hypothesized that Ninj1 contributes to inflammation in general; that is, also outside the nervous system, with special interest in the pathogenesis of sepsis.
Methods: Ninj1 was repressed by transfecting HMEC-1 cells, a human dermal microvascular endothelial cell line with siRNA targeting Ninj1 (siNinj1) or a negative control (siC). Subsequently, cells were stimulated with 100 ng/ml LPS (TLR4 agonist), 3 μg/ml LTA (TLR2 agonist) or 100 n/ml poly(I:C) (TLR3 agonist) for 3 hours. The inflammatory response was analyzed by real-time PCR. In addition, transmigration of neutrophils across a HMEC-1 monolayer was measured using transwell plates (pore size 3 μm).
Results: Repression of Ninj1 by siRNA reduced Ninj1 mRNA expression in HMEC about 90% (Figure 1A). Reduced Ninj1 expression decreased neutrophil migration to 62.5% (Figure 1B) and TLR signaling. In detail, knockdown of Ninj1 significantly reduced TLR-2 and TLR-4 triggered expression of ICAM-1 and IL-6 (Figure 1C,D) while poly(I:C)-induced expression was only slightly reduced. To analyze a more specific TLR-3 target, we measured IP-10 mRNA expression, which was also significantly reduced in siNinj1-transfected cells (Figure 1E).
Conclusion: Our in vitro data strongly indicated that Ninj1 is involved in regulation of TLR signaling and therewith contributes to inflammation. In vivo experiments will clarify its impact on systemic inflammation.
Einleitung: Lokoregionäre Rezidivtumore der Kopf-Hals-Region können häufig nicht mehr kurativ operativ oder radiotherapeutisch behandelt werden, so dass neue Therapiekonzepte erforderlich sind. Es konnte gezeigt werden, dass statische Magnetfelder (SMF) Tumorwachstum und -angiogenese signifikant beeinflussen und zu einem intratumoralen Ödem führen. Das Ziel der vorliegenden Studie war die Evaluation des Effektes von SMF auf die Permeabilität von Tumorblutgefäßen und die therapeutische Nutzbarkeit in Kombination mit einer konventionellen Chemotherapie.
Methoden: Zellen eines syngenen amelanotischen Melanoms wurden in transparente Rückenhautkammern bei Goldhamstern implantiert. Unter SMF-Exposition von 587 mT wurde fluoreszenzmikroskopisch die Extravasation von rhodaminmarkiertem Albumin zur Errechnung der Gefäßpermeabilität gemessen und intratumorale Leukozyten-Endothelzell-Interaktionen quantifiziert. Für die anschließende Therapiestudie wurden die antitumoralen Effekte einer Kombinationstherapie von Paclitaxel und SMF-Exposition verglichen mit drei Kontrollgruppen (Glucose, Paclitaxel allein, SMF allein; je n=6).
Ergebnisse: SMF führen zu einer signifikanten Erhöhung der Tumorblutgefäßpermeabilität bei unveränderten Leukozyten-Endothelzell-Interaktionen. Die Kombinationstherapie von SMF und Paclitaxel ist – bezogen auf Tumorwachstum und Angiogenese – Monotherapien überlegen.
Schlussfolgerung: Eine SMF-induzierte Steigerung der Gefäßpermeabilität kann die Blut-Tumor-Schranke beeinflussen und somit die Effektivität einer Chemotherapie mit kleinmolekularen Substanzen wie Paclitaxel deutlich steigern. Bei Verwendung von Kopfspulen erscheint eine derartige adjuvante Kombinationstherapie für lokoregionäre Karzinomrezidive der Kopf-Hals-Region besonders geeignet.