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Innerhalb der letzten Jahre ist weltweit eine progrediente Zunahme der Zahl am Typ II-Diabetes erkrankter Personen beobachtet worden, die sich nicht mehr nur in hochentwickelten Industriestaaten, sondern zunehmend auch in Entwicklungsländern zu manifestieren scheint. Dabei geht das größte Gesundheitsrisiko eines Typ II-Diabetes von einer Amputation der unteren Extremitäten aus, die oft die finale therapeutische Maßnahme in der Behandlung eines diabetischen Fußulkus darstellt. Ein gemeinsames Charakteristikum diabetischer Ulzerationen und anderer chronischer kutaner Wundheilungsstörungen ist neben einer allgemein schlechten Heilungsprognose eine fehlregulierte Entzündungsreaktion. In der vorliegenden Arbeit ist daher die Rolle von SOCS3 als potentem Bestandteil entzündungsdämpfender Regelkreise während der kutanen Wundheilung zunächst in stoffwechselgesunden und diabetischen Mäusen untersucht worden, um später ein SOCS3-überexprimierendes transgenes Mausmodell als Basis weiterführender Untersuchungen zu etablieren und in die Arbeit zu integrieren. Dabei konnte gezeigt werden, dass SOCS3 in stoffwechselgesunden Mäusen während der entzündlichen Akutphase der Heilung deutlich, aber zeitlich begrenzt hochreguliert ist und somit offensichtlich eine wichtige Funktion in der intrazellulären Regulation proinflammatorischer Signalkaskaden übernimmt. Im Gegensatz dazu zeigten heilungsdefiziente Wunden diabetischer ob/ob-Mäuse eine deutlich verlängerte Expression dieses Proteins, wobei sich herausstellte, dass sich diese vorwiegend auf Keratinozyten der unterentwickelten Epithelränder und der atrophischen Neoepidermis beschränkte. Aus dieser Entdeckung heraus entstand die zentrale Fragestellung dieser Arbeit, die darauf abzielte zu klären, ob eine fehlregulierte SOCS3-Expression in Keratinozyten des Wundrandes als zentrale Komponente in der Kausalkette diabetisch-chronischer Wundheilungsstörungen aufgefasst werden kann. Tatsächlich konnte anhand des transgenen Mausmodells in vivo und in vitro nachgewiesen werden, dass eine erhöhte intrazelluläre Verfügbarkeit von SOCS3 in Keratinozyten negativ mit deren Potenzial zur Proliferation und Migration interferiert. Das Protein SOCS3 besetzt somit im Prozess der kutanen Wundheilung eine inhibitorische Schlüsselposition in der Regulation essentieller Kernkompetenzen von Wundrandkeratinozyten, und dies als eigenständiges Element isoliert von Komplikationen, die sich sekundär aus einem diabetischen Phänotyp ergeben. In der Konsequenz zeigten stoffwechselgesunde transgene Mäuse deutliche Defizite in der Reepithelialisierung des Wundareals, die in vergleichbarer Form aus Wunden diabetischer ob/ob-Mäuse bekannt sind. Darüber hinaus konnte in SOCS3-überexprimierenden Mäusen eine für chronische Wunden typische, gesteigerte Entzündungsantwort im Wundgewebe detektiert werden, die sich durch eine verlängerte und erhöhte Präsenz neutrophiler Granulozyten und Makrophagen sowie eine verstärkte Expression proinflammatorischer Zytokine und Entzündungsmarker auszeichnete. Obwohl immunhistochemische Färbungen und Messungen proentzündlicher Mediatoren im Wundgewebe auf eine kritische Rolle SOCS3-überexprimierender Keratinozyten in der Bereitstellung proentzündlicher Mediatoren hindeuteten, konnten in vitro-Untersuchungen keinen proinflammatorisch veränderten Phänotyp transgener Keratinozyten bestätigen. Dies impliziert, dass die unkontrollierte Entzündungsantwort im transgenen Mausmodell sehr wahrscheinlich sekundär aus der retardierten Reepithelialisierung hervorging. Demnach ist denkbar, dass die SOCS3-bedingte retardierte Epithelregenerierung auch während der diabetisch-gestörten Wundheilung in der ob/ob-Maus eine bislang unterschätzte, zentrale Position in der Ätiologie der Heilungsstörung einnimmt. Die interessanteste Beobachtung ergab sich nach systemischer Neutralisierung des antiinflammatorischen Wachstumsfaktors TGF-β, nachdem eine drastische, offenbar gegenregulatorische Steigerung der TGF-β1-Expression im Wundgewebe heilungsdefizienter, transgener Mäuse detektiert wurde. Überraschender Weise führte die Neutralisierung von TGF-β in der transgenen Maus trotz der nach wie vor massiven Entzündung zu einer deutlich verbesserten Heilungssituation, die in diesem Fall nicht - wie aus der Literatur bekannt - auf eine Verbesserung der Wundreepithelialisierung, sondern eher auf eine erhöhte Kontraktilität der Wunden zurückzuführen war. Einerseits verweist dies erneut auf den potenten proliferationshemmenden Einfluss der hohen SOCS3-Spiegel. Andererseits rückt damit die Entzündungsreaktion in den Bereich eines Epiphänomens ab, da gezeigt werden konnte, dass eine erhöhte Wundinflammation offensichtlich nicht zwingend ein Charakteristikum darstellt, das per definitionem negativ mit dem Heilungsfortschritt interferieren muss.
Infectious diseases are an existential health threat, potentiated by emerging and re-emerging viruses and increasing bacterial antibiotic resistance. Targeted treatment of infectious diseases requires precision diagnostics, especially in cases where broad-range therapeutics such as antibiotics fail. There is thus an increasing need for new approaches to develop sensitive and specific in vitro diagnostic (IVD) tests. Basic science and translational research are needed to identify key microbial molecules as diagnostic targets, to identify relevant host counterparts, and to use this knowledge in developing or improving IVD. In this regard, an overlooked feature is the capacity of pathogens to adhere specifically to host cells and tissues. The molecular entities relevant for pathogen–surface interaction are the so-called adhesins. Adhesins vary from protein compounds to (poly-)saccharides or lipid structures that interact with eukaryotic host cell matrix molecules and receptors. Such interactions co-define the specificity and sensitivity of a diagnostic test. Currently, adhesin-receptor binding is typically used in the pre-analytical phase of IVD tests, focusing on pathogen enrichment. Further exploration of adhesin–ligand interaction, supported by present high-throughput “omics” technologies, might stimulate a new generation of broadly applicable pathogen detection and characterization tools. This review describes recent results of novel structure-defining technologies allowing for detailed molecular analysis of adhesins, their receptors and complexes. Since the host ligands evolve slowly, the corresponding adhesin interaction is under selective pressure to maintain a constant receptor binding domain. IVD should exploit such conserved binding sites and, in particular, use the human ligand to enrich the pathogen. We provide an inventory of methods based on adhesion factors and pathogen attachment mechanisms, which can also be of relevance to currently emerging pathogens, including SARS-CoV-2, the causative agent of COVID-19.
BACKGROUND: In the heart, cytoplasmic actin networks are thought to have important roles in mechanical support, myofibrillogenesis, and ion channel function. However, subcellular localization of cytoplasmic actin isoforms and proteins involved in the modulation of the cytoplasmic actin networks are elusive. Mena and VASP are important regulators of actin dynamics. Due to the lethal phenotype of mice with combined deficiency in Mena and VASP, however, distinct cardiac roles of the proteins remain speculative. In the present study, we analyzed the physiological functions of Mena and VASP in the heart and also investigated the role of the proteins in the organization of cytoplasmic actin networks.
RESULTS: We generated a mouse model, which simultaneously lacks Mena and VASP in the heart. Mena/VASP double-deficiency induced dilated cardiomyopathy and conduction abnormalities. In wild-type mice, Mena and VASP specifically interacted with a distinct αII-Spectrin splice variant (SH3i), which is in cardiomyocytes exclusively localized at Z- and intercalated discs. At Z- and intercalated discs, Mena and β-actin localized to the edges of the sarcomeres, where the thin filaments are anchored. In Mena/VASP double-deficient mice, β-actin networks were disrupted and the integrity of Z- and intercalated discs was markedly impaired.
CONCLUSIONS: Together, our data suggest that Mena, VASP, and αII-Spectrin assemble cardiac multi-protein complexes, which regulate cytoplasmic actin networks. Conversely, Mena/VASP deficiency results in disrupted β-actin assembly, Z- and intercalated disc malformation, and induces dilated cardiomyopathy and conduction abnormalities.
Selection and prioritization of patients with HCC for LT are based on pretransplant imaging diagnostic, taking the risk of incorrect diagnosis. According to the German waitlist guidelines, imaging has to be reported to the allocation organization (Eurotransplant) and pathology reports have to be submitted thereafter. In order to assess current procedures we performed a retrospective multicenter analysis in all German transplant centers with focus on accuracy of imaging diagnostic and tumor classification. 1168 primary LT for HCC were conducted between 2007 and 2013 in Germany. Patients inside the Milan, UCSF, and up-to-seven criteria were misclassified with definitive histologic results in 18%, 15%, and 11%, respectively. Patients pretransplant outside the Milan, UCSF, and up-to-seven criteria were otherwise misclassified in 34%, 43%, and 41%. Recurrence-free survival correlated with classification by posttransplant histological report, but not pretransplant imaging diagnostic. Univariate analysis revealed tumor size, vascular invasion, and grading as significant parameters for outcome, while tumor grading was the only parameter persisting by multivariate testing. Conclusion. There was a relevant percentage (15-40%) of patients misclassified by imaging diagnosis at a time prior to LI-RADS and guidelines to improve imaging of HCC. Outcome analysis showed a good correlation to histological, in contrast poor correlation to imaging diagnosis, suggesting an adjustment of the LT selection and prioritization criteria.
Background. Bile leakage testing may help to detect and reduce the incidence of biliary leakage after hepatic resection. This review was performed to investigate the value of the White-test in identifying intraoperative biliary leakage and avoiding postoperative leakage.
Material and methods. A systematic review and meta-analysis was performed. Two researchers performed literature research. Primary outcome measure was the incidence of post-hepatectomy biliary leakage; secondary outcome measure was the ability of detecting intraoperative biliary leakage with the help of the White-test.
Results. A total of 4 publications (including original data from our center) were included in the analysis. Evidence levels of the included studies had medium quality of 2b (individual cohort studies including low quality randomized controlled trials). Use of the White-test led to a significant reduction of post-operative biliary leakage [OR: 0.3 (95% CI: 0.14, 0.63), p = 0.002] and led to a significant higher intraoperative detection of biliary leakages [OR: 0.03 (95%CI: 0.02, 0.07), p < 0.00001].
Conclusion. Existing evidence implicates the use of the White-test after hepatic resection to identify bile leaks intraoperatively and thus reduce incidence of post-operative biliary leakage. Nonetheless, there is a requirement for a high-quality randomized controlled trial with adequately powered sample-size to confirm findings from the above described studies and further increase evidence in this field.