610 Medizin und Gesundheit
Refine
Year of publication
Document Type
- Article (6062)
- Doctoral Thesis (1980)
- Preprint (281)
- Part of Periodical (244)
- Conference Proceeding (203)
- Book (175)
- Contribution to a Periodical (172)
- Review (58)
- Part of a Book (39)
- Working Paper (17)
Language
- English (6181)
- German (3013)
- Latin (26)
- mis (13)
- Multiple languages (13)
- French (11)
- Portuguese (1)
- Romanian (1)
- Russian (1)
- Spanish (1)
Has Fulltext
- yes (9262) (remove)
Keywords
- inflammation (95)
- COVID-19 (68)
- SARS-CoV-2 (54)
- apoptosis (41)
- cancer (41)
- Inflammation (40)
- glioblastoma (38)
- breast cancer (34)
- autophagy (32)
- Cancer (30)
Institute
- Medizin (7418)
- Pharmazie (297)
- Biowissenschaften (270)
- Präsidium (255)
- Biochemie, Chemie und Pharmazie (233)
- Biochemie und Chemie (216)
- Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) (155)
- Georg-Speyer-Haus (130)
- Sportwissenschaften (130)
- Psychologie (94)
The compulsive habit of cars
(2014)
The car dependence of people living in contemporary cities is a major concern for policy makers, who often find it difficult to persuade people into more sustainable transport modes. By contrast, recent insights from neuroscience have shown that a broad spectrum of behaviors can become habitual and, thus, resistant to change. Here, we outline the potential of collaboration between neuroscience and human geography aiming at a better understanding of habits that determine everyday commuting routines.
Neurodevelopmental psychiatric disorders (NPDs) like attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), autism spectrum disorder (ASD), and schizophrenia, affect millions of people worldwide. Despite recent progress in NPD research, much remains to be discovered about their underpinnings, therapeutic targets, effects of biological sex and age. Risk factors influencing brain development and signalling include prenatal inflammation and genetic variation. This dissertation aimed to build upon these findings by combining behavioural, molecular, and neuromorphological investigations in mouse models of such risk factors, i.e. maternal immune activation (MIA), neuron-specific overexpression (OE) of the cytoplasmatic isoforms of the RNA-binding protein RBFOX1, and neuronal deletion of the small Ras GTPase DIRAS2.
Maternal infections during pregnancy pose an increased risk for NPDs in the offspring. While viral-like MIA has been previously established elsewhere, this study was the first in our institution to implement the model. I validated NPD-relevant deficits in anxiety- and depression-like behaviours, as well as dose- and sex-specific social deficits in mouse offspring following MIA in early gestation. Proteomic analyses in embryonic and adult hippocampal (HPC) synaptoneurosomes highlighted novel and known targets affected by MIA. Analysis of the embryonic dataset implicated neurodevelopmental disruptions of the lipid, polysaccharide, and glycoprotein metabolism, important for proper membrane function, signalling, and myelination, for NPD-pertinent sequelae. In adulthood, the observed changes encompassed transmembrane trafficking and intracellular signalling, apoptosis, and cytoskeletal organisation pathways. Importantly, 50 proteins altered by MIA in embryonic and adult HPC were enriched in the NPD-relevant synaptic vesicle cycle. A persistently upregulated protein cluster formed a functional network involved in presynaptic signalling and proteins downregulated in embryos but upregulated in adults by MIA were correlated with observed social deficits. 49/50 genes encoding these proteins were significantly associated with NPD- and comorbidity-relevant traits in human phenome-wise association study data for psychiatric phenotypes. These findings highlight NPD-relevant targets for future study and early intervention in at-risk individuals. MIA-evoked changes in the neuroarchitecture of the NPD-relevant HPC and prefrontal cortex (PFC) of male and female mice highlighted sex- and region-specific alterations in dendritic and spine morphology, possibly underlining behavioural phenotypes.
To further investigate genetic risk factors of NPDs, I performed a study based on the implications of RBFOX1’s pleiotropic role in neuropsychiatric disorders and previous preclinical findings. Cytoplasmatic OE of RBFOX1, which affects the stability and translation of thousands of targets, was used to disseminate its role in morphology and behaviour. RBFOX1 OE affected dendritic length and branching in the male PFC and led to spine alterations in both PFC and HPC. Due to previously observed ASD-like endophenotypes in our Rbfox1 KO mice and the importance of gene × environment effects on NPD susceptibility, I probed the interaction of cytoplasmatic OE and a low-dose MIA on offspring. Both RBFOX1 OE alone and with MIA led to increased offspring loss during the perinatal period. Preliminary data suggested that RBFOX1 OE × MIA might increase anxiety- and anhedonia-like behaviours. Morphological changes in the adult male OE HPC and PFC suggested increased spine density and reduced dendritic complexity. A small post-mortem study in human dorsolateral PFC of older adults did not reveal significant effects of a common risk variant on RBFOX1 abundance.
To expand upon NPD genetic risks, I evaluated the effects of a homo- (KO) or heterozygous (HET) Diras2 deletion in a novel, neuron-specific mouse model. DIRAS2’s function is largely unknown, but it has been associated with ADHD in humans and neurodevelopment in vitro. In adult mice, there were subtle sex-specific effects on behaviour, i.e. more pronounced NPD-relevant deficits in males, in keeping with human data. KO mice had subtly improved cognitive performance, while HET mice exhibited behaviours in line with core ADHD symptoms, e.g. earning difficulties (females), response inhibition deficits and hyperactivity (males), suggesting Diras2 dose-sensitivity and sex-specificity. The morphological findings revealed multiple aberrations in dendritic and spine morphology in the adult PFC, HPC, and amygdala of HET males. KOs changes in spine and dendritic morphology were exclusively in the PFC and largely opposite to those in HETs and NPD-like phenotypes. Region- and genotype-specific expression changes in Diras2 and Diras1 were observed in six relevant brain regions of adult HET and KO females, also revealing differences in the survival and morphology regulator mTOR, which might underlie observed differences.
In conclusion, the effects of MIA and partial Diras2 knockdown resembled each other in core, NPD-associated behavioural and morphological phenotypes, while cytoplasmatic RBFOX1 OE and full Diras2 KO differed from those. My findings suggest complex dose- and sex-dependent relationships between these prenatal and genetic interventions, whose NPD-relevant influences might converge onto neurodevelopmental molecular pathways. An assessment of such putative overlap, based on available data from the MIA proteomic analyses of embryonic and adult HPC, suggested the three models might be linked via downstream targets, interactions, and upstream regulators. Future studies should disseminate both distinct and shared aspects of MIA, RBFOX1, and DIRAS2 relevant to NPDs and build upon these findings.
Bei 166 Patienten wurde eine perkutane transluminale Angioplastie (PTA) der A. carotis interna bzw. communis durchgeführt. 37/166 Patienten hatten symptomatische Stenosen (22,3 %). Der Stenosegrad lag bei 76,0 ± 9,9 % (57- 97 %). Bei 165/166 Patienten (99,4 %) wurde die PTA erfolgreich durchgeführt und der Stenosegrad auf 5,8 ± 21,2 % ( -73- 79 %) gesenkt. Perioperativ traten bei 8/166 Patienten neurologische Komplikationen auf (4,8 %), darunter fünf cerebrale Infarkte (3,0 %). Perioperative verstarben vier Patienten (2,4 %), zwei an Folgen einer Apoplexie, zwei an Folgen eines Myokardinfarktes. 152/166 Patienten wurden durchschnittlich 16 ± 18 Monate (ein Tag nach PTA bis maximal 87 Monaten) nachuntersucht. Bei 17 Patienten kam es zu Rezidivstenosen (10,2 %), drei davon zeigten neurologische Symptome, drei weitere bedurften einer wiederholten PTA (Re-PTA).
Die perioperativen Ergebnisse der vorgelegten Arbeit deckten sich weitgehend mit denen anderer Studien zur PTA 5, sowie zu denen bedeutender Studien zur Thrombendarteriektomie (TEA) 6. Diese Ergebnisse wurden durch die randomisierte CAVATAS- Studie
bestätigt, in der keine signifikanten Unterschiede bezüglich der Inzidenz neurologischer Symptome und der Mortalität der PTA und TEA nachgewiesen wurden [18]. Größer angelegte Studien hierzu werden zur Zeit in Europa und Nordamerika durchgeführt (CREST, SPACE). Rezidivstenosen scheinen häufiger nach PTAs aufzutreten, wobei Verbesserungen durch neue Techniken für die PTA und auch die TEA zu erwarten sind. Die klinische Bedeutung der Rezidivstenosen erwies sich bei der PTA als relativ unbedeutend.
Bei der Ermittlung von Risikofaktoren (Patientenalter; Stenoselänge; Kalzifikationen, Ulcerationen und Thromben in der Läsion) wurde festgestellt, dass bei der PTA andere Faktoren bedeutsam sind als bei der TEA. Zukünftig könnten Komplikationen vermieden werden, wenn Patienten aufgrund ihres Risikoprofils zur jeweils vorteilhafteren Behandlung zugewiesen würden.
Bei 91/166 Patienten wurde ein Embolieprotektionssystem verwandt. Es wurden verschiedene Methoden angewendet: distale Occlusion (PercuSurge™ System, n = 46), Filtersysteme (4 verschiedene Typen, n = 43) und proximale Occlusion (Arteriasystem, n = 2). Die Erfolgsrate lag bei 95,6 % und unterschied sich nicht signifikant innerhalb der einzelnen Systeme (PercuSurge™ System: 95,7 %; Filter: 95,3 %). Bei 67/91 Patienten wurde thrombotisches Material in den Filtern, bzw. im Aspirat festgestellt (73,6 %), wobei die Filter häufiger Partikel zurückhielten als das PercuSurge™ System (81,4 % versus 69,6 %). Bei vier Patienten kam es während der Protektion zu neurologischen Komplikationen, wobei in keinem dieser Fälle ein kausaler Zusammenhang zu den Protektionssysteme nachgewiesen werden konnte. Bei allen vier Patienten wurde thrombotisches Material nachgewiesen und entfernt. Die perioperative Inzidenz neurologischer Komplikationen lag bei 2,7 % (2/75 Patienten) ohne und bei 6,6 % (6/91 Patienten) mit Protektion. Die Mortalität lag bei 1,3 % (1/75 Patienten) ohne und bei 3,3 % (3/91 Patienten) mit Protektion. Diese Ergebnisse waren nicht signifikant. Die Ergebnisse der Filter und des PercuSurge™ Systems unterschieden sich ebenfalls nicht signifikant voneinander (PercuSurge™ System, Inzidenz neurologischer Komplikationen und Mortalität: 4,3 %; Filtersysteme, Inzidenz neurologischer Komplikationen: 9,3 %, Mortalität: 2,3 %). Während der PTA traten periprocedurale neurologische Symptome (PNS) bei Benutzung von Filtersystemen bei 8/43 Patienten (18,6 %), beim PercuSurge™ System bei 17/46 Patienten (37,0 %) auf.
Alle Protektionssysteme erwiesen sich in der vorliegenden Arbeit als praktikabel und für die klinische Routine geeignet. Der häufige Nachweis von Partikeln bestätigte den Nutzen der Protektion. In dieser Arbeit zeigte sich jedoch eine höhere Inzidenz neurologischer Komplikationen und Mortalität. Aufgrund der durchweg positiven Erfahrungen in vielen anderen Studien ist jedoch der klinische Nutzen der Protektion unzweifelhaft [70, 90, 132]. Kein signifikanter Unterschied konnte zwischen dem PercuSurge™ System den Filtersystemen festgestellt werden. Das PercuSurge™ System zeichnete eine geringere Inzidenz neurologischer Komplikationen und eine höhere technische Erfolgsrate aus, die Filter eine geringere Inzidenz von PNS und eine größere Effektivität beim Zurückhalten von thromboembolischen Partikeln.
Gerade in der Medizin besteht die Diagnostik nicht nur aus Zahlen und Werten, die Gesamtheit einer Diagnostik setzt sich häufig auch aus Bildern zusammen. Die bildgebende Diagnostik lässt nur wenig Spielraum für eine platzsparende Arbeitsweise, zu wichtig ist der wissenschaftliche Aussagewert feinster Details, seien es nun radiologische Aufnahmen, klinische Bilder oder Histologien. Moderne Computernetzwerke bieten eine geeignete Infrastruktur zum Austausch relevanter Daten in akzeptabler Geschwindigkeit bei guter Datenqualität. So ist die EDV nicht nur Datenverwalter, sondern ein aktives Hilfsmittel im medizinischen Alltagsgebrauch.
Diese Arbeit soll zeigen, welche technischen Voraussetzungen erfüllt sein müssen, um durch Einsatz digitaler Bilderfassungsgeräte eine optimale Datengrundlage für Forschung, Lehre und Dokumentation zu schaffen.
Die gezeigten Systeme sind grundsätzlich in statische „solid-state“ Systeme und dynamische „remote“-Systeme zu unterteilen.
Statische Systeme sind der asynchronen Telemedizin zuzuordnen und arbeiten nach dem store and forward Prinzip. Die Aufnahme ist nicht erweiterbar, in der Ferne wird zeitlich unabhängig die Diagnose gestellt. Dieses System bietet sich in strukturschwachen Regionen an.
Remotesysteme sind technisch sehr viel aufwendiger. Die sogenannte synchrone Telemedizin ist auch räumlich getrennt, findet jedoch zeitgleich statt. Das heißt, über eine Kamera und Datenleitung sind die Experten direkt mit dem Präparat oder dem Patienten verbunden. Aufgrund des technischen Aufwandes sind solche Systeme in der Regel in strukturstarken Regionen zu finden.
Beide Varianten messen sich bezüglich ihrer Validität an dem sogenannten „GoldStandard“, dem direkten Kontakt von Facharzt oder Pathologen zu Patient oder Präparat. Abhängig von der technischen Qualität haben sich beide telemedizinischen Prinzipien als in hohem Maße valide dargestellt.
Die Wahl der Kamera als zentrales Übersetzungsmedium von Bild in Daten setzt ein exaktes Studium der technischen Grundlagen voraus, wenn man bezüglich Auflösung und Lichtempfindlichkeit keine Kompromisse eingehen möchte, aber auch, wenn die physikalischen Grenzen, wie etwa die optische Auflösung eines Systems, die Notwendigkeit eines hochauflösendsten Systems nicht sinnvoll erscheinen lässt. Die Archivierung der Daten erfordert zudem Speicherplatz. Die Kompression von Bildern kann verlustfrei, aber auch verlustbehaftet stattfinden. Je nach Anwendungszweck gilt es daher abzuwägen, ob objektive Verlustfreiheit bei höherem Speicherbedarf oder wenig Platzbedarf bei einem eventuellen Qualitätsverlust gewünscht ist. Im hier gestellten Vergleich zwischen einem hochauflösenden Single-Shot System und einem Multishotaufbau hat sich gezeigt, dass die Qualität des Bildes bei einem hochauflösenden Einzelbild homogener ist, während das gekachelte Bild durch das Merging-Verfahren Belichtungs- und Schärfeunterschiede aufweist und die Bereiche der Bildteilzusammenführung erkennen lassen kann. Als Vorteil eines solchen Aufbaus ist sicherlich die technisch nahezu unbegrenzte Bildfläche zu nennen, da das aufgenommene Areal nicht von einem Einzelbild, sondern der Zahl der Segmente abhängt. Insofern haben beide Konzepte abhängig vom Einsatzanspruch ihre Existenzberechtigung.
Multilevel-Untersuchung des nitrinergen Systems bei affektiven Störungen und schizophrenen Psychosen
(2023)
Das nitrinerge System und damit auch NOx als Neurotransmitter werden mit der Entstehung verschiedener psychischer Erkrankungen in Verbindung gebracht. Die genaue Rolle des Botenstoffs ist jedoch nicht ausreichend geklärt und auch die Frage, ob dieser als diagnostischer oder prädiktiver Biomarker nützlich sein könnte, ist unbeantwortet. In der vorliegenden Arbeit wurde folglich untersucht, ob es Unterschiede zwischen den Diagnosegruppen MDD, BIP, SCZ und der Kontrollgruppe bezüglich peripherer NOx- Konzentrationen gibt. Darüber hinaus wurden Unterschiede innerhalb der Diagnosegruppen im Krankheitsverlauf im Sinne von Phasenunterschieden mittels zweier Messzeitpunkte untersucht und analysiert, ob es Korrelationen mit genetischen Variationen in NOS-Genabschnitten gibt. Insgesamt wurden 185 Probanden in die Studie mitaufgenommen: 52 gesunde CTRL, 43 Patienten mit MDD, 41 Patienten mit BIP und 49 Patienten mit SCZ. Biochemische, genetische und klinische Daten wurden bei Aufnahme und Entlassung in der psychiatrischen Abteilung des Universitätsklinikums Frankfurt erhoben. Klinische Daten, die den Symptomverlauf 90 und die Erkrankungsschwere beurteilten, nutzten dazu standardisierte teilstrukturierte klinische Interviews. Biochemische Daten wurden mittels im Serum gemessener NOx- Spiegel quantifiziert. Bezüglich der Untersuchung der Risikogenvarianten wurden Probanden anhand des NOS1 ex1f-VNTR-Polymorphismus sowie SNPs in den Genen NOS1, NOS3 und NOS1AP genotypisiert. Bei Aufnahme wiesen SCZ-Patienten im Vergleich zu CTRL-, MDD- und BIP-Gruppen signifikant höhere NOx- Konzentrationen auf. Während NOx- Spiegel im Behandlungsverlauf bei MDD- und BIP-Patienten signifikant zunahmen, konnte dies bei SCZ-Patienten nicht beobachtet werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Patienten, deren depressive Beschwerden nicht relevant zurückgingen, bei Entlassung signifikant höhere NOx- Konzentrationen aufwiesen, was durch die Beobachtung einer signifikant positiven Korrelation zwischen NOx- Serumspiegeln und depressiven Symptomen bei Entlassung unterstützt wurde. Bei der genetischen Untersuchung der Daten fiel auf, dass homozygote Träger des kurzen VNTR-Allels signifikant erhöhte NOx- Konzentrationen besaßen. Diese Ergebnisse blieben bei jenen Trägern auch nach Entlassung signifikant. Insgesamt gibt es Hinweise darauf, dass erhöhte periphere NOx- Metabolitkonzentrationen mit einer Zunahme der Psychopathologie bzw. der Erkrankungsschwere einhergehen könnten, was möglicherweise auf den NOS1 ex1f-VNRT-Polymorphismus zurückzuführen ist. Außerdem zeigten zwei SNPs, welche beide im NOS1AP-Gen lokalisiert sind, bei BIP Patienten signifikant gesteigerte NOx- Werte. Die vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass NO-Signalübertragung und NOS-Genotypen in der Pathogenese psychischer Erkrankungen eine Rolle spielen könnten. Ob diese Veränderungen allerdings kausal mit Krankheitsprozessen zu tun haben oder ob es eher Epiphänomene der Erkrankungen sind, kann mit dieser Studie nicht geklärt werden. Die Genvarianten könnten wiederum bei der Regulierung von peripheren NOx- Konzentrationen von Bedeutung sein. Die Arbeit liefert zudem Hinweise, die Verwendung von NOx als möglichen peripheren Biomarker weiter zu verfeinern und zu untersuchen. Zukünftige Studien, die die Wirksamkeit von NOx- modulierenden Pharmaka untersuchen, könnten davon profitieren, Diagnosegruppen nach Subgruppen einzuteilen, die sowohl NOS Risikogenvarianten als auch periphere NOx- Spiegel im Sinne eines Biomarker beachten.
Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) play essential roles in mediating inflammation and its resolution. PUFA metabolites generated by the cytochrome P450 (CYP) - soluble epoxide hydrolase (sEH) axis are known to regulate macrophage activation/polarization but little is known about their role in the resolution of inflammation. Monocytes were isolated from murine bone marrow or human peripheral blood and differentiated to naïve macrophages (M0). Thereafter cells were polarized using LPS and IFNγ (M1), IL-4 (M2a), or TGFβ1 (M2c). Gene expression was analyzed by RNA sequencing, RT-qPCR and Western blotting. Phagocytosis of zymosan and oxo-LDL were also assessed in vitro. Zymosan-induced peritonitis combined with immune cell profiling was used to evaluate the resolution of inflammation in vivo. The expression of sEH was comparable in M0, M1 and M2a macrophages but markedly elevated in M2c polarized cells. The increase in sEH expression elicited by TGFβ relied on the TGFβ receptor ALK5 and the phosphorylation of SMAD2, which was able to bind to the sEH promoter. In macrophages lacking sEH, M2c polarization was incomplete and characterized by lower levels of pro-resolving phagocytosis associated receptors (Tlr2 and Mrc1), as well as higher levels of the pro-inflammatory markers; Nlrp3, IL-1β and TNFα. Fitting with the failure to upregulate phagocytosis associated receptors, the uptake of zymosan and ox-LDL was less efficient in M2c macrophages from sEH-/- mice. The latter animals also demonstrated a retarded resolution of inflammation (zymosan-induced peritonitis) in vivo with fewer resident macrophages and recruited macrophages. PUFA profile analysis indicated decreased sEH substrates e.g., 11, 12-EET, as well as increased sEH products e.g., 11, 12-DHET, indicating an increased sEH activity in M2c macrophages. Taken together, our data indicates that sEH expression is required for the effective M2c polarization of macrophages and thus the resolution of inflammation.
Highlights
• It is important to distinguish acute provoked seizures due to autoimmune encephalitis from chronic unprovoked seizures due to autoimmune-associated epilepsy.
• Currently it is hardly possible in an individual AIE/ALE/RE patient to separate acute provoked seizures from chronic unprovoked seizures due to limitations in determining seizure outcomes, unclear time courses, potential causal interactions between both seizure origins, compartmentalized immune-inflammation, and a lack of licensed drugs to reliably resolve immune-inflammation in the brain parenchyma.
• This makes it hard to decide when to terminate ASMs and to counsel the individual patient regarding driving abilities and other behavioral restrictions and recommendations.
• Studies are urgently needed to define clinical and paraclinical biomarkers in a hypothesis-free, data-driven approach reliably predicting (or not) the development of AAE and the cognitive and behavioral outcome in the due course of an individual patient´s disease.
• These studies should be experimentally validated in suitable animal models.
Abstract
The current International League Against Epilepsy (ILAE) definition and classification guidelines for the first time introduced the category of immune-mediated focal epilepsy in addition to structural, genetic, infectious, and metabolic aetiologies. Moreover, the ILAE Autoimmunity and Inflammation Taskforce recently provided a conceptual framework for the distinction between acute “provoked” seizures in the acute phase of autoimmune encephalitis from chronic “unprovoked” seizures due to autoimmune-associated epilepsy. The first category predominately applies to those autoimmune encephalitis patients with autoantibodies against cell surface neural antigens, in whom autoantibodies are assumed to exert a direct ictogenic effect without overt structural damage. These patients do not exhibit enduring predisposition to seizures after the “acute phase” encephalitis, and thus do not fulfil the definition of epilepsy. The second category applies to those autoimmune encephalitis patients with autoantibodies against intracellular neural antigens and Rasmussen's encephalitis, in whom T cells are assumed to cause epileptogenic effects through immune-inflammation and overt structural damage. These patients do exhibit enduring predisposition to seizures after the “acute phase” of encephalitis and thus fulfil the definition of epilepsy. AAE may result from both, ongoing brain autoimmunity and associated structural brain damage according to the current ILAE definition and classification guideline. We here discuss the shortcomings and defaults of this concept and suggest an unbiased translationally validated and data-driven approach to predict in an individual encephalitis patient the propensity to develop (or not) AAE and the cognitive and behavioural outcome.
Despite antagonizing attempts from the tobacco industry, passive inhalation of tobacco smoke is known to be cancerogenic and toxic to human health for decades. Nonetheless, millions of non-smoking adults and children are still victims of second-hand smoke. Accumulation of particulate matter (PM) in confined spaces such as the car are particularly harmful due to high concentrations. We here aimed to analyze the specific effects of ventilation conditions in the setting of a car. By the use of the measuring platform TAPaC (tobacco-associated particulate matter emissions inside a car cabin), 3R4F reference cigarettes, Marlboro red, and Marlboro gold were smoked in a car interior with a volume of 3.709 m3. Seven different ventilation conditions (C1–C7) were analyzed. Under C1, all windows were closed. Under C2–C7, the car ventilation was turned on power level 2/4 with the air directed towards the windshield. Only the passenger side window was opened, where an outer placed fan could create an airstream speed of 15.9–17.4 km/h at one meter distance to simulate a driving car. C2: Window 10 cm opened. C3: Window 10 cm opened with the fan turned on. C4: Window half-opened. C5: Window half-opened with the fan turned on. C6: Window fully opened. C7: Window fully opened with the fan turned on. Cigarettes were remotely smoked by an automatic environmental tobacco smoke emitter and a cigarette smoking device. Depending on the ventilation condition the cigarettes emitted different mean PM concentrations after 10 min under condition C1 (PM10: 1272–1697 µg/m3, PM2.5: 1253–1659 µg/m3, PM1: 964–1263 µg/m3) under C2, C4, and C6 (PM10: 68.7–196.2 µg/m3, PM2.5: 68.2–194.7 µg/m3, PM1: 66.1–183.8 µg/m3) C3, C5, and C7 (PM10: 73.7–139 µg/m3, PM2.5: 72–137.9 µg/m3, PM1:68.9–131.9 µg/m3). Vehicle ventilation is insufficient to protect passengers from toxic second-hand smoke completely. Brand-specific variations of tobacco ingredients and mixtures markedly influence PM emissions under ventilation conditions. The most efficient ventilation mode to reduce PM exposure was achieved by opening the passenger´s window 10 cm and turning the onboard ventilation on power level 2/4. In-vehicle smoking should be banned to preserve innocent risk groups (e.g., children) from harm.
Die klinische Pfade zielten in erster Linie darauf ab, die Aufenthaltsdauer zu verkürzen und unnötige Kosten zu sparen, während die Qualität der Pflege erhalten blieb oder verbessert wurde. Bei der laparoskopischen Cholezystektomie gibt es keine ausreichenden Beweise für einen Einfluss auf postoperative Komplikationen.
In dieser retrospektiven Studie wurde die logistische Regression verwendet, um einen Neigungswert zu berechnen, und nach dem Abgleich werden 296 Patienten in beiden Gruppen im Hinblick auf postoperative Komplikationen unter Verwendung des Clavien-Dindo-Klassifizierungssystems als primäres Ziel analysiert. Darüber hinaus wurden sekundäre Ziele wie Aufenthaltsdauer, Einhaltung und Abweichung vom klinischen Pfad in Bezug auf die Entlassung von Patienten analysiert. Das relative Risiko des primären Ergebnisses wurde berechnet und mit dem E-Wert als Ansatz für Sensitivitätstests verglichen.
Aufgrund des obligatorischen Teil der klinischen Pfad bei den Patienten betrug die Compliance 100 Prozent. In 16% der Fälle trat eine Abweichung vom Pfad in Bezug auf die geplante Entlassung des Patienten am zweiten Tag nach der Operation auf. Nach Anpassung um potenzielle Faktoren beträgt das relative Risiko beim Vergleich der Clavien-Dindo-Komplikationsbewertung 0 versus 1-4 ist 1,64 (95% CI 0,87; 3,11), was nicht signifikant unterschiedlich ist (p = 0,127).
Nach Matching beträgt die Verweildauer 3,69 Tage ohne bzw. 3,26 Tage mit dem klinischen Pfad.
Vergleich zu bereits implementierter strukturierter Standardoperationsverfahren kann ein klinischer Pfad postoperative Komplikationen nicht reduzieren.
Dennoch betrachten wir unseren klinischen Pfad als ein äußerst wertvolles Instrument für die interdisziplinäre Verwaltung des Krankenhausaufenthalts des Patienten unter der Aufsicht eines erfahrenen Chirurgen.
Spezialwissen für SCALE
(2024)
Volker Zickermann und Eric Helfrich sind bei der Exzellenzcluster-Initiative SCALE (Subcellular Architecture of Life) dabei und werden dort ihre Expertise einbringen. Das Spezialgebiet des einen ist ein Proteinkomplex in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle. Der andere sucht schwerpunktmäßig bisher unbekannte Naturstoffe, die die Basis für neue Antibiotika sein könnten.
Herzforschung meets KI
(2024)
Moderne Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) spielen in der Wissenschaft eine immer größere Rolle. Wie Forscher des Exzellenzclusters Cardio-Pulmonary Institute (CPI) KI in der Herzbildgebung nutzen, zeigte Professor Eike Nagel im Rahmen der Bürgeruniversität der Goethe-Universität. Er leitet das Institut für experimentelle und translationale kardiovaskuläre Bildgebung am Fachbereich Medizin und forscht an der Entwicklung verbesserter Behandlungsmöglichkeiten für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Mit dem Ziel, seine Forschung für alle Menschen zugänglich und verständlicher zu machen, lud Prof. Nagel interessierte Bürger*innen am 10. Mai in sein Institut ein.
Die TPTZ-Citrat-Methode für die Eisenbestimmung im Serum bzw. Plasma zeichnet sich durch verschiedene Vorteile gegenüber anderen handelsüblichen Methoden aus.
1. Der Eisennachweis wird nur zu 2% durch Kupfer falsch-positiv gestört.
2. Die Farbreaktion erfolgt in Citratpuffer bei einem pH von 2,1 bis 2,5. Dieses Milieu ist günstig für die Freisetzung von Eisen aus der Transferrinbindung und gleichzeitig optimal für die Farbentwicklung. Es verhindert in der Regel Proteinpräzipitation, so daß ohne Enteiweißung gemessen werden kann. Die Freisetzung von Eisen aus Hämoglobin wird minimiert. Die Automation dieses Eisentests ist unproblematisch.
3. Die TPTZ-Citrat-Methode ist kostengünstig im Vergleich zu handelsüblichen Tests. Auf Reagenzienbasis reduziert sich der Preis pro Analyse auf 1/4 bis 1/10.
[Abstract der Posterpräsentation] Aussagekraft der Tumormarker SCC und CA-125 bei Zervixkarzinom
(1991)
Insgesamt 311 Stämme gramnegativer harnwegspathogener Enterobacteriaceen und Nonfermenter, davon 200 Isolate aus frischem Urin der täglichen Routine und 111 ausgewählte, bezüglich ihrer Identifikation problematische Keime aus der Stammsammlung des Zentrums der Hygiene, Frankfurt/Main, wurden mit den Systemen RAS-ID-Gramne9, und API 20 E bzw. NE, vergleichend getestet. Das RAS~ID-Gramne9-System benutzt 10 biochemische Reaktionen zur Identifizierung gramnegativer Bakterien sowie 10 Chemotherapeutika zur Resistenzbestimmung. Von den 200 Routinestämmen zeigten 196 (98%), von den 111 Stämmen aus der Stammsammlung 98 (88,3 %) Übereinstimmung. Die gute Übereinstimmung und die schnelle und einfache Handhabung läßt das RAS-ID-Gramne9-System für die Identifizierung harnwegs-pathogener Routinekeime als kostengünstige Alternative zu anderen aufwendigeren Identifizierungssystemen erscheinen.
Das Virus der Frühsommermeningoenzephalitis (FSME) und Borrelia burgdorferi als Erreger der Lyme-Borreliose sind die klinischbedeutsamsten durch Zecken übertragenen Infektionserreger in Europa. Der vorliegende Fall beschreibt eine serologisch gesicherte. Doppelinfektion mit dem FSME-Virus und Borellia burgdorferi bei einer 69jährigen deutschen Patientin nach einem Zeckenstich in einem österreichischen Endemiegebiet. Klinisch bestand zum Zeitpunkt der Krankenhausaufnahme eine ausgeprägte Somnolenz und ein hochgradiges Doppelbildsehen. Ein passive Immunisierung gegen FSME war postexpositionell erfolgt, konnte eine Infektion jedoch nicht verhindern. Eine Doppelinfektion durch beide Erreger wurde durch den serologischen Nachweis von spezifischen IgG und IgM Antikörpern gegen das FSME-Virus und im weiteren Verlauf auch gegen Borrelia burgdorferi im ELISA beziehungsweise im rekombinanten Immunoblot gesichert. Obwohl Doppelinfektionen durch die beiden genannten Erregerselten sind, sollten sie bei zeckenübertragenen Erkrankungen mit untypischem Verlauf in der Differentialdiagnose berücksichtigt werden.
Im vorliegenden Fall wird von einer Fehldiagnose auf der Grundlage eines falsch-reaktiven Anti-HCV-Tests und eines falsch-reaktiven HCV-Nukleinsäureamplifikationstests (NAT) berichtet, die bei einem 58-jährigen chirurgischen Oberarzt im Rahmen einer arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchung im krankenhauseigenen Labor gestellt wurde und zu einem knapp zweimonatigen Berufsverbot führte. Basis dieser Fehldiagnose war ein wiederholt schwach reaktiver HCV-Antikörper-ELISA, der mit einem Nukleinsäureamplifikationstest, der ebenfalls schwach positiv ausfiel, überprüft wurde. Ein Antikörperbestätigungs- bzw. Ergänzungstest (Immunoblot) wurde nicht durchgeführt. Die Fehldiagnose ist jedoch nicht durch einen Testfehler, sondern durch ein Missverständnis entstanden, indem beim Kliniker zwei Laborindizien zu einem Beweis aufsummiert wurden.
Die steigende Zahl von Pilzinfektionen, die Entwicklung und Einführung neuer anti-mykotischer Substanzen sowie die Möglichkeit der Resistenzentwicklung unter Therapie mit Antimykotikahaben in der Vergangenheit zu einem ständig wachsenden Bedarf an standardisierten Verfahren zur Empfindlichkeitstestung von pathogenen Pilzen geführt. Hierbei entstand unter anderem eine Vielzahl kommerzieller Testverfahren, bei denen mit Hilfe vorgefertigter Testkits eine einfache und schnelle Durchführung der Empfindlichkeitsprüfung erzielt werden soll. Eine dieser Methoden, welche in manchen Laboratorien in Deutschland angewendet wird, ist das so genannte LD 2Ring-Verfahren, welches auf dem Prinzip der Agardiffusion beruht unter Verwendung vorgefertigter, antimy-kotika-beschichteter Papierringe. In der vorliegenden Arbeit wird dieses Verfahren auf seine Reproduzierbarkeit bei der Testung von zehn Qualitätskontrollstämmen hin überprüft. Die Ergebnisse zeigen eine starke Schwankungsbreite und somit eine schlechte Reproduzierbarkeit, so dass dieses Verfahren zwar für die Bearbeitung von wissenschaftlichen Fragestellungen, nicht jedoch für die Routinetestung als geeignet angesehen werden kann. Des Weiteren erfolgte eine Untersuchung auf das Vor-liegen eines so genannten "minor error", man erhält für einen sensiblen Stamm das Ergebnis "resistent", "major error", man erhält für einen intermediären Stamm das Ergebnis "sensibel", und "very major error", man erhaält für einen resistenten Stamm das Ergebnis "sensibel". Hierbei kam es in 16,25% der untersuchten Fälle zum Vorliegen eines "minor errors". Ein "major error" wurde nicht beobachtet
Background: Novel treatments are needed to control refractory status epilepticus (SE). This study aimed to assess the potential effectiveness of fenfluramine (FFA) as an acute treatment option for SE. We present a summary of clinical cases where oral FFA was used in SE.
Methods: A case of an adult patient with Lennox–Gastaut syndrome (LGS) who was treated with FFA due to refractory SE is presented in detail. To identify studies that evaluated the use of FFA in SE, we performed a systematic literature search.
Results: Four case reports on the acute treatment with FFA of SE in children and adults with Dravet syndrome (DS) and LGS were available. We report in detail a 30-year-old woman with LGS of structural etiology, who presented with generalized tonic and dialeptic seizures manifesting at high frequencies without a return to clinical baseline constituting the diagnosis of SE. Treatment with anti-seizure medications up to lacosamide 600 mg/d, brivaracetam 300 mg/d, valproate 1,600 mg/d, and various benzodiazepines did not resolve the SE. Due to ongoing refractory SE and following an unremarkable echocardiography, treatment was initiated with FFA, with an initial dose of 10 mg/d (0.22 mg/kg body weight [bw]) and fast up-titration to 26 mg/d (0.58 mg/kg bw) within 10 days. Subsequently, the patient experienced a resolution of SE within 4 days, accompanied by a notable improvement in clinical presentation and regaining her mobility, walking with the assistance of physiotherapists. In the three cases reported in the literature, DS patients with SE were treated with FFA, and a cessation of SE was observed within a few days. No treatment-emergent adverse events were observed during FFA treatment in any of the four cases.
Conclusions: Based on the reported cases, FFA might be a promising option for the acute treatment of SE in patients with DS and LGS. Observational data show a decreased SE frequency while on FFA, suggesting a potentially preventive role of FFA in these populations.
Key points
* We summarize four cases of refractory status epilepticus (SE) successfully treated with fenfluramine.
* Refractory SE resolved after 4–7 days on fenfluramine.
* Swift fenfluramine up-titration was well-tolerated during SE treatment.
* Treatment-emergent adverse events on fenfluramine were not observed.
* Fenfluramine might be a valuable acute treatment option for SE in Dravet and Lennox–Gastaut syndromes.
Purpose: Seizures pose a significant burden in patients with primary and secondary brain tumors during the end-of-life period. A wide range of 6 to 56% of clinically observed epileptic seizures at the end of life has been reported. We aimed to analyse the incidence of epileptic seizures at the end of life in brain tumor patients more accurately using not only clinical but also electrophysiological findings.
Methods: This retrospective, single center study included brain tumor patients who died during the stay on the ward or within 7 days after discharge between 01/2015 and 08/2020. Clinical observation of seizures derived from the original medical records and EEG findings (within 45 days prior to death) were analyzed to determine the incidence of seizures in that period.
Results: Of the 68 eligible patients, 50 patients (73.5%) suffered from seizures within 45 days prior to death, of which n = 24 had a status epilepticus. The diagnosis of seizures/ status epilepticus was determined either by the presentation of clinical signs in 45 patients and if not, by the detection of a (possible) non-convulsive status epilepticus in the EEG of five patients.
Conclusion: In the presence of neurologically trained staff and with the frequent use of routine EEG, we were able to identify seizures and to distinguish status epilepticus from encephalopathy/ hypoactive delirium. We detected a higher incidence of seizures and status epilepticus at the end of life in neurooncological patients than previously reported.
Pericytes are capillary-associated mural cells involved in the maintenance and the stability of the vascular network. This thesis aims to investigate the role of pericytes in the heart in the context of ageing and disease. We highlight the malignant effects of the remodelling in the heart and stress the focus on the role of cardiac pericytes in this context. We show that ageing reduces pericyte coverage and that myocardial infarction (MI) causes an activation of these cells. Single-nuclei and single-cell RNA sequencing analysis of murine hearts further revealed that the expression of the Regulator of G-protein signalling 5 (Rgs5) is reduced in cardiac pericytes both in ageing and transiently at day 1 and day 3 after MI. The loss of RGS5 in pericytes drives an entropic state of these mural cells characterized by morphological changes, excessive extracellular deposition and enhanced Gaq mediated GPCR signalling. The deletion of RGS5 in pericytes causes cardiac systolic dysfunction, induces myocardial fibrosis, and drives the activation of cardiac fibroblasts in a TGFb-dependent manner. In conclusion, our results describe the importance of pericytes maintaining cardiac homeostasis, identify RGS5 as a key regulator of this process and propose pericytes as crucial mediators of cardiac fibrosis and possible therapeutic targets to prevent cardiovascular disease.
Oncogenic transformation of lung epithelial cells is a multistep process, frequently starting with the inactivation of tumour suppressors and subsequent development of activating mutations in proto-oncogenes, such as members of the PI3K or MAPK families. Cells undergoing transformation have to adjust to changes, including altered metabolic requirements. This is achieved, in part, by modulating the protein abundance of transcription factors. Here, we report that the ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 28 (USP28) enables oncogenic reprogramming by regulating the protein abundance of proto-oncogenes such as c-JUN, c-MYC, NOTCH and ∆NP63 at early stages of malignant transformation. USP28 levels are increased in cancer compared with in normal cells due to a feed-forward loop, driven by increased amounts of oncogenic transcription factors such as c-MYC and c-JUN. Irrespective of oncogenic driver, interference with USP28 abundance or activity suppresses growth and survival of transformed lung cells. Furthermore, inhibition of USP28 via a small-molecule inhibitor resets the proteome of transformed cells towards a ‘premalignant’ state, and its inhibition synergizes with clinically established compounds used to target EGFRL858R-, BRAFV600E- or PI3KH1047R-driven tumour cells. Targeting USP28 protein abundance at an early stage via inhibition of its activity is therefore a feasible strategy for the treatment of early-stage lung tumours, and the observed synergism with current standard-of-care inhibitors holds the potential for improved targeting of established tumours.
Background and objectives: Our study aimed at examining the long-time inflammatory effects of rheumatoid arthritis (RA) as chronic immune-mediated disease on pain sensation and neuropathy development compared to healthy subjects (HS).
Methods: We used the quantitative sensory testing (QST) protocol of the German Research Network on Neuropathic Pain and Electroencephalography (EEG)–based contact heat evoked potentials (CHEPs) before and after topical capsaicin application. We recruited 16 RA patients in remission or low disease activity state (mean age: 59.38 years [± 10.18]) and 16 healthy subjects (mean age: 56.69 years [± 8.92]).
Results: The application of capsaicin cream on the thigh provoked a stronger effect in HS for both mechanical and heat pain thresholds (MPT and HPT, resp.), according to the area under the receiver operation characteristic (AUROC) (HS: HPT: 0.8965, MPT: 0.7402; RA: HPT: 0.7012, MPT: 0.6113). We observed contrary effects regarding changes in CHEPs (HS: g*max = − 0.65; RA patients: g*max = 0.72).
Conclusion: As the overall effect of topical capsaicin application was higher in HS for QST, we suggest the existence of a sensitization of TRPV1 channels in RA patients caused by long-time chronical inflammation, despite a lack of clinical signs of inflammation due to adequate treatment. The effect in CHEPs probably uncovers neuropathic symptoms. The effect of topical capsaicin on HPTs and CHEPs can act as a marker for the extent of sensitization and the development of neuropathic symptoms. Further studies are needed to prove if our proposed method can act as a marker for the success of anti-inflammatory treatment.
The ligand-sensing transcription factor Nurr1 emerges as a promising therapeutic target for neurodegenerative pathologies but Nurr1 ligands for functional studies and therapeutic validation are lacking. Here pronounced Nurr1 modulation by statins for which clinically relevant neuroprotective effects are demonstrated, is reported. Several statins directly affect Nurr1 activity in cellular and cell-free settings with low micromolar to sub-micromolar potencies. Simvastatin as example exhibits anti-inflammatory effects in astrocytes, which are abrogated by Nurr1 knockdown. Differential gene expression analysis in native and Nurr1-silenced cells reveals strong proinflammatory effects of Nurr1 knockdown while simvastatin treatment induces several neuroprotective mechanisms via Nurr1 involving changes in inflammatory, metabolic and cell cycle gene expression. Further in vitro evaluation confirms reduced inflammatory response, improved glucose metabolism, and cell cycle inhibition of simvastatin-treated neuronal cells. These findings suggest Nurr1 involvement in the well-documented but mechanistically elusive neuroprotection by statins.
Die Ergebnisse der Studie und die Diversität der Datenbanken ist groß.
Für 12 Datenbanken wurde ein Punktesystem mit elf Items entworfen, um die Qualität der einzelnen Datenbanken zu objektivieren. Keine Datenbank konnte alle Bewertungskriterien erfüllen. Der insgesamt schlechte Punktedurchschnitt ist ein Indikator für die Mängel der aktuell verfügbaren Datenbanken. Außerdem konnten wir einen Qualitätsunterschied zwischen kostenpflichtigen und kostenfreien Datenbanken beweisen und mussten im Zuge dieser Ergebnisse die Frage stellen, ob kostenfreie Datenbanken überhaupt nützlich sind. Zwischen den kostenpflichtigen Datenbanken fallen die Qualitätsunterschiede weniger gravierend aus, wenngleich Stärken und Schwächen sich deutlich unterscheiden. Die häufigsten Wechselwirkungen wurden in allen Datenbanken mit großem Abstand zwischen rein psychiatrischen Interaktionspaaren erfasst. Dieses zeigt, wie wechselwirkungsreich Psychopharmaka sind und dass psychiatrische Patienten besonders vulnerabel sind. Die Nutzung digitaler Hilfsmittel scheint bei Betrachtung der hohen Anzahl ausgegebener Warnmeldungen unabdingbar zu sein, dennoch existiert große Uneinheitlichkeit bei der Bewertung der einzelnen Interaktionen. Die Vorstellung, dass zwei Kliniker bei Nutzung zweier unterschiedlicher Datenbanken zu völlig unterschiedlichen Empfehlungen kommen, fällt nicht schwer. Gleichzeitig könnte die Kooperation von Heilberuflern, die unterschiedliche Datenbanken verwenden, die Chance auf zusätzlichen Informationsgewinn und Austausch erhöhen, was im Umkehrschluss in einer erhöhten Arzneimitteltherapiesicherheit resultiert. In Studien konnte der positive Effekt interdisziplinärer Zusammenarbeit bereits bewiesen werden.
Zusammenfassend konnten umfangreiche Differenzen zwischen allen untersuchten Datenbanken aufgezeigt werden. Um den Anforderungen des klinischen Alltags zu genügen, müssen digitale Unterstützungssysteme weiterentwickelt werden.
Die „ideale Datenbank“ gibt es bisher nicht – das lässt sich durch unser Punktesystem beweisen. Um im klinischen Alltag Patientensicherheit zu gewährleisten ist die Nutzung einer einzelnen Datenbank bisher nicht ausreichend.
Die Gewährung der Patientensicherheit sollte unser oberstes Ziel sein und um dieses zu erreichen, bedarf es vieler Komponenten. Neben der Nutzung und vor allem Weiterentwicklung digitaler Unterstützungssysteme sollte auch der zwischenmenschliche Austausch weiter gefördert werden. Interdisziplinäre Zusammenarbeit im Sinne pharmazeutischer Dienstleistungen zur Medikationsanalyse könnten ein zusätzliches Instrument zur Vermeidung arzneimittelbezogener Probleme werden.
Zukünftig werden unsere Patienten am meisten von optimaler Nutzung weiterentwickelter Technologien, sowie wachsendem zwischenmenschlichem Austausch profitieren.
Human feline leukaemia virus subgroup C receptor-related proteins 1 and 2 (FLVCR1 and FLVCR2) are members of the major facilitator superfamily1. Their dysfunction is linked to several clinical disorders, including PCARP, HSAN and Fowler syndrome2,3,4,5,6,7. Earlier studies concluded that FLVCR1 may function as a haem exporter8,9,10,11,12, whereas FLVCR2 was suggested to act as a haem importer13, yet conclusive biochemical and detailed molecular evidence remained elusive for the function of both transporters14,15,16. Here, we show that FLVCR1 and FLVCR2 facilitate the transport of choline and ethanolamine across the plasma membrane, using a concentration-driven substrate translocation process. Through structural and computational analyses, we have identified distinct conformational states of FLVCRs and unravelled the coordination chemistry underlying their substrate interactions. Fully conserved tryptophan and tyrosine residues form the binding pocket of both transporters and confer selectivity for choline and ethanolamine through cation–π interactions. Our findings clarify the mechanisms of choline and ethanolamine transport by FLVCR1 and FLVCR2, enhance our comprehension of disease-associated mutations that interfere with these vital processes and shed light on the conformational dynamics of these major facilitator superfamily proteins during the transport cycle.
Background: Despite advances in treatment of patients with non-small cell lung cancer, carriers of certain genetic alterations are prone to failure. One such factor frequently mutated, is the tumor suppressor PTEN. These tumors are supposed to be more resistant to radiation, chemo- and immunotherapy.
Results: We demonstrate that loss of PTEN led to altered expression of transcriptional programs which directly regulate therapy resistance, resulting in establishment of radiation resistance. While PTEN-deficient tumor cells were not dependent on DNA-PK for IR resistance nor activated ATR during IR, they showed a significant dependence for the DNA damage kinase ATM. Pharmacologic inhibition of ATM, via KU-60019 and AZD1390 at non-toxic doses, restored and even synergized with IR in PTEN-deficient human and murine NSCLC cells as well in a multicellular organotypic ex vivo tumor model.
Conclusion: PTEN tumors are addicted to ATM to detect and repair radiation induced DNA damage. This creates an exploitable bottleneck. At least in cellulo and ex vivo we show that low concentration of ATM inhibitor is able to synergise with IR to treat PTEN-deficient tumors in genetically well-defined IR resistant lung cancer models.
Human feline leukemia virus subgroup C receptor-related proteins 1 and 2 (FLVCR1 and 2) are members of the major facilitator superfamily1. Their dysfunction is linked to several clinical disorders, including PCARP, HSAN, and Fowler syndrome2–7. Earlier studies concluded that FLVCR1 may function as a putative heme exporter8–12, while FLVCR2 was suggested to act as a heme importer13, yet conclusive biochemical and detailed molecular evidence remained elusive for the function of both transporters14–17. Here, we show that FLVCR1 and FLVCR2 facilitate the transport of choline and ethanolamine across human plasma membranes, utilizing a concentration-driven substrate translocation process. Through structural and computational analyses, we have identified distinct conformational states of FLVCRs and unraveled the coordination chemistry underlying their substrate interactions. Within the binding pocket of both transporters, we identify fully conserved tryptophan and tyrosine residues holding a central role in the formation of cation-π interactions, essential for choline and ethanolamine selectivity. Our findings not only clarify the mechanisms of choline and ethanolamine transport by FLVCR1 and FLVCR2, enhancing our comprehension of disease-associated mutations that interfere with these vital processes, but also shed light on the conformational dynamics of these MFS-type proteins during the transport cycle.
We conducted a systematic review investigating the efficacy and tolerability of adrenocorticotropic hormone (ACTH) and corticosteroids in children with epilepsies other than infantile epileptic spasm syndrome (IESS) that are resistant to anti-seizure medication (ASM). We included retrospective and prospective studies reporting on more than five patients and with clear case definitions and descriptions of treatment and outcome measures. We searched multiple databases and registries, and we assessed the risk of bias in the selected studies using a questionnaire based on published templates. Results were summarized with meta-analyses that pooled logit-transformed proportions or rates. Subgroup analyses and univariable and multivariable meta-regressions were performed to examine the influence of covariates. We included 38 studies (2 controlled and 5 uncontrolled prospective; 31 retrospective) involving 1152 patients. Meta-analysis of aggregate data for the primary outcomes of seizure response and reduction of electroencephalography (EEG) spikes at the end of treatment yielded pooled proportions (PPs) of 0.60 (95% confidence interval [CI] 0.52–0.67) and 0.56 (95% CI 0.43–0.68). The relapse rate was high (PP 0.33, 95% CI 0.27–0.40). Group analyses and meta-regression showed a small benefit of ACTH and no difference between all other corticosteroids, a slightly better effect in electric status epilepticus in slow sleep (ESES) and a weaker effect in patients with cognitive impairment and “symptomatic” etiology. Obesity and Cushing's syndrome were the most common adverse effects, occurring more frequently in trials addressing continuous ACTH (PP 0.73, 95% CI 0.48–0.89) or corticosteroids (PP 0.72, 95% CI 0.54–0.85) than intermittent intravenous or oral corticosteroid administration (PP 0.05, 95% CI 0.02–0.10). The validity of these results is limited by the high risk of bias in most included studies and large heterogeneity among study results. This report was registered under International Prospective Register of Systematic Reviews (PROSPERO) number CRD42022313846. We received no financial support.
Key points
* Systematic review resulting in low to moderately solid evidence on the efficacy and tolerability of adrenocorticotropic hormone (ACTH) and corticosteroid treatment in children with epilepsy other than infantile spasms.
* Meta-analysis based on aggregate data from 2 controlled prospective, 5 uncontrolled prospective, and 31 retrospective studies.
* Pooled data showing a seizure response in 60% and electroencephalography (EEG) response in 56% of patients, with no major differences between drugs. However, 30%–40% of patients relapse after the cessation of treatment.
* The most frequent adverse effects are obesity and Cushing's syndrome, occurring in 70% of patients under continuous treatment for some weeks, but in less than 10% undergoing pulsed, intermittent regimens.
* More prospective, randomized-controlled studies are needed to improve the level of evidence and define the optimal doses and treatment duration.
Diese Arbeit hatte das Ziel, die Größe einer DVT-Aufnahme (FOV) mit der Größe der durch die Indikationsstellung definierten Region (ROI) zu vergleichen. Durch eine speziell dafür entwickelte Software sollten Messungen in den Datensätzen ermöglicht werden. Die dazu verwendeten 332 Datensätze wurden zufallsverteilt aus den mit einem Orthophos SL-3D DVT-Gerät der Firma Dentsply Sirona in der Poliklinik für zahnärztliche Chirurgie und Implantologie des ZZMK (Carolinum) in Frankfurt angefertigten Röntgenaufnahmen selektiert.
Es wurde die Auswertungssoftware ExRoi entwickelt, mit der die Werte des axialen Durchmessers, die Höhe (vertikale Dimension) sowie die Distanz der Mittelpunkte von FOV und ROI direkt in den Datensätzen bestimmt werden konnten. Zusätzlich wurde festgehalten, welche rechtfertigenden Indikationen gestellt und welche Auflösungsmodi verwendet wurden.
Die Stichprobe bestand aus Aufnahmen mit einem axialen Durchmesser von 8 cm [VOL 1] (n= 76, entsprechend 46,39%), 5 cm Durchmesser [VOL 2] (n = 102, entsprechend 30,72%) und 11 cm Durchmesser [VOL 3] (n= 154, entsprechend 22,89%). 95,18% der Aufnahmen wurden im HD-Modus mit laut Herstellerangaben vier Mal so vielen Aufnahmen im Vergleich zum SD-Modus angefertigt. Hauptindikationen waren Implantat Planung (45,1%) und Planungen komplizierter Zahn-Extraktionen (25,5%).
Die Messungen zum Vergleich des axialen Durchmessers zeigten, dass bei Verwendung des VOL 2 die ROI im Mittel den größten Anteil der FOV nutzt (78,52 %), den kleinsten Anteil nutzt durchschnittlich VOL 1 (56,04 %). Dazwischen liegt VOL 3 (69,12 %). In der Vertikalen nutzt die ROI von VOL 3 mittelwertig den größten Anteil der FOV (81,87 %), den kleinsten Mittelwert hat VOL 1 (58,76 %). VOL 2 liegt zwischen diesen Werten (64,47 %).
In allen Fällen war das FOV größer als die ROI und die ROI lag im Bereich des gewählten FOV.
Die Mittelpunkte von FOV und ROI lagen im Mittel in der axialen Ebene in Abhängigkeit vom gewählten Volumen um rund 9-13 mm auseinander, in der coronalen und sagittalen Ebene um rund 5-6mm.
Aus diesen Ergebnissen kann für das verwendete Gerät eine gute Trefferquote für die ROI abgeleitet werden. Höhe und Durchmesser des FOV hätten in den meisten Fällen kleiner gewählt werden können, liegen aber angesichts der vorhandenen Auswahl-Optionen des Röntgengeräts zur Dimensionierung der Volumina in einem akzeptablen Bereich.
Background: Epilepsy surgery is an established treatment for drug-resistant focal epilepsy (DRFE) that results in seizure freedom in about 60% of patients. Correctly identifying an epileptogenic lesion in magnetic resonance imaging (MRI) is challenging but highly relevant since it improves the likelihood of being referred for presurgical diagnosis. The epileptogenic lesion’s etiology directly relates to the surgical intervention’s indication and outcome. Therefore, it is vital to correctly identify epileptogenic lesions and their etiology presurgically.
Methods: We compared the final histopathological diagnoses of all patients with DRFE undergoing epilepsy surgery at our center between 2015 and 2021 with their MRI diagnoses before and after presurgical diagnosis at our epilepsy center, including MRI evaluations by expert epilepsy neuroradiologists. Additionally, we analyzed the outcome of different subgroups.
Results: This study included 132 patients. The discordance between histopathology and MRI diagnoses significantly decreased from 61.3% for non-expert MRI evaluations (NEMRIs) to 22.1% for epilepsy center MRI evaluations (ECMRIs; p < 0.0001). The MRI-sensitivity improved significantly from 68.6% for NEMRIs to 97.7% for ECMRIs (p < 0.0001). Identifying focal cortical dysplasia (FCD) and amygdala dysplasia was the most challenging for both subgroups. 65.5% of patients with negative NEMRI were seizure-free 12 months postoperatively, no patient with negative ECMRI achieved seizure-freedom. The mean duration of epilepsy until surgical intervention was 13.6 years in patients with an initial negative NEMRI and 9.5 years in patients with a recognized lesion in NEMRI.
Conclusions: This study provides evidence that for patients with DRFE—especially those with initial negative findings in a non-expert MRI—an early consultation at an epilepsy center, including an ECMRI, is important for identifying candidates for epilepsy surgery. NEMRI-negative findings preoperatively do not preclude seizure freedom postoperatively. Therefore, patients with DRFE that remain MRI-negative after initial NEMRI should be referred to an epilepsy center for presurgical evaluation. Nonreferral based on NEMRI negativity may harm such patients and delay surgical intervention. However, ECMRI-negative patients have a reduced chance of becoming seizure-free after epilepsy surgery. Further improvements in MRI technique and evaluation are needed and should be directed towards improving sensitivity for FCDs and amygdala dysplasias.
Background: Patients with epilepsy often require a specialized treatment, which may differ because of the responsibility of the federal states for healthcare policy in Germany.
Objective: State-specific differences in healthcare structures based on inpatient hospital cases of epilepsy patients between 2000 and 2020 in relation to specialized treatment offers.
Material and methods: The inpatient hospital cases of the German federal states were evaluated using the Friedman test and time series trend analysis. A state-specific inpatient undertreatment or overtreatment of inpatient hospital cases outside the registered state was analyzed by comparing residence-related and treatment site-related case numbers with a threshold of ±5%.
Results: After age adjustment, significantly more inpatient cases were found in the “new states” compared to the “old states” (p < 0.001); the highest number of cases nationwide was found in Saarland with 224.8 ± 11.5 cases per 100,000 inhabitants. The trend analysis showed an increase in cases until the end of 2016 with a trend reversal from 2017 and a further significant decrease in hospital cases in the COVID year 2020. A relative inpatient undertreatment was shown for Brandenburg, Lower Saxony, Rhineland-Palatinate, Saxony-Anhalt, Schleswig-Holstein and Thuringia. Additional, possibly compensatory, inpatient care was found for all city states (Hamburg, Bremen and Berlin) and Baden-Wuerttemberg. In federal states with a relative inpatient undertreatment and/or high inpatient hospital case numbers, there was often a lower availability of specialized epilepsy centers, specialized outpatient clinics and epilepsy outpatient clinics.
Conclusion: In Germany there are state-specific differences in the structure of care, with higher inpatient hospital care in the “new states” and Saarland. In addition, there were federal states with disproportionately higher treatment of patients not registered in this federal state. A potential influencing factor may be the availability of centers with specialized treatment for epilepsy patients.
Der Status epilepticus (SE) stellt eine schwerwiegende akute Erkrankung dar, die eine frühzeitige und gezielte Therapie erfordert. Insbesondere der refraktäre SE (RSE) sowie der superrefraktäre SE (SRSE) sind bereits bei jungen Menschen eine interdisziplinäre therapeutische Herausforderung. Bei Patienten in höherem Lebensalter sind hierbei weitere relevante Aspekte zu beachten, die sich einerseits aufgrund einer abweichenden Pharmakokinetik und -dynamik ergeben, andererseits aber auch aus Komorbiditäten, Polypharmazie und möglichen medizinischen Therapielimitationen bzw. Patientenpräferenzen resultieren. Ziel dieses Artikels ist es, diese besonderen Aspekte im Rahmen der SE-Versorgung älterer Menschen aufzuarbeiten und potenzielle Therapiestrategien jenseits der Leitlinie aufzuzeigen. Insbesondere wird hierbei auf alternative Applikationswege und mögliche konservative Eskalationsformen der Therapie eingegangen, die v. a. bei relevant vorerkrankten Patienten von Bedeutung sind, bei denen eine intensivmedizinische Behandlung die ohnehin schon hohe Mortalität des SE im gehobenen Alter weiter erhöhen würde. Mit unterschiedlichen parenteralen Applikationsformen von Benzodiazepinen im SE sowie dem mittlerweile gut beschriebenen Einsatz weiterer Antikonvulsiva wie Brivaracetam, Perampanel, Stiripentol, Topiramat und Zonisamid in RSE und SRSE stehen auch für diese vulnerable Patientengruppe adäquate Therapieoptionen zur Verfügung. Nichtsdestotrotz sollte in der Therapie des SE im gehobenen Alter insbesondere in Anbetracht der per se hohen Mortalität verstärkt auf Patientenpräferenzen und medizinethische Aspekte geachtet werden.
The developmental and epileptic encephalopathies encompass a group of rare syndromes characterised by severe drug-resistant epilepsy with onset in childhood and significant neurodevelopmental comorbidities. The latter include intellectual disability, developmental delay, behavioural problems including attention-deficit hyperactivity disorder and autism spectrum disorder, psychiatric problems including anxiety and depression, speech impairment and sleep problems. Classical examples of developmental and epileptic encephalopathies include Dravet syndrome, Lennox–Gastaut syndrome and tuberous sclerosis complex. The mainstay of treatment is with multiple anti-seizure medications (ASMs); however, the ASMs themselves can be associated with psychobehavioural adverse events, and effects (negative or positive) on cognition and sleep. We have performed a targeted literature review of ASMs commonly used in the treatment of developmental and epileptic encephalopathies to discuss the latest evidence on their effects on behaviour, mood, cognition, sedation and sleep. The ASMs include valproate (VPA), clobazam, topiramate (TPM), cannabidiol (CBD), fenfluramine (FFA), levetiracetam (LEV), brivaracetam (BRV), zonisamide (ZNS), perampanel (PER), ethosuximide, stiripentol, lamotrigine (LTG), rufinamide, vigabatrin, lacosamide (LCM) and everolimus. Bromide, felbamate and other sodium channel ASMs are discussed briefly. Overall, the current evidence suggest that LEV, PER and to a lesser extent BRV are associated with psychobehavioural adverse events including aggressiveness and irritability; TPM and to a lesser extent ZNS are associated with language impairment and cognitive dulling/memory problems. Patients with a history of behavioural and psychiatric comorbidities may be more at risk of developing psychobehavioural adverse events. Topiramate and ZNS may be associated with negative effects in some aspects of cognition; CBD, FFA, LEV, BRV and LTG may have some positive effects, while the remaining ASMs do not appear to have a detrimental effect. All the ASMs are associated with sedation to a certain extent, which is pronounced during uptitration. Cannabidiol, PER and pregabalin may be associated with improvements in sleep, LTG is associated with insomnia, while VPA, TPM, LEV, ZNS and LCM do not appear to have detrimental effects. There was variability in the extent of evidence for each ASM: for many first-generation and some second-generation ASMs, there is scant documented evidence; however, their extensive use suggests favourable tolerability and safety (e.g. VPA); second-generation and some third-generation ASMs tend to have the most robust evidence documented over several years of use (TPM, LEV, PER, ZNS, BRV), while evidence is still being generated for newer ASMs such as CBD and FFA. Finally, we discuss how a variety of factors can affect mood, behaviour and cognition, and untangling the associations between the effects of the underlying syndrome and those of the ASMs can be challenging. In particular, there is enormous heterogeneity in cognitive, behavioural and developmental impairments that is complex and can change naturally over time; there is a lack of standardised instruments for evaluating these outcomes in developmental and epileptic encephalopathies, with a reliance on subjective evaluations by proxy (caregivers); and treatment regimes are complex involving multiple ASMs as well as other drugs.
Eine barrierefreie Teilnahme am alltäglichen Leben stellt für Menschen mit aktiver Epilepsie häufig eine Herausforderung dar. Epileptische Anfälle können in Kindergarten, Schule und am Arbeitsplatz sowie im häuslichen Umfeld Unsicherheit und Überforderung hervorrufen. Individuell erstellte Pläne für Betreuende, Angehörige, Aufsichtspersonen und den Rettungsdienst sollen im Falle eines akuten Anfalls geeignete Handlungsanweisungen geben. Bisher gibt es hierfür im deutschsprachigen Raum keine standardisierten Vorlagen. Mit den Handlungsplänen bei epileptischen Anfällen für Laien (HEAL) bzw. Therapeuten (HEAT) werden hier 2 Formulare vorgestellt, die zum einen eine standardisierte Grundlage bieten und andererseits leicht auf den individuellen Bedarf angepasst werden können.
Eine barrierefreie Teilnahme am alltäglichen Leben stellt für Menschen mit aktiver Epilepsie häufig eine Herausforderung dar. Epileptische Anfälle können in Kindergarten, Schule und am Arbeitsplatz sowie im häuslichen Umfeld Unsicherheit und Überforderung hervorrufen. Individuell erstellte Pläne für Betreuende, Angehörige, Aufsichtspersonen und den Rettungsdienst sollen im Falle eines akuten Anfalls geeignete Handlungsanweisungen geben. Bisher gibt es hierfür im deutschsprachigen Raum keine standardisierten Vorlagen. Mit den Handlungsplänen bei epileptischen Anfällen für Laien (HEAL) bzw. Therapeuten (HEAT) werden hier 2 Formulare vorgestellt, die zum einen eine standardisierte Grundlage bieten und andererseits leicht auf den individuellen Bedarf angepasst werden können.
Tuberous sclerosis complex (TSC) is a rare genetic disease that is, besides cutaneous and visceral organ manifestations, typically associated with a severe, usually drug refractory epilepsy at a very early stage of the disease. Due to its direct effect on the mTOR signaling pathway dysregulated by TSC and its synergistic effects on other organ manifestations, the rapamycin derivative everolimus (EVE) is increasingly being used. The aim of this systematic review is to evaluate the efficacy, safety and tolerability of EVE in patients with TSC-associated, refractory epilepsy.
The hydrothermal vent tubeworm Riftia pachyptila hosts a single 16S rRNA phylotype of intracellular sulfur-oxidizing symbionts, which vary considerably in cell morphology and exhibit a remarkable degree of physiological diversity and redundancy, even in the same host. To elucidate whether multiple metabolic routes are employed in the same cells or rather in distinct symbiont subpopulations, we enriched symbionts according to cell size by density gradient centrifugation. Metaproteomic analysis, microscopy, and flow cytometry strongly suggest that Riftia symbiont cells of different sizes represent metabolically dissimilar stages of a physiological differentiation process: While small symbionts actively divide and may establish cellular symbiont-host interaction, large symbionts apparently do not divide, but still replicate DNA, leading to DNA endoreduplication. Moreover, in large symbionts, carbon fixation and biomass production seem to be metabolic priorities. We propose that this division of labor between smaller and larger symbionts benefits the productivity of the symbiosis as a whole.
Hintergrund: Die chirurgische Facharztweiterbildung erfordert neben dem Erlernen theoretischen Wissens ebenfalls den Erwerb praktisch-chirurgischer Kompetenzen. Eine Alternative zur Aus- und Weiterbildung am Patienten stellen simulationsbasierte Lehrkonzepte dar. Ziel der vorliegenden Studie ist die Analyse der Verteilung und des Einsatzes chirurgischer Simulatoren in deutschen Kliniken.
Methoden: Die Datenanalyse erfolgte auf Basis eines individuellen Onlinefragebogens mit insgesamt 19 standardisierten Fragen. Dieser wurde über die E‑Mail-Verteiler der deutschen chirurgischen Fachgesellschaften an die leitenden chirurgischen Klinikärzte versendet.
Ergebnisse: Insgesamt 267 vollständige Antwortdatensätze wurden analysiert (Rücklaufquote 12,0 %). 84,0 % der Teilnehmer gaben ihre Tätigkeit an einem Lehrkrankenhaus an. Zum Zeitpunkt der Untersuchung waren 143 chirurgische Simulatoren an 35,0 % der in die Auswertung eingeschlossenen Kliniken vorhanden. Regional zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Bundesländern. 21,1 % der Teilnehmer, an deren Klinik kein Simulator zur Verfügung steht, planten eine Neubeschaffung. Studierende (41,1 %) und Ärzte in Weiterbildung (ÄiW, 32,5 %) nutzten das Simulationstraining am häufigsten. Eine Integration in die chirurgische Weiterbildung bestand zu 81,8 % nicht. 94,0 % der beteiligten Kliniken zeigten Interesse an einer zukünftigen Integration in die chirurgische Facharztweiterbildung.
Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen die besondere Bedeutung des simulationsbasierten Trainings für die chirurgische Weiterbildung an deutschen Kliniken. Gleichzeitig bestehen deutliche Informationsdefizite über das Nutzungsverhalten sowie eine defizitär empfundene Integration des Simulationstrainings in die chirurgische Weiterbildung.
The present study aims to report the currently available epidemiology of focal onset seizures in children aged >1 month to 4 years with the help of a literature review. The terms ‘seizure*’ OR ‘epilepsy’ combined with pediatric and epidemiology terms were used to search Embase, PubMed, and Web of Science up to November 16, 2021. Due to the scarcity of epidemiology data on focal onset seizures, the incidence and prevalence were estimated using the proportion of focal onset seizures in epilepsy patients from the most recently published articles. The estimated annual incidence per 100,000 children of focal onset seizures in children of 0–4 years of age ranged from 25.1 (95 % confidence interval [CI] 18.9–32.7) in the United Kingdom to 111.8 in the United States. The estimated period prevalence of focal onset seizures in children 0–4 years of age ranged from 0.15 % (99 % CI 0.13–0.18) in Canada to 0.61 % in the United States. Neurodevelopmental outcomes and psychiatric disorders were the most commonly reported comorbidities in children with epilepsy of age 0–4 years. Presence of focal onset seizures in children with different epilepsy syndromes needs to be thoroughly considered in the treatment planning of this population of interest.
Background: Multiple studies have focused on medical and pharmacological treatments and outcome predictors of patients with status epilepticus (SE). However, a sufficient understanding of recurrent episodes of SE is lacking. Therefore, we reviewed recurrent SE episodes to investigate their clinical characteristics and outcomes in patients with relapses.
Methods: In this retrospective, multicenter study, we reviewed recurrent SE patient data covering 2011 to 2017 from the university hospitals of Frankfurt and Marburg, Germany. Clinical characteristics and outcome variables were compared among the first and subsequent SE episodes using a standardized form for data collection.
Results: We identified 120 recurrent SE episodes in 80 patients (10.2% of all 1177 episodes). The mean age at the first SE episode was 62.2 years (median 66.5; SD 19.3; range 21–91), and 42 of these patients were male (52.5%). A mean of 262.4 days passed between the first and the second episode. Tonic–clonic seizure semiology and a cerebrovascular disease etiology were predominant in initial and recurrent episodes. After subsequent episodes, patients showed increased disability as indicated by the modified Rankin Scale (mRS), and 9 out of 80 patients died during the second episode (11.3%). Increases in refractory and super-refractory SE (RSE and SRSE, respectively) were noted during the second episode, and the occurrence of a non-refractory SE (NRSE) during the first SE episode did not necessarily provide a protective marker for subsequent non-refractory episodes. An increase in the use of intravenous-available anti-seizure medication (ASM) was observed in the treatment of SE patients. Patients were discharged from hospital with a mean of 2.8 ± 1.0 ASMs after the second SE episode and 2.1 ± 1.2 ASMs after the first episode. Levetiracetam was the most common ASM used before admission and on discharge for SE patients.
Conclusions: This retrospective, multicenter study used the mRS to demonstrate worsened outcomes of patients at consecutive SE episodes. ASM accumulations after subsequent SE episodes were registered over the study period. The study results underline the necessity for improved clinical follow-ups and outpatient care to reduce the health care burden from recurrent SE episodes.
Highlights
• German patients with LGS identified using most specific algorithm to date.
• Prevalence of probable LGS with epilepsy diagnosis before age 6 was 6.5 per 100,000.
• High healthcare costs of €22,787 PPY; mostly due to inpatient and home nursing care.
• Costs were greater in patients prescribed rescue medications.
• Over 10 years, LGS patients had significant mortality vs. controls (2.88 vs. 0.01%).
Abstract
Objective: This retrospective study examined patients with probable Lennox-Gastaut syndrome (LGS) identified from German healthcare data.
Methods: This 10-year study (2007–2016) assessed healthcare insurance claims information from the Vilua Healthcare research database. A selection algorithm considering diagnoses and drug prescriptions identified patients with probable LGS. To increase the sensitivity of the identification algorithm, two populations were defined: all patients with probable LGS (broadly defined) and only those with a documented epilepsy diagnosis before 6 years of age (narrowly defined). This specific criterion was used as LGS typically has a peak seizure onset between age 3 and 5 years. Primary analyses were prevalence and demographics; secondary analyses included healthcare costs, hospitalization rate and length of stay (LOS), medication use, and mortality.
Results: In the final year of the study, 545 patients with broadly defined probable LGS (mean [range] age: 31.4 [2–89] years; male: 53%) were identified. Using the narrowly defined probable LGS definition, the number of patients was reduced to 102 (mean [range] age: 7.4 [2–14] years; male: 52%). Prevalence of broadly defined and narrowly defined probable LGS was 39.2 and 6.5 per 100,000 people. During the 10-year study, 208 patients with narrowly defined probable LGS were identified and followed up for 1379 patient-years. The mean annual cost of healthcare was €22,787 per patient-year (PPY); greatest costs were attributable to inpatient care (33%), home nursing care (13%), and medication (10%). Mean annual healthcare costs were significantly greater for those with prescribed rescue medication (45% of patient-years) versus those without (€33,872 vs. €13,785 PPY, p < 0.001). Mean (standard deviation [SD]) annual hospitalization rate was 1.6 (2.0) PPY with mean (SD) annual LOS of 22.7 (46.0) days. Annual hospitalization rate was significantly greater in those who were prescribed rescue medication versus those who were not (2.2 [2.3] vs. 1.1 [1.6] PPY, p < 0.001). The mean (SD) number of different medications prescribed was 11.3 (7.3) PPY and 33.8 (17.0) over the entire observable time per patient (OET); antiepileptic drugs only accounted for 2.1 (1.1) of the medications prescribed PPY and 3.8 (2.0) OET. Over the 10-year study period, mortality in patients with narrowly defined probable LGS was significantly higher than the matched control population (six events [2.88%] vs. one event [0.01%], p < 0.001).
Conclusion: Annual healthcare costs incurred by patients with probable LGS in Germany were substantial, and mostly attributable to inpatient care, home nursing care, and medication. Patients prescribed with rescue medication incurred significantly greater costs than those who were not. Patients with narrowly defined probable LGS had a higher mortality rate versus control populations.
Highlights
• Prevalence of probable DS identified from German healthcare data: 4.7 per 100,000.
• Healthcare costs: €11,048 per patient-year, mostly inpatient care 47%, medication 26%.
• Costs and hospitalizations greater in patients with rescue medication than without.
• Mean (SD) of 5.0 (2.5) different ASMs prescribed per patient over study period.
• Patients with probable DS had significantly higher mortality risk vs. controls (11.88% vs. 1.19%).
Abstract
Objective: Ten-year retrospective study to assess burden of illness in patients with probable Dravet syndrome (DS) identified from German healthcare data.
Methods: In the absence of an International Classification of Diseases code, patients with probable DS were identified using a selection algorithm considering diagnoses and drug prescriptions. Primary analyses were prevalence and demographics; secondary analyses included healthcare costs, annual hospitalization rate (AHR) and length of stay (LOS), medication use, and mortality.
Results: In the final study year, 64 patients with probable DS (mean [range] age: 33.2 [3–82] years; male: 48%) were identified. Prevalence: 4.7 per 100,000 people. During the study, 160 patients with probable DS were identified and followed up for 1,261 patient-years. Mean cost of healthcare was €11,048 per patient-year (PPY), mostly attributable to inpatient care (47%), medication (26%), and services and devices (19%). Annual healthcare costs were significantly greater for those with prescribed rescue medication (15% of patient-years) vs. without (€16,123 vs. €10,125 PPY, p < 0.001). Mean (standard deviation [SD]) AHR and LOS were 1.1 (1.7) and 17.5 (33.5) days PPY. AHR was significantly greater in patients with prescribed rescue medication vs. without (1.6 [2.0] vs. 1.0 [1.6] PPY, p < 0.001). Mean (SD) number of antiseizure medications prescribed was 2.6 (1.2) PPY and 5.0 (2.5) over the entire observable time for each patient. Mortality rate was significantly higher for probable DS vs. matched controls (11.88% [19 events] vs. 1.19% [172 events], p < 0.001).
Conclusion: Probable DS is associated with substantial healthcare costs in Germany.
Mnemonic but not contextual feedback signals defy dedifferentiation in the aging early visual cortex
(2024)
Perception is an intricate interplay between feedforward visual input and internally generated feedback signals that comprise concurrent contextual and time-distant mnemonic (episodic and semantic) information. Yet, an unresolved question is how the composition of feedback signals changes across the lifespan and to what extent feedback signals undergo age-related dedifferentiation, that is, a decline in neural specificity. Previous research on this topic has focused on feedforward perceptual representation and episodic memory reinstatement, suggesting reduced fidelity of neural representations at the item and category levels. In this fMRI study, we combined an occlusion paradigm that filters feedforward input to the visual cortex and multivariate analysis techniques to investigate the information content in cortical feedback, focusing on age-related differences in its composition. We further asked to what extent differentiation in feedback signals (in the occluded region) is correlated to differentiation in feedforward signals. Comparing younger (18–30 years) and older female and male adults (65–75 years), we found that contextual but not mnemonic feedback was prone to age-related dedifferentiation. Semantic feedback signals were even better differentiated in older adults, highlighting the growing importance of generalized knowledge across ages. We also found that differentiation in feedforward signals was correlated with differentiation in episodic but not semantic feedback signals. Our results provide evidence for age-related adjustments in the composition of feedback signals and underscore the importance of examining dedifferentiation in aging for both feedforward and feedback processing.
Highlights
• Short- and long-delay memory consolidation is less robust in children than in young adults.
• Short-delay brain profile comprised of hippocampal, cerebellar, and neocortical brain regions.
• Long-delay brain profile comprised of neocortical and selected hippocampal brain regions.
• Brain profiles differ between children and young adults.
Abstract
From early to middle childhood, brain regions that underlie memory consolidation undergo profound maturational changes. However, there is little empirical investigation that directly relates age-related differences in brain structural measures to memory consolidation processes. The present study examined memory consolidation of intentionally studied object-location associations after one night of sleep (short delay) and after two weeks (long delay) in normally developing 5-to-7-year-old children (n = 50) and young adults (n = 39). Behavioural differences in memory retention rate were related to structural brain measures. Our results showed that children, in comparison to young adults, retained correctly learnt object-location associations less robustly over short and long delay. Moreover, using partial least squares correlation method, a unique multivariate profile comprised of specific neocortical (prefrontal, parietal, and occipital), cerebellar, and hippocampal head and subfield structures in the body was found to be associated with variation in short-delay memory retention. A different multivariate profile comprised of a reduced set of brain structures, mainly consisting of neocortical (prefrontal, parietal, and occipital), hippocampal head, and selective hippocampal subfield structures (CA1–2 and subiculum) was associated with variation in long-delay memory retention. Taken together, the results suggest that multivariate structural pattern of unique sets of brain regions are related to variations in short- and long-delay memory consolidation across children and young adults.
From early to middle childhood, brain regions that underlie memory consolidation undergo profound maturational changes. However, there is little empirical investigation that directly relates age-related differences in brain structural measures to the memory consolidation processes. The present study examined system-level memory consolidations of intentionally studied object-location associations after one night of sleep (short delay) and after two weeks (long delay) in normally developing 5-to-7-year-old children (n = 50) and young adults (n = 39). Behavioural differences in memory consolidation were related to structural brain measures. Our results showed that children, in comparison to young adults, consolidate correctly learnt object-location associations less robustly over short and long delay. Moreover, using partial least squares correlation method, a unique multivariate profile comprised of specific neocortical (prefrontal, parietal, and occipital), cerebellar, and hippocampal subfield structures was found to be associated with variation in short-delay memory consolidation. A different multivariate profile comprised of a reduced set of brain structures, mainly consisting of neocortical (prefrontal, parietal, and occipital), and selective hippocampal subfield structures (CA1-2 and subiculum) was associated with variation in long-delay memory consolidation. Taken together, the results suggest that multivariate structural pattern of unique sets of brain regions are related to variations in short- and long-delay memory consolidation across children and young adults.
RESEARCH HIGHLIGHTS
* Short- and long-delay memory consolidation is less robust in children than in young adults
* Short-delay brain profile comprised of hippocampal, cerebellar, and neocortical brain regions
* Long-delay brain profile comprised of neocortical and selected hippocampal brain regions.
* Brain profiles differ between children and young adults.
From early to middle childhood, brain regions that underlie memory consolidation undergo profound maturational changes. However, there is little empirical investigation that directly relates age-related differences in brain structural measures to the memory consolidation processes. The present study examined system-level memory consolidations of intentionally studied object-location associations after one night of sleep (short delay) and after two weeks (long delay) in normally developing 5-to-7-year-old children (n = 50) and young adults (n = 39). Behavioural differences in memory consolidation were related to structural brain measures. Our results showed that children, in comparison to young adults, consolidate correctly learnt object-location associations less robustly over short and long delay. Moreover, using partial least squares correlation method, a unique multivariate profile comprised of specific neocortical (prefrontal, parietal, and occipital), cerebellar, and hippocampal subfield structures was found to be associated with variation in short-delay memory consolidation. A different multivariate profile comprised of a reduced set of brain structures, mainly consisting of neocortical (prefrontal, parietal, and occipital), and selective hippocampal subfield structures (CA1-2 and subiculum) was associated with variation in long-delay memory consolidation. Taken together, the results suggest that multivariate structural pattern of unique sets of brain regions are related to variations in short- and long-delay memory consolidation across children and young adults.
RESEARCH HIGHLIGHTS
Short- and long-delay memory consolidation is less robust in children than in young adults
* Short-delay brain profile comprised of hippocampal, cerebellar, and neocortical brain regions
* Long-delay brain profile comprised of neocortical and selected hippocampal brain regions.
* Brain profiles differ between children and young adults.
Childhood is a period when memory consolidation and knowledge base undergo rapid changes. The present study examined short-delay (overnight) and long-delay (after a 2-week period) consolidation of new information either congruent or incongruent with prior knowledge in typically developing 6- to 8-year-old children (n = 32), 9- to 11-year-old children (n = 33), and 18- to 30-year-old young adults (YA; n = 39). Both memory accessibility (cued recall of objects) and precision (precision of object placement) of initially well-learned object–scene pairs were measured. Our results showed that overnight, memory accessibility declined similarly in all age groups; memory precision improved more in younger children (YC) compared to older children (OC) and even declined in YA. After a 2-week period, both memory accessibility and precision became worse. Specifically, while age groups showed similar decline in memory accessibility, precision decline was less in YC than in OC and YA. The accessibility and precision of congruent and incongruent information changed similarly with consolidation in all age groups. Taken together, our results showed that, for initially well-learned information, YC have robust memory consolidation, despite their overall lower mnemonic performance compared to OC and YA, which is potentially crucial for stable and precise knowledge accumulation early on in development.
The Board of Directors of the German Society of Epileptology and the committee on epilepsy and syncope of the German Society of Neurology have reviewed the current data on vaccination to prevent coronavirus disease 2019 (COVID-19) and vaccination prioritization in people with epilepsy and provide a summary and recommendations.
100 Jahre Dieter Janz
(2020)
The 20 April 2020 marks the centenary of Dieter Janz’s birth. This issue of Zeitschrift für Epileptologie is published in his honor with the aim of tracing the work of Dieter Janz over the last five decades and summarizing new findings on the Janz syndrome (Juvenile Myoclonic Epilepsy), which is named after him.
Hintergrund: Mit der im Jahr 2020 aktualisierten AWMF-Leitlinie zur Versorgung mit einem Cochleaimplantat (CI) wurde erstmals der gesamte Prozess einer CI-Versorgung definiert. In der vorliegenden Studie wurden die Machbarkeit und die Ergebnisse einer sehr frühen Rehabilitationsmaßnahme (Reha) untersucht.
Methodik: Es wurden 54 Patienten in die Interventionsgruppe (IG) eingeschlossen, bei der die Reha innerhalb von 14 (maximal 28) Tagen nach der Implantation eingeleitet wurde. In eine Kontrollgruppe (KG, n = 21) wurden Patienten mit deutlich längerer Wartezeit eingeschlossen. Neben dem Beginn und der Dauer der Reha wurde das mit CI erreichte Sprachverstehen zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb von 12 Monaten erfasst. Zusätzlich wurde mit Fragebögen der Aufwand der Anpassung des CI-Prozessors und die Zufriedenheit der Patienten mit dem Ergebnis sowie dem Zeitpunkt des Beginns der Reha ermittelt.
Ergebnisse: Die Wartezeit zwischen Implantation und Beginn der Reha lag in der IG bei 14 Tagen und in der KG bei 106 Tagen (Mediane). Es konnten 92,6 % der Patienten der IG die Reha innerhalb von 14 Tagen antreten. Der Effekt der Reha lag in der IG bei 35 und in der KG bei 25 Prozentpunkten (Freiburger Einsilbertest). Nach 6 und 12 Monaten (M) CI-Nutzung zeigten beide Gruppen sowohl in der Testbedingung in Ruhe (IG/KG 6M: 70 %/70 %; 12M: 70 %/60 %, Freiburger Einsilbertest) als auch im Störgeräusch (IG/KG 6M: −1,1 dB SNR/–0,85 dB SNR; 12M: −0,65 dB SNR/+0,3 dB SNR, Oldenburger Satztest) vergleichbare Ergebnisse. Die mittels des Fragebogens Speech, Spatial and Qualities of Hearing Scale (SSQ) erfassten Ergebnisse für die Einschätzung der Hörqualität zeigten nach 6 Monaten eine bessere Bewertung in der IG, die sich nach 12 Monaten an die Ergebnisse der KG anglich. Die IG war mit dem Zeitpunkt des Beginns der Reha deutlich zufriedener als die KG. Alle anderen aus Fragebögen ermittelten Daten zeigten keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen.
Schlussfolgerung: Der sehr frühe Beginn einer stationären Reha nach Cochleaimplantation ist erfolgreich umsetzbar. Die Reha konnte innerhalb von 7 Wochen nach der Implantation abgeschlossen werden. Der Vergleich der Ergebnisse der Tests des Sprachverstehens vor und nach der Reha zeigte eine deutliche Steigerung. Somit ist ein deutlicher Reha-Effekt nachweisbar. Die Aufnahme der CI-Rehabilitation in den Katalog der Anschlussheilbehandlungen ist somit wissenschaftlich begründet und damit dringend zu empfehlen.
Background: The Association of the Scientific Medical Societies in Germany (AWMF) clinical practice guideline on cochlear implant (CI) treatment, which was updated in 2020, defined the entire process of CI care for the first time. In the present study, the feasibility and results of very early rehabilitation were examined.
Materials and methods: The intervention group (IG) comprised 54 patients in whom rehabilitation was initiated within 14 (maximally 28) days after implantation. Patients with a significantly longer waiting time were included in the control group (CG, n = 21). In addition to the start and duration of rehabilitation, the speech intelligibility achieved with CI was recorded at different timepoints within a 12-month period. In addition, questionnaires were used to assess the effort of fitting the CI processor and the patients’ satisfaction with the outcome as well as the timing of the start of rehabilitation.
Results: Median waiting time between implantation and start of rehabilitation was 14 days in the IG and 106 days in the CG; 92.6% of IG patients were able to start rehabilitation within 14 days. The effect of rehabilitation in the IG was 35 and in the CG 25 percentage points (Freiburg monosyllabic test). After 6 and 12 months of CI use, both groups showed comparable results in the test condition in quiet (IG/CG 6 months: 70%/70%; 12 months: 70%/60%, Freiburg monosyllabic test) and in noise (IG/CG 6 months: −1.1 dB SNR/–0.85 dB SNR; 12 months: −0.65 dB SNR/+0.3 dB SNR, Oldenburg sentence test). Hearing quality assessment scores collected by SSQ (Speech, Spatial and Qualities of Hearing Scale) questionnaire showed better scores in the IG at 6 months, which converged to CG scores at 12 months. The IG was significantly more satisfied with the timing of the start of rehab than the CG. All other data obtained from questionnaires showed no differences between the two groups.
Conclusion: A very early start of inpatient rehabilitation after cochlear implantation was successfully implemented. The rehabilitation was completed within 7 weeks of CI surgery. Comparison of speech recognition test results before and after rehabilitation showed a significant improvement. A clear rehabilitation effect can therefore be demonstrated. Inclusion of CI rehabilitation in the German catalog of follow-up treatments is thus scientifically justified and therefore strongly recommended.
Protein turnover, the net result of protein synthesis and degradation, enables cells to remodel their proteomes in response to internal and external cues. Previously, we analyzed protein turnover rates in cultured brain cells under basal neuronal activity and found that protein turnover is influenced by subcellular localization, protein function, complex association, cell type of origin, and by the cellular environment (Dörrbaum et al., 2018). Here, we advanced our experimental approach to quantify changes in protein synthesis and degradation, as well as the resulting changes in protein turnover or abundance in rat primary hippocampal cultures during homeostatic scaling. Our data demonstrate that a large fraction of the neuronal proteome shows changes in protein synthesis and/or degradation during homeostatic up- and down-scaling. More than half of the quantified synaptic proteins were regulated, including pre- as well as postsynaptic proteins with diverse molecular functions.
Memory consolidation tends to be less robust in childhood than adulthood. However, little is known about the corresponding functional differences in the developing brain that may underlie age-related differences in retention of memories over time. This study examined system-level memory consolidation of object-scene associations after learning (immediate delay), one night of sleep (short delay), as well as two weeks (long delay) in 5-to-7-year-old children (n = 49) and in young adults (n = 39), as a reference group with mature consolidation systems. Particularly, we characterized how functional neural activation and reinstatement of neural patterns change over time, assessed by functional magnetic resonance imaging combined with representational similarity analysis (RSA). Our results showed that memory consolidation in children was less robust and strong (i.e., more forgetting) compared to young adults. Contrasting correctly retained remote versus recent memories across time delay, children showed less upregulation in posterior parahippocampal gyrus, lateral occipital cortex, and cerebellum than adults. In addition, both children and adults showed decrease in scene-specific neural reinstatement over time, indicating time-related decay of detailed differentiated memories. At the same time, we observed more generic gist-like neural reinstatement in medial-temporal and prefrontal brain regions uniquely in children, indicating qualitative difference in memory trace in children. Taken together, 5-to-7-year-old children, compared to young adults, show less robust memory consolidation, possibly due to difficulties in engaging in differentiated neural reinstatement in neocortical mnemonic regions during retrieval of remote memories, coupled with relying more on gist-like generic neural reinstatement.
Memory consolidation tends to be less robust in childhood than adulthood. However, little is known about the corresponding functional differences in the developing brain that may underlie age-related differences in retention of memories over time. This study examined system-level memory consolidation of object-scene associations after learning (immediate delay), one night of sleep (short delay), as well as two weeks (long delay) in 5-to-7-year-old children (n = 49) and in young adults (n = 39), as a reference group with mature consolidation systems. Particularly, we characterized how functional neural activation and reinstatement of neural patterns change over time, assessed by functional magnetic resonance imaging combined with representational (dis)similarity analysis (RSA). Our results showed that memory consolidation in children was less robust (i.e., more forgetting) compared to young adults. For correctly retained remote memories, young adults showed increased neural activation from short to long delay in neocortical (parietal, prefrontal and occipital) and cerebellar brain regions, while children showed increased neural activation in prefrontal and decrease in neural activity in parietal brain regions over time. In addition, there was an overall attenuated scene-specific memory reinstatement of neural patterns in children compared to young adults. At the same time, we observed category-based reinstatement in medial-temporal, neocortical (prefrontal and parietal), and cerebellar brain regions only in children. Taken together, 5-to-7-year-old children, compared to young adults, show less robust memory consolidation, possibly due to difficulties in engaging in differentiated neural reinstatement in neocortical mnemonic regions during retrieval of remote memories, coupled with relying more on gist-like, category-based neural reinstatement.
Mitochondrial matrix peptidase CLPP is crucial during cell stress. Its loss causes Perrault syndrome type 3 (PRLTS3) with infertility, neurodegeneration and growth deficit. Its target proteins are disaggregated by CLPX, which also regulates heme biosynthesis via unfolding ALAS enzyme, providing access of pyridoxal-5’-phosphate (PLP). Despite efforts in diverse organisms with multiple techniques, CLPXP substrates remain controversial. Here, avoiding recombinant overexpression, we employed complexomics in mitochondria from three mouse tissues to identify endogenous targets. CLPP absence caused accumulation and dispersion of CLPX-VWA8 as AAA+ unfoldases, and of PLPBP. Similar changes and CLPX-VWA8 comigration were evident for mitoribosomal central protuberance clusters, translation factors like GFM1-HARS2, RNA granule components LRPPRC-SLIRP, and enzymes OAT-ALDH18A1. Mitochondrially translated proteins in testis showed reductions to <30% for MTCO1-3, misassembly of complex-IV supercomplex, and accumulated metal-binding assembly factors COX15-SFXN4. Indeed, heavy metal levels were increased for iron, molybdenum, cobalt and manganese. RT-qPCR showed compensatory downregulation only for Clpx mRNA, most accumulated proteins appeared transcriptionally upregulated. Immunoblots validated VWA8, MRPL38, MRPL18, GFM1 and OAT accumulation. Coimmunoprecipitation confirmed CLPX binding to MRPL38, GFM1 and OAT, so excess CLPX and PLP may affect their activity. Our data elucidate mechanistically the mitochondrial translation fidelity deficits, which underlie progressive hearing impairment in PRLTS3.
Viruses that carry a positive-sense, single-stranded (+ssRNA) RNA translate their genomes soon after entering the host cell to produce viral proteins, with the exception of retroviruses. A distinguishing feature of retroviruses is reverse transcription, where the +ssRNA genome serves as a template to synthesize a double-stranded DNA copy that subsequently integrates into the host genome. As retroviral RNAs are produced by the host cell transcriptional machinery and are largely indistinguishable from cellular mRNAs, we investigated the potential of incoming retroviral genomes to directly express proteins. Here we show through multiple, complementary methods that retroviral genomes are translated after entry. Our findings challenge the notion that retroviruses require reverse transcription to produce viral proteins. Synthesis of retroviral proteins in the absence of productive infection has significant implications for basic retrovirology, immune responses and gene therapy applications.
Viruses that carry a positive-sense, single-stranded (+ssRNA) RNA translate their genomes soon after entering the host cell to produce viral proteins, with the exception of retroviruses. A distinguishing feature of retroviruses is reverse transcription, where the +ssRNA genome serves as a template to synthesize a double-stranded DNA copy that subsequently integrates into the host genome. As retroviral RNAs are produced by the host cell transcriptional machinery and are largely indistinguishable from cellular mRNAs, we investigated the potential of incoming retroviral genomes to directly express proteins. Here we show through multiple, complementary methods that retroviral genomes are translated after entry. Our findings challenge the notion that retroviruses require reverse transcription to produce viral proteins. Synthesis of retroviral proteins in the absence of productive infection has significant implications for basic retrovirology, immune responses and gene therapy applications.
Viruses that carry a positive-sense, single-stranded RNA translate their genomes after entering the host cell to produce viral proteins, with the exception of retroviruses. A distinguishing feature of retroviruses is reverse transcription, where the ssRNA genome serves as a template to synthesize a double-stranded DNA copy that subsequently integrates into the host genome. As retroviral RNAs are produced by the host transcriptional machinery and are largely indistinguishable from cellular mRNAs, we investigated the potential of incoming retroviral genomes to express proteins. Here we show through various biochemical methods that HIV-1 genomes are translated after entry, in case of minimal or full-length genomes, envelopes using different cellular entry pathways and in diverse cell types. Our findings challenge the dogma that retroviruses require reverse transcription to produce viral proteins. Synthesis of retroviral proteins in the absence of productive infection has significant implications for basic retrovirology, immune responses and gene therapy applications.
We examined the feedback between the major protein degradation pathway, the ubiquitin-proteasome system (UPS), and protein synthesis in rat and mouse neurons. When protein degradation was inhibited, we observed a coordinate dramatic reduction in nascent protein synthesis in neuronal cell bodies and dendrites. The mechanism for translation inhibition involved the phosphorylation of eIF2α, surprisingly mediated by eIF2α kinase 1, or heme-regulated kinase inhibitor (HRI). Under basal conditions, neuronal expression of HRI is barely detectable. Following proteasome inhibition, HRI protein levels increase owing to stabilization of HRI and enhanced translation, likely via the increased availability of tRNAs for its rare codons. Once expressed, HRI is constitutively active in neurons because endogenous heme levels are so low; HRI activity results in eIF2α phosphorylation and the resulting inhibition of translation. These data demonstrate a novel role for neuronal HRI that senses and responds to compromised function of the proteasome to restore proteostasis.
Wir berichten über die Erfahrungen beim Aufbau einer Abteilung für die präoperative Eigenblutentnahme im Verantwortungsbereich des Institutes für Laboratoriumsmedizin der Städtischen Kliniken Frankfurt am Main-Höchst, einem Krankenhaus der Maximalversorgung mit 1150 Betten bzw. Tagesklinikplätzen. Die Herstellung von Eigenblutkonserven erfolgt nach § 13 des Arzneimittelgesetzes. Die Planung erfordert eine genaue Analyse des zu erwartenden Umfanges, der gegebenen Strukturen und betrieblichen Kapazitäten. Unsere Erfahrungen zeigen, daß mit der Entnahme von ca. 1200 autologen Blutkonserven pro Jahr und deren weiteren Bearbeitung eine Medizinisch-technische Assistentin ganztags und ein Arzt halbtags beschäftigt sind. Aus Gründen der Produktqualität und -Sicherheit sollte eine Trennung in die Komponenten Erythrozytenkonzentrat und Gefrorenes Frischplasma erfolgen und ein Qualitätssicherungssystem etabliert werden, das dem der Herstellung von homologen Blutkonserven entspricht. Dies bedeutet, bei jeder Entnahme die in den Richtlinien zur Blutgruppenbestimmung und Bluttransfusionen (Hämotherapie) in § 3.2.5 angegebenen Parameter zu testen (Glutamat-Pyruvattransaminase, Hepatitis B surfaceAntigen sowie Antikörper gegen Humanes Immundefizienz-Virus 1/2, Hepatitis-C-Virus und Treponema pallidum). Zusätzlich bestimmen wir C-reaktiyes Protein, ThromboplastinzeiL .Partielle Thromboplastinzeit, Leukozyten, Thrombozyten und Gesamteiweiß. Eine PC -gestützte Erfassung von Spender- und Spendedaten gewährleistet eine einfache statistische Auswertung der Entnahme Vorgänge. Die ebenfalls EDV-unterstützte Vergabe der Konservennummern und .BarcodeEtikettierung erleichtem es, die Eigenblutkonserven in der allgemeinen Blutbank-EDV zu verwalten. Durch eine fachübergreifende Zusammenarbeit, z.B. im Rahmen einer Transfusionskommission, müssen die Ablaufe aller fremdblutsparenden Maßnahmen vorgestellt und fortwährend optimiert werden, um Qualität, Akzeptanz und Wirtschaftlichkeit der autologen Blutentnahme zu erhalten.
Die Rate von positiven Blutkulturen wird in der Literatur mit 6,4% bis 18% angegeben. Hierbei wird nicht zwischen Einsendungen zur Bestätigung des Verdachts auf eine Sepsis bzw. zum Ausschluß einer Sepsis unterschieden. In einer prospektiven Untersuchung bei 315 Patienten mit Verdacht auf Sepsis, bei denen Blutkulturen beimpft wurden, konnte bei 199 (63%) ein ätiologischer Nachweis erbracht werden.
Ein Krankenhauslabor und ein Einsendelabor, das mehrere Krankenhäuser versorgt, haben prospektiv 3.907 Blutkulturflaschen für das BACTEC™ 9000–System (BDDiagnostics, Heidelberg, Germany) untersucht. Dabei wurden 1.888 aerobe Flaschen, 1.880 anaerobe Flaschen und 139 pädiatrische Blutkulturflaschen verarbeitet. Es wurden der Zeitpunkt der Beimpfung und der Zeitpunkt des Einlesens der Kulturen in das Gera ̈t dokumentiert. Neben den Medientypen und dem Blutvolumen wurden folgende Daten erhoben: Die Zeit vom Einlesen in das Gerät bis zum positiven Signal (Detektionszeit), die Identifizierung des Erregers bis zur Species, die Antibiotikatherapie und die Wiederfindungsrate verglichen mit der terminalen Subkultur. Die mittlere Transportdauer betrug 21,4 h, die mittlere Detektionszeit 21,5 h. 27 Flaschen waren falsch negativ und sechs Flaschen falsch positiv. Bei sieben der falschnegativen Flaschen hatte die Partnerflasche ein positives Signal gegeben (Staphylococcus aureus, Enterobactercloacae, Enterococcus faecalis, Candida albicans, Burkholderia cepacia, zwei Pseudomonas aeruginosa-Stämme). Davon waren vier Isolate strikte Aerobier, die nichtin der anaeroben Flasche wuchsen, fünf Patienten standen unter Antibiotikatherapie und eine Flasche hatte eine Transportzeit)48 h und ist in dieser Gruppe ebenfalls aufgeführt. 15/27 falsch negative Flaschen hatten eine Transportzeit)48 h, 11 Patienten bekamen in dieser Gruppe eine Antibiotikatherapie. 6/27 falsch negative Flaschen hatten eine Transportzeit-48 h, davon wurden zwei Patienten antibiotisch behandelt. Einmal handelte es sich um C. glabrata, die nicht in der anaeroben Flaschewuchs. Der klinisch relevante Anteil der falsch negativen Blutkulturen (Isolat nicht in der Begleitflasche nachgewiesen), der innerhalb von 48 h in das BACTEC™ 9000-Gerät eingelesen wurde, betrug 0,15%.
Chromaktiviert die Wirkung von Insulin. Bei Typ-1- undTyp-2-Diabetikern reflektierten verminderte Chromgehalte in Leukozyten eine verminderte Chromversorgung. Je schlechter die Diabeteseinstellung, umso niedriger ward er Chromstatus bei Typ-2-Diabetikern. Daher sollte bei diesen Patienten – besonders bei Typ-2-Diabetikern mit schlechter Einstellbarkeit – eine Chromsupplementation erwogen werden, wenn eine sichere Bestimmung der Chromversorgung nicht gewährleistet ist. Kupferionenbesitzen anti- und auch prooxidative Eigenschaften. Hohe Kupferplasmawerte korrelieren mit der Entstehung einer Arteriosklerose. Die Kupferkonzentrationen im Plasma waren bei beiden Diabetikergruppen erhöht, weitererhöhte Werte zeigten Typ-2-Diabetiker mit Hyperlipidämie oder diabetischen Folgeerkrankungen. Um das Risiko für Mikro- und Makroangiopathie oder Nephropathie zu vermindern, sollten Diabetiker eine hohe Kupferzufuhr vermeiden. Selen wirkt antioxidativ, immunstimulierend und antiatherogen. Der Selengehalt im Plasma reflektiert die Selenzufuhr. Die Selenplasmawerte waren bei beiden Diabetesgruppen geringfügig vermindert und auffällig vermindert bei Patienten mit Folgeerkrankungen. Eine selenreiche Ernährung oder Selengaben zur Prävention von Spätfolgen könnten bei Diabetikern daher sinnvoll sein. Patienten mit Nephropathie und eingeschränkter Zufuhr an tierischem, selen- und zinkreichem Protein profitieren möglicherweise von einer Selensupplementation. Zink ist an der Wundheilung, der Immunfunktion und der Aktivierung und Speicherung von Insulin beteiligt. Der Elementgehalt war beiTyp-1-Diabetikern in Leukozyten, dem bestem Indikator der Zinkversorgung, vermindert. Bei Patienten mit Nephropathie, Mikroangiopathie oder Neuropathie war das Zinkdefizit noch deutlicher ausgeprägt. Eine hochwertige, proteinreiche Ernährung könnte die Versorgungslage ver-bessern, auch eine Zinksupplementation wäre möglicherweise von Nutzen.
A comparison of different APTT-reagents, heparin-sensitivity and detection of mild coagulopathies
(1992)
The activated partial thromboplastin time (aPTT) is widely used to detect coagulation abnormalities or to monitor heparin treatment.
Many commercial aPTT-reagents are available which contain different phospholipid reagents and activators. In the present study 3 aPTT-reagents (aPTT-D, Instrumentation Laboratory, Neothromtin, Behring, PTTa, Boehringer) were compared using a computerized centrifugal analyzer. One aPTT-reagent (Pathromtin, Behring) was tested on a semiautomated coagulometer. Instrument precision was evaluated using aPTT-D as reagent.
Comparative tests were performed on plasma samples of 40 healthy donors, 3 patients with mild von Willebrand's disease (vWd), W patients with heaemophilia or subhaemophilia A, 1 patient with subhaemophilia A and vWd, 8 patients treated with subcutaneous injection of unfractionated heparin (UFH) and 14 patients treated with subcutaneous injection of a low molecular weight heparin (LMWH).
aPTT-D was the most sensitive reagent to detect mild vWd while Pathromtin detected none of these defects. In patients with heamophilia A and subhaemophilia A aPTT-D, Neothromtin and PTTa detected the abnormality in nearly all tested samples while Pathromtin was less sensitive.
Patients treated with subcutaneously applied UFH or LMWH often had a prolonged aPTTt especially when aPTT-D and Neothromtin were used as reagents.
Die Zytomegafie ist eine meist lebenslänglich latent bleibende vertikale und horizontale Herpesvirusinfektion mit gelegentlich schweren Krankheitsbildern, auch als Ursache oder Folge von Immunstörungen. Dem Virus wird ein onkogenes Potential zugeschrieben, zuletzt diskutiert bei AIDS und M. Kaposi. Für die Labordiagnose verfügen wir über die Mikroskopie (Zellkerneinschlüsse) und Elektronenmikroskopie, Nachweis der Virusinfektiosität auf Zellkulturen, DNA- und Polypeptidanalyse zur Virusstammidentifikation, direkte DNA- und Antigennachweise aus Patientenmaterial, immunhistologische Methoden (z.B. Immunperoxydase- Technik). Die Untersuchung der Immunzellen erfolgt bei der Zytomegalie quantitativ (T-ZellQuotient) und qualitativ (Lymphozytenstimulierung, neuerdings auch mit Vollblut). Am leichtesten gelingt die Labordiagnose serologisch, d.h. über den Antikörpernachweis. Dafür sind eine Vielzahl „liquid" und „solid phase"-Assays entwickelt worden. Am meisten haben sich heute neben der KB R (und P H A) Immunofluororeszenz und ELISA durchgesetzt, wobei einerseits unterschiedliche Antigene („early", „late antigens") und Antigenpräparationen (z. B. Viruskapsid, -envelope) zum Einsatz kommen, andererseits verschiedene Ig- Klassen und -Subklassen getestet werden, um die primäre und sekundäre Zytomegalie zu diagnostizieren und zu differenzieren. Speziell für den Ig M -Nachweis wurden viele Testmodifikationen etabliert; Rheumafaktorinterferenz und IgG-Kompetition lassen sich am besten durch IgG-Präzipitation ausschalten. Die neuen Methoden haben nicht nur die Aufklärung vieler interessanter Krankheitsfälle, sondern auch exakte epidemiologische Studien bei Risikogruppen ermöglicht (Blutspender: 47[0], schwangere Frauen 56[13], Patienten mit Hämophilie: 69[0], nach NTPL: 90[24], nach Herz-OP: 87[1], Prostituierte: 90[1]% CMV-IgG[(IgM)- Antikörperträger].
Acht kommerzielle Enzymimmunoassay (ELISA)-Testsysteme und ein in.houseHSV-1- und HSV-2-Western blot wurden anhand von 176 mittels Virusisolierung und -typisierung aus korrespondierenden Abstrichen gut charakterisierten Seren auf ihre Eignung zum Nachweis typenspezifischer Antikörper gegen Herpes simplex-Virus (HSV) Typ l und Typ 2 untersucht. Es zeigte sich, daß die auf Vollvirus-Antigenen basierenden ELISAs eine sehr unterschiedliche Sensitivität (85-100% für HSV-1, 35-100% für HSV-2) bei meist nur unzureichender Spezifität (57-93% für HSV-1, 48-91% für HSV-2) erreichen. Hingegen verbindet der einzige ELISA, der das als typspezifisch bekannte HSV-2-Glykoprotein gG-2 als Antigen verwendet, maximale Spezifität (100%) mit mangelnder Sensitivität (52%), wobei insbesondere HSV-l/-2-Koinfektionen nicht erkannt werden. Modifikationen der cut off-Werte konnten die Leistungscharakteristika nicht wesentlich verbessern. Im Western blot ließ sich kein einzelnes HSV-1- bzw. HSV-2-Antigen als optimaler Marker identifizieren, jedoch war bei allen Seren eine eindeutige Zuordnung aufgrund der Reaktivitäts-(Banden-)Muster möglich. Bei Untersuchung von potentiell falsch-positiven „tricky sera"'konnte eine ausreichende Spezifität der acht getesteten IgM-ELISAs lediglich durch Vorbehandlung mit Rheumafaktor-Absorbens erreicht werden. Die Auswertung von 3527 im Rahmen der Routinediagnostik durchgeführten Testungen auf Antikörper gegen HSV-1 und HSV-2 ergab Seroprävalenzraten von durchschnittlich 76,4% für anti-HSV-1 und 12,1% für anti-HSV-2 bei jeweils deutlichem Anstieg mit zunehmendem Alter.
Background: Hundreds of West African healthcare workers (HCW) have become ill with Ebola virus disease (EVD) and died during the recent outbreak. The occurrence of occupational infections in laboratories could be due to the lack of use of personal protective equipment, the failure to implement specific regulations about the use of equipment and how to work with hazardous materials. Our study attempted to assess the information as well as training level of HCW of a German high level isolation unit and their concern over an occupationally acquired EVD.
Methods: During the recent Ebola virus outbreak a survey was conducted among HCWs, using an anonymous questionnaire.
Results: Although 70% of our total study population stated that they have all the information needed to care for Ebola patients, only 18.2% of laboratory workers and 29.4% of the HCW of the virology department felt sufficiently trained. The HCW rated the Internet (64.3%) and the daily press (54.3%) as the most important sources of information. Medical literature (45.7%) and official institutions (40.4%) were rated less often.
Conclusions: Formulated pointedly, the HCW turned to popular science to get the information they need to feel safe. Further in house training regarding practical skills and reference to scientific literature would be a better solution to ensure workplace safety.
Für eine rasche Labordiagnose der Herpes simplex Virus (HSV) Infektion ist ein schneller Erregernachweis von entscheidender Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wird eine schnelle, modifizierte Virusisolierung über den Nachweis von Virusstrukturproteinen mit Hilfe typenspezifischer monoklonaler Antikörper innerhalb von 36 Stunden (IPF-HSV) beschrieben. Es wurden insgesamt 560 Proben aus der Routinediagnostik vergleichend mit der konventionellen Virusisolierung über einen cytopathischen Effekt (CPE) und anschließender Typisierung (ZK-IFT) in infizierten Vero-Zellen und humanen Vorhautfibroblasten (HFF) untersucht. Die Sensitivität des IPF-HSV für HSV-1, bezogen auf den ZK-IFT (Vero-Zellen), betrug 96,8%. Für HSV-2 wurde eine Sensitivität von 93,9% ermittelt. Die Spezifität des IPF-HSV
lag für beide Virustypen über 99% (HSV-1: 99,4%, HSV-2: 99,1%). Bezogen auf die konventionelle Virusisolierung im erweiterten Referenzstandard (Vero-Zellen und HFF) zeigte der IPF-HSV etwas geringere Werte für die Sensitivität (91,4% für HSV-1; 91,6% für HSV-2). Unter den im Referenzstandard negativen Proben fanden sich mittels IPF-HSV eine HSV-1- und drei HSV-2-positive Proben. Die Spezifität lag für beide HSV-Typen über 99% (99,8% für HSV-1, 99,4% für HSV-2). Bezogen auf den Referenzstandard ergab sich für den IPF-HSV ein positiv prädiktiver Wert von 97,0% (HSV-1) bzw. 91,7% (HSV-2); der negative prädiktive Wert des Tests lag jeweils bei 99,4%. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, daß der IPF-HSV eine sinnvolle Alternative zur konventionellen Virusisolierung darstellt, da der Erregernachweis bereits nach 36 Stunden möglich ist. Der Testaufbau ist unter Verwendung geeigneter mojioklonaler Antikörper und Zelltypen auch zur Schnelldiagnose respiratorischer Viruserkrankungen, der Zytomegalie, dem kongenitalen Rötelnsyndrom und ggf. Rotavirusinfektionen geeignet.
Herpes simplex virus type 2 (HSV-2) is the main cause of herpes genitalis, a recurrent sexually transmitted disease. By the use of routine Serologie methods (complement fixation test, enzyme immunoassay), virus carriers are difficult to identify because of strong antibody cross reactions with antigens of HSV-1 which is ubiquitously spread throughout the population. We introduce a microtechnique Western blot system loaded with HSV-1 and HSV-2 type-specific and common antigens on separated nitrocellulose strips. By the simultaneous evaluation of Immunologie reactions with both strips, the occurrence of HSV-2 specific antibodies can be sensitively detected in serum specimens containing antibodies to HSV-1. A total of 158 serum specimens were analyzed and the results obtained by Western blot were compared to those of a screening ELISA and virus isolation performed with smears of herpes lesions.
An agreement of 97.9 % was assessed between Western blot and virus isolation to detect an HSV-1 and HSV-2 infection. Less specific serologic results were produced by the screening ELISA on HSV-2 antibodies which correlated in 85.4 % (41/48) with virus isolation and typing. Concerning HSV-2 antibody testing, Western blot and ELISA showed an overall agreement in 89.8 % of the sera investigated.
As shown by our data, the HSV type specific Western blot proved to be a specific, reproducible and standardized technique. It can be utilized for both sero-epidemiological surveys and determination of the HSV immune status.
In der internationalen Norm DIN EN ISO 15189 (kurz ISO 15189) sind für medizinische Laboratorien besondere Anforderungen an die Qualität und Kompetenz festgelegt. Die ISO 15189 gilt für alle medizinischen Laboratorien. Sie wurde für den Bereich der Virologie durch eine gemeinsame Arbeitsgruppe der Gesellschaft für Virologie (GfV) und der Deutschen Vereinigung zur Bekämpfung der Viruskrankheiten (DVV) in Form von fachspezifischen Checklisten konkretisiert.
Viele medizinische Laboratorien lassen sich im Rahmen einer Akkreditierung bestätigen, dass sie die Anforderungen der ISO 15189 erfüllen. Wesentlicher Bestandteil der Akkreditierung ist eine Begutachtung in den Laboratorien. Die Begutachtungen in der Virologie werden von Experten durchgeführt, die von der GfV benannt werden.
Gründe der Laboratorien für eine Akkreditierung können sehr unterschiedlich sein. Sie reichen von der Verbesserung der internen Abläufe und Ermittlung sicherer/richtiger Untersuchungsergebnisse bis zu einer besseren Positionierung am Markt.
Der Artikel stellt die Anforderungen und Probleme virusdiagnostisch tätiger Laboratorien, basierend auf der ISO 15189, als Erfahrungsbericht vor. Dabei wird auf die Infektionsserologie, die molekularbiologische Diagnostik und die Virusisolierung auf Zellkulturen eingegangen.
Trotz der Spenderauswahl, des serologischen Screenings der Blutspenden auf antiHIV-1, anti-HIV-2, anti-HCV und HBsAg, Inaktivierungs- und Eliminierungsverfahren bleibt ein Restrisiko für hämatogen übertragbare Viren bei Plasmapools und den daraus hergestellten Präparaten. Als zusätzliche Screeningmethode zur Erhöhung der Virussicherheit wird inzwischen die Testung der Einzelspende bzw. von Minipools auf HCV-RNA verlangt. In der vorliegenden Arbeit wurden 142 HBsAg, anti-HCV- und anti-HIV-11-2 negative Plasmapools, sowie Plasmapräparate (Immunglobulinpräparat und F IX Präparat), welche zum Teil aus für HGV-RNA PCR-positiven Ausgangspools hergestellt worden waren, mittels PCR auf das Vorhandensein von HGV-Nukleinsäure untersucht. Alle untersuchten Pools bzw. Plasmapräparate stammten von Spenden zwischen 1994 und 1996, also vor der Einführung der genannten Pflichttestung auf HCV-RNA. HGV-RNA wurde in 117 der 142 Plasmapools (82,4%) amplifiziert. Allerdings war HGV-RNA nur in einer (6,3%) von 16 IgG-Chargen aus für HGV-Nukleinsäure positiven Kryoüberständen nachweisbar. In 2 (6,5%) von 31 unselektierten Immunglobulinpräparaten war eine HGV- Kontamination vorhanden. Eine routinemäßige Anwendung der PCR ist zur Zeit aus technischen sowie Kosten-Nutzen-Überlegungen für HGV nicht zu empfehlen, solange die klinische Relevanz nicht gesichert ist. Die Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit der im Herstellungsprozeß integrierten Viruseliminierungsverfahren, denn bei der vorliegenden Studie konnte nur in einem geringen Anteil der Endproduktchargen HGV-Nukleinsäure nachgewiesen werden.
603 Seren aus dem Raum Frankfurt am Main wurden in 12 verschiedenen Einzelkollektiven mit einem "in house" IFT mit latenten Antigenen und einem rekombinanten Prototyp ELISA mit dem LANA und K8.1-Protein auf Antikörper gegen das Humane Herpesvirus Typ 8 (HHV-8) ± auch bekannt als Kaposi-Sarkom-assoziiertes Herpesvirus (KSHV) ±getestet. Untersucht wurden (Risiko)gruppen wie HIV-seropositive Männer und Frauen, HIV-seronegative homosexuelle bzw. bisexuelle Männer, Patienten mit Kaposi-Sarkom, Transplantationspatienten und Kinder mit Hämophilie. Zur Abschätzung von Kreuzreaktionenund anderen Störungen der Testsysteme wurden Patienten mit akuten bzw. abgelaufenen EBV-Infektionen,HHV-6-seropositive Patienten, Rheumafaktor-positive Probanden und Frauen mit primärer biliärer Zirrhose(PBC) untersucht. Dreiundfünfzig diskrepante Probenwurden mit kommerziellen IFTs mit latenten bzw. lyti-schen Antigenen nachgetestet.Hohe HHV-8-SeropraÈvalenzen wurden bei HIV-Infizierten ohne (15,7 % bei Frauen, 23,3 % bei Männern)und insbesondere mit Kaposi-Sarkomen (100 %) gefunden. Eine geschlechtsabhängige Verteilung der Seroprävalenz bei den HIV-seropositiven Patienten wurde nicht festgestellt. Bei Blutspendern wurde eine HHV-8-Durchseuchung von 3 % (im ¹in-house-IFTª), bei Hämophilen von 0 % und bei Transplantationspatienten von 9,1 % ermittelt. Kreuzreaktionen mit Antikörpern gegen andere Herpesviren wie EBV und HHV-6 schienen die Tests nicht zu beeinflussen, während sich tendenziell eine erhöhte Anzahl reaktiver Proben bei Patienten mit Autoimmunantikörpern (Rheumafaktor-positive Patienten und Patientinnen mit PBC) zeigte. Insgesamt stimmten die Ergebnisse des rekombinanten ELISA mit denen des "in house"-IFT im Gesamtkollektiv gut überein. Unterschiedliche Ergebnisse fanden sich in den Einzelkollektiven, insbesondere bei Rheumafaktor-positiven Patienten und solchen mit PBC.