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Pandemic SARS-CoV-2 causes a mild to severe respiratory disease called coronavirus disease 2019 (COVID-19). While control of the SARS-CoV-2 spread partly depends on vaccine-induced or naturally acquired protective herd immunity, antiviral strategies are still needed to manage COVID-19. Enisamium is an inhibitor of influenza A and B viruses in cell culture and clinically approved in countries of the Commonwealth of Independent States. In vitro, enisamium acts through metabolite VR17-04 and inhibits the activity of the influenza A virus RNA polymerase. Here we show that enisamium can inhibit coronavirus infections in NHBE and Caco-2 cells, and the activity of the SARS-CoV-2 RNA polymerase in vitro. Docking and molecular dynamics simulations provide insight into the mechanism of action and indicate that enisamium metabolite VR17-04 prevents GTP and UTP incorporation. Overall, these results suggest that enisamium is an inhibitor of SARS-CoV-2 RNA synthesis in vitro.
Sickle Cell Disease (SCD) is the most common monogenic disorder globally but qualifies as a rare disease in Germany. In 2012, the German Society for Paediatric Oncology and Haematology (GPOH) mandated a consortium of five university hospitals to develop a disease management program for patients with SCD. Besides other activities, this consortium issued treatment guidelines for SCD that strongly favour the use of hydroxyurea and propagated these guidelines in physician and patient education events. In order to quantify the effect of these recommendations, we made use of claims data that were collected by the research institute (WIdO) of the major German insurance company, the Allgemeine Ortskrankenkasse (AOK), and of publicly accessible data collected by the Federal Statistical Office (Statistisches Bundesamt, Destatis). While the number of patients with SCD in Germany increased from approximately 2200 in 2011 to approximately 3200 in 2019, important components of the recently issued treatment guidelines have been largely implemented. Specifically, the use of hydroxyurea has more than doubled, resulting in a proportion of approximately 44% of all patients with SCD being treated with hydroxyurea in 2019. In strong negative correlation with the use of hydroxyurea, the frequency of acute chest syndromes decreased. Similarly, the proportion of patients who required analgesics and hospitals admissions declined. In sum, these data demonstrate an association between the dissemination of treatment guidelines and changes in clinical practice. The close temporal relationship between the increased use of hydroxyurea and the reduction in the incidence of acute chest syndrome in a representative population-based analysis implies that these changes in clinical practice contributed to an improvement in key measures of disease activity.
Bei über der Hälfte der Patienten mit einer operationsbedürftigen MI liegt gleichzeitig eine Insuffizienz der TK vor. In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um eine funktionelle Insuffizienz welche aus einer RV-Pathologie, bedingt durch eine Volumen- oder Druckbelastung resultiert. In der Vergangenheit bestand die Überzeugung eine konservative Behandlung der TI sei ausreichend und nach Beheben der ursächlichen Grunderkrankung sei diese selbstlimitierend. Neuere Studien konnten jedoch belegen, dass eine bestehende TI auch nach operativer Versorgung einer ursächlichen LV-pathologie keine ausreichende Rückbildungstendenz aufweist, sondern im Verlauf sogar noch progredient ist. Die persistierende TI führt zu einer deutlich erhöhten Morbidität und Mortalität. Ist eine zweizeitige Operation an der TK im Verlauf erforderlich, so ist die Früh- und Spätmortalität deutlich erhöht und die Langzeitergebnisse sind schlecht. Diese Ergebnisse haben dazu geführt, dass die Indikation zur operativen Versorgung der TI ≥ 2 zu einem früheren Zeitpunkt und weniger restriktiv gestellt wird. Jedoch weisen die aktuellen ESC/EACTS-Guidelines insbesondere hinsichtlich der Versorgung einer TI < 2 nur einen niedrigen Evidenz-Grad auf, der richtige Operationszeitpunkt bleibt weiterhin umstritten. Der Grund für eine eher zurückhaltende Einstellung ist vor allem die Angst vor einer erhöhten Morbidität und Mortalität durch den additiven Eingriff. Zudem sind kaum Studien zu einer operativen Versorgung einer TI < 2 vorhanden. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher der Gewinn weiterer Erkenntnisse, dieses bis dato kaum untersuchten Patientengutes, insbesondere hinsichtlich der peri- und postoperativen Mortalität, sowie der Auswirkungen der prophylaktischen TKR im Langzeitverlauf. Im Rahmen dieser monozentrischen, prospektiven Studie wurden 264 Patienten eingeschlossen, welche sich im Zeitraum von 2009 bis 2015 einer TKR im Rahmen einer MKR an der Klinik für Thorax- Herz- und thorakaler Gefäßchirurgie des Universitätsklinikums Frankfurt am Main unterzogen. Das Patientenkollektiv wurde nachfolgend in zwei Gruppen unterteilt, nach dem Schweregrad der präoperativ bestehenden TI in eine „prophylaktische” pTKR-Gruppe bei einer TI < 2 und eine „therapeutische” tTKR-Gruppe bei einer TI ≥ 2. Primärer Endpunkt war die Erfassung der Früh- und Spätmortalität. Sekundäres Endziel war die Untersuchung des postoperativen Verlaufes der TI, sowie der Verlauf der kardialen Funktion. Die 30-Tages-Mortalität betrug 12% in der pTKR-Gruppe und 17% in der tTKR-Gruppe. Der wichtigste Einflussfaktor war die EKZ-Dauer. Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen war statistisch nicht signifikant. Im Vergleich zu anderen Studien zeigte sich eine höhere 30-Tages-Mortalität, jedoch handelte es sich bei diesen zumeist um einen isolierten Eingriff an der Mitralklappe, mit einer deutlich kürzeren EKZ. Hinsichtlich der Gesamtmortalität zeigte sich ein 1-, 5- und 7-Jahres-Überleben in der pTKR-Gruppe von 81%, 66% und 56%, sowie 65%, 52% und 41% in der tTKR-Gruppe. Die höhere Gesamtmortalität dieser Studie im Vergleich zu anderen Arbeiten ist durch das deutlich ältere und multimorbide Patientenkollektiv erklärt. Bei dem Vergleich von Patienten, welche im Rahmen dieser Studie eine prophylaktische TKR erhielten gegenüber den Patienten, bei welchen im Rahmen von Vergleichsarbeiten bewusst auf eine TKR verzichtet wurde (NTKR-Gruppe), zeigte sich ein verbessertes Langzeitüberleben der pTKR-Gruppe. Bei den Arbeiten, bei welchen kein Überlebensvorteil unserer pTKR-Gruppe, gegenüber deren NTKR-Gruppe gezeigt werden konnte, zeigten sich dennoch positive Effekte der begleitenden Klappenoperation. Die erhöhte Frühsterblichkeit dieser Arbeit ist dem Umstand geschuldet, dass durch die zur Indikationsstellung herangezogenen Risikofaktoren ein Hochrisikokollektiv selektioniert wurde, mit einer konsekutiv erhöhten Sterblichkeit auch abhängig vom Ausmass der TI. Bereits in der Vergangenheit konnte eine Verbesserung des Langzeitüberlebens durch die Durchführung einer TKR bei einer TI ≥ 2, gegenüber dem Verzicht auf diese nachgewiesen werden. Anhand des Vergleiches von anderen Arbeiten mit der vorliegenden Arbeit konnte dieser Überlebensvorteil auch für die Durchführung einer pTKR bei einer TI < 2 gezeigt werden. Zudem konnte dargelegt werden, dass es sich bei der begleitenden pTKR um eine effektive und dauerhafte Methode zur Vermeidung einer Klappeninsuffizienz handelt. Somit konnte gezeigt werden, dass auch bei Patienten mit einer TI < 2 eine additiven TKR die Entwicklung einer späten TI verhindert.
Die MicroRNA-193b (miR-193b) fungiert in Akuter Myeloischer Leukämie (AML) als Tumorsuppressor und als Biomarker zur Prädiktion der Überlebenswahrscheinlichkeit bei erwachsenen sowie kindlichen AML-Patienten. Die Expression der miR-193b ist in allen AML-Entitäten reduziert, mit Ausnahme der Akuten Promyelozyten Leukämie (APL), bei der das Level an miR-193b erhöht ist. APL ist auch die einzige Form der AML, bei der All-Trans-Retinoinsäure (ATRA) leit-liniengerecht und effektiv zur Therapie angewendet wird.
In Vorarbeiten konnte gezeigt werden, dass der antileukämische irreversible Inhibitor der Lysin-spezifischen Histon Demethylase 1 (LSD1) GSK-LSD1 die Expression von miR-193b induziert. Dadurch wird in murinen Homebox protein A9 (Hoxa9)/Meis Homebox Protein 1 (Meis1) AML-Zellen zumindest ein Teil der tumorsuppressiven Wirkung von GSK-LSD1 über die Hochregulation von miR-193b vermittelt.
Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, die Gültigkeit des potenziellen GSK-LSD1-Wirkmechanismus über die Induktion von miR-193b in humanen Zellen zu untersuchen. Weitere Ziele waren die Erforschung der Rolle der miR-193b bei dem Behandlungseffekt von ATRA in humaner AML und APL sowie die Untersuchung einer potenziell protoonkogenen Eigenschaft der miR-193b in APL. Der methodische Ansatz dieser Arbeit basierte auf einer Senkung bzw. Erhöhung des intrazellulären miR-193b-Levels mittels Locked nucleic acids (LNA) bzw. lentiviraler miR-193b-Überexpression und anschließender Behandlung der Zellen mit den Wirkstoffen. Es wurden Proliferationskurven erstellt und der Differenzierungsgrad durchflusszytometrisch bestimmt. Eine hohe Aufnahmeeffizienz und Effektivität der LNA und des lentiviralen Überexpressionsvektors wurde durchflusszytometrisch und per quantitativer Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) bestätigt.
Zur Untersuchung der Rolle der miR-193b bei dem Behandlungseffekt von GSK-LSD1 wurden die AML-Linien ML-2 und MOLM-13 sowie die APL-Zelllinie NB-4 mit LNA transfiziert bzw. mit dem Überexpressionsvektor transduziert und mit GSK-LSD1 behandelt. Die Populationen mit reduziertem miR-193b-Level wiesen nach 96 Stunden eine unverändert reduzierte Proliferation und Differenzierung auf. Hingegen zeigten miR-193b-überexprimierende Zellen nach GSK-LSD1-Behandlung einen signifikant stärkeren antiproliferativen Effekt. ML-2 Zellen wiesen zudem eine signifikant gesteigerte Differenzierung auf, gemessen an der Expression des Differenzierungsmarkers CD11b.
Die erhöhten miR-193b-Level in APL-Patienten konnten in der APL-Zelllinie NB-4 mittels qPCR bestätigt werden. NB-4 weist eine über 60-fach höhere miR-193b Expression als ML-2 (AML) auf. Zur Überprüfung einer onkogenen Eigenschaft der miR-193b in APL wurde das zelluläre miR-193b-Level in NB-4-Zellen durch LNA reduziert und anschließend die Proliferationskurve über 12 Tage bestimmt und die Differenzierungsmarker CD11b und CD13 gemessen. Proliferation und Differenzierungsgrad blieben nach Reduktion der miR-193b in NB-4-Zellen unverändert.
Die gleichzeitige Behandlung von NB-4 mit ATRA und miR-193b-LNA zeigte nach 96 Stunden den gleichen antiproliferativen und differenzierungsinduzierenden Effekt wie bei ATRA allein. Auch bei den AML-Zelllinien ML-2 und MOLM-13 wirkte die ATRA-Behandlung bei reduziertem miR-193b-Level unverändert differenzierungsinduzierend und antiproliferativ. Hingegen führte eine ATRA-Behandlung der AML-Zelllinien bei erhöhtem miR-193b-Level zu einer Verstärkung des antiproliferativen Effekts. Bei beiden AML-Zelllinien wurde die Proliferation mehr als doppelt so stark reduziert als bei alleiniger ATRA-Behandlung.
Diese Arbeit konnte zeigen, dass miR-193b kein Protoonkogen in der APL-Zelllinie NB-4 ist. Außerdem weisen die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass die Wirkungseffekte von sowohl GSK-LSD1 als auch von ATRA, weder in APL noch in AML, über die Induktion der miR-193b vermittelt werden. Hingegen zeigt sich bei beiden Wirkstoffen in AML-Zellen ein additiver antileukämischer Effekt bei Behandlung mit gleichzeitiger Erhöhung des miR-193b-Levels. Die molekulare Begründung hierfür ist möglicherweise eine gemeinsame Modulation der Mitogen-aktivierten Protein Kinase (MAPK)-Signaltransduktionskaskade und bedarf weiterer Experimente zur Überprüfung dieser Hypothese. Ausblickend stellen die Ergebnisse dieser Arbeit die miR-193b als einen interessanten Kombinationspartner für die Therapie mit GSK-LSD1 oder ATRA, bzw. generell für den MAPK Signalweg beeinflussende Medikamente, dar, sobald eine sichere und effiziente Einschleusung von MicroRNAs in Patienten möglich ist.
Gel chromatography with 6% agarose gel (Sepharose 6B) can be used for measuring the Stokes’ radius of biological particles within the range of 1,5 nm and 35 nm. The molecular weight determination of proteins is not very reliable with this method. Hepatitis sera have been chromatographied to measure the size of hepatitis associated antigen (Australia-antigen).
The radius of this antigen was determined to be 10,3 nm, which agrees with the results of electron microscopy and ultracentrifugation. The Stokes’ radius of human serum IgM was found to be 10,6 nm.
Human functional brain connectivity can be temporally decomposed into states of high and low cofluctuation, defined as coactivation of brain regions over time. Rare states of particularly high cofluctuation have been shown to reflect fundamentals of intrinsic functional network architecture and to be highly subject-specific. However, it is unclear whether such network-defining states also contribute to individual variations in cognitive abilities – which strongly rely on the interactions among distributed brain regions. By introducing CMEP, a new eigenvector-based prediction framework, we show that as few as 16 temporally separated time frames (< 1.5% of 10min resting-state fMRI) can significantly predict individual differences in intelligence (N = 263, p < .001). Against previous expectations, individual’s network-defining time frames of particularly high cofluctuation do not predict intelligence. Multiple functional brain networks contribute to the prediction, and all results replicate in an independent sample (N = 831). Our results suggest that although fundamentals of person-specific functional connectomes can be derived from few time frames of highest connectivity, temporally distributed information is necessary to extract information about cognitive abilities. This information is not restricted to specific connectivity states, like network-defining high-cofluctuation states, but rather reflected across the entire length of the brain connectivity time series.
Die CMV-Infektion ist die häufigste opportunistische Infektion nach Nierentransplantation und wird mit einem erhöhten Risiko für Mortalität und Transplantatverlust assoziiert. Das Risiko an einer CMV-Infektion zu erkranken, wird vom Serostatus des Spenders und Empfängers beeinflusst. Dabei sind besonders Patienten mit Hochrisikokonstellation (D+/R–) betroffen. Bei seropositiven Transplantatempfängern (D+/R+, D–/R+) wird ebenfalls ein erhöhtes Risiko durch Reaktivierung des latent vorkommenden Virus oder Sekundärinfektion mit einem exogenen Virusstamm vermutet. Mithilfe von präventiven Maßnahmen wie der präemptiven und prophylaktischen Therapie kann die Rate an Infektionen gesenkt werden.
In dieser Studie wurden 441 Patienten, die in dem Zeitraum von 2006-2013 am Universitätsklinikum Frankfurt eine Nierentransplantation erhielten, retrospektiv untersucht. Ziel der Studie war es, den Einfluss des CMV-Serostatus, der Infektionsprophylaxe sowie der CMV-Infektion auf die Mortalität, das Transplantatüberleben und die Rejektion zu untersuchen. Da CMV-Infektionen meist in den ersten drei Monaten nach Transplantation oder nach Absetzen einer antiviralen Medikation auftreten, wählten wir eine zweijährige Verlaufsbeobachtung. Unsere Hypothese war, dass der Serostatus trotz regelhafter präventiver Maßnahmen mit einer Verschlechterung der Nierenfunktion assoziiert ist. Aufgrund neuer Empfehlungen wurde ab 2010 bei der Mehrheit der Transplantatempfänger eine Prophylaxe mit (Val)Ganciclovir durchgeführt. Folglich wurden die Zeiträume von 2006-2009 sowie von 2010-2013 miteinander verglichen.
In den Jahren von 2010-2013 konnten wir die höchste Infektionsinzidenz für die Hochrisikogruppe, gefolgt von der intermediären Risikogruppe (D+/R+, D–/R+), nachweisen. Beide Gruppen dokumentierten vermehrt CMV-Erkrankungen und Viruslasten im oberen Bereich (> 10.000 Kopien/ml). Diese zeigten jedoch keinen statistisch signifikanten Unterschied zu den anderen Serostatus-Konstellationen auf. Die Infektionsinzidenz in diesem Zeitraum war wiederum mit einem erhöhten Transplantatverlust assoziiert. Durch den prophylaktischen Einsatz von (Val)Ganciclovir konnte das Transplantatüberleben signifikant verlängert werden.
Im Vergleich der Zeiträume vor und nach 2010 stellte sich die D+/R+ Gruppe mit einem verbesserten Transplantatüberleben, die D–/R+ Gruppe mit verbessertem Patientenüberleben dar. Diese Gruppen konnten vermutlich von einer Ausweitung der Prophylaxe profitieren. Bezüglich der Rejektionen empfehlen wir für eine aussagekräftige Auswertung die Beachtung potenzieller Einflussgrößen wie die Immunsuppression und HLA-Merkmale. Rein deskriptiv lag das Auftreten von Rejektionen zeitlich vor den Infektionsereignissen. Die Niedrigrisikogruppe zeigte das geringste Abstoßungsrisiko.
Der Serostatus alleinig erscheint in unserer Studie keinen ausreichenden Hinweis auf das Outcome nach Transplantation zu geben. Allerdings waren CMV-Infektionen in den verschiedenen Zeiträumen maßgeblich mit einem verringerten Transplantat- oder Patientenüberleben assoziiert und sollten deshalb vermieden werden. Die Prophylaxe mit (Val)Ganciclovir stellte sich im gesamten untersuchten Zeitraum als effektive Therapie für ein verbessertes Transplantatüberleben dar.
Ein limitierender Faktor war die Vergleichbarkeit der Gruppen durch die unterschiedliche Patientenanzahl. Daten zur Infektion lagen uns erst ab dem Jahr 2009 vor. Bezüglich der Mortalität schätzen wir die Nachbeobachtungszeit von zwei Jahren zu gering ein, um signifikante Ergebnisse zu erzielen. Hervorzuheben ist, dass durch die Umstellung der Therapiemaßnahmen zwei interessante Patientenkollektive geschaffen wurden, an welchen die Auswirkungen der Prophylaxe dargestellt werden konnten. Mithilfe unserer Daten aus insgesamt acht Jahren mit zweijähriger Verlaufsbeobachtung, schätzen wir das am Universitätsklinikum Frankfurt durchgeführte Therapieregime nach 2010 als wirksame CMV-Prophylaxe ein. Um die Infektionsrate künftig weiterhin zu reduzieren, sind weitere Studien nötig, mit deren Hilfe Risikopatienten identifiziert, die Diagnostik erweitert und Therapien verbessert werden. Ansätze hierfür gibt es beispielsweise beim Einsatz des mTOR-Inhibitors Everolimus, der mit einer niedrigen Rate an CMV-Infektionen assoziiert wird. Auch die Anwendung neuerer Testmethoden, wie z. B. die Messung CMV-spezifischer T-Zellen, sollen dazu beitragen, Patienten mit erhöhtem Infektionsrisiko frühzeitig zu erkennen.
Es wird ein Verfahren beschrieben, das die Anwendung der Agarfixation sowie anderer Präparationsmaßnahmen auf Kollodiumfilm, dem Objektträger der Elektronenmikroskopie, erlaubt. Eine brauchbare elektronenmikroskopische Abbildung eines so leicht deformierbaren und fragilen Keimes, wie des Erregers der Lungenseuche der Rinder (Pleuropneumonia bovis), wird dadurch möglich.
Vergleichend durchgeführte licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen ergeben, daß es sich bei den Keimen der PPLO-Gruppe um stark unterschiedlich große und einheitlich bläschenartige Organismen handelt, die keine Zellmembran nach Art der Bakterien besitzen.
Äußere Einflüsse führen außerordentlich leicht zur Deformierung der Organismen, wobei Fadenformen und mycelähnliche Gebilde entstehen.
Die Laidlow-Elfordschen und Seiffertsehen Organismen unterscheiden sich von den übrigen Stämmen durch Ausbildung einer steiferen Zelloberfläche. Die aufgehellten Formen aus alten Kulturen, die intrazellulär einzelne punktförmige Substanzanhäufungen zeigen, werden als sekundäre und bis zu einem gewissen Grad involutive Zellformen und nicht als notwendiges Stadium im Vermehrungszyklus betrachtet.
Abschließend werden Fragen der Vermehrungsweise, der Nomenklatur und der Klassifizierung besprochen.
Introduction: Information on the long-term performance of biosynthetic meshes is scarce. This study analyses the performance of biosynthetic mesh (Phasix™) over 24 months.
Methods: A prospective, international European multi-center trial is described. Adult patients with a Ventral Hernia Working Group (VHWG) grade 3 incisional hernia larger than 10 cm2, scheduled for elective repair, were included. Biosynthetic mesh was placed in sublay position. Short-term outcomes included 3-month surgical site occurrences (SSO), and long-term outcomes comprised hernia recurrence, reoperation, and quality of life assessments until 24 months.
Results: Eighty-four patients were treated with biosynthetic mesh. Twenty-two patients (26.2%) developed 34 SSOs, of which 32 occurred within 3 months (primary endpoint). Eight patients (11.0%) developed a hernia recurrence. In 13 patients (15.5%), 14 reoperations took place, of which 6 were performed for hernia recurrence (42.9%), 3 for mesh infection (21.4%), and in 7 of which the mesh was explanted (50%). Compared to baseline, quality of life outcomes showed no significant difference after 24 months. Despite theoretical resorption, 10.7% of patients reported presence of mesh sensation in daily life 24 months after surgery.
Conclusion: After 2 years of follow-up, hernia repair with biosynthetic mesh shows manageable SSO rates and favorable recurrence rates in VHWG grade 3 patients. No statistically significant improvement in quality of life or reduction of pain was observed. Few patients report lasting presence of mesh sensation. Results of biosynthetic mesh after longer periods of follow-up on recurrences and remodeling will provide further valuable information to make clear recommendations.
Trial registration: Registered on clinicaltrials.gov (NCT02720042), March 25, 2016.
Background: The German Consortium for Hereditary Breast and Ovarian Cancer (GC-HBOC) has established a multigene panel (TruRisk®) for the analysis of risk genes for familial breast and ovarian cancer. Summary: An interdisciplinary team of experts from the GC-HBOC has evaluated the available data on risk modification in the presence of pathogenic mutations in these genes based on a structured literature search and through a formal consensus process. Key Messages: The goal of this work is to better assess individual disease risk and, on this basis, to derive clinical recommendations for patient counseling and care at the centers of the GC-HBOC from the initial consultation prior to genetic testing to the use of individual risk-adapted preventive/therapeutic measures.
During early G1 phase, Rb is exclusively mono-phosphorylated by cyclin D:Cdk4/6, generating 14 different isoforms with specific binding patterns to E2Fs and other cellular protein targets. While mono-phosphorylated Rb is dispensable for early G1 phase progression, interfering with cyclin D:Cdk4/6 kinase activity prevents G1 phase progression, questioning the role of cyclin D:Cdk4/6 in Rb inactivation. To dissect the molecular functions of cyclin D:Cdk4/6 during cell cycle entry, we generated a single cell reporter for Cdk2 activation, RB inactivation and cell cycle entry by CRISPR/Cas9 tagging endogenous p27 with mCherry. Through single cell tracing of Cdk4i cells, we identified a time-sensitive early G1 phase specific Cdk4/6-dependent phosphorylation gradient that regulates cell cycle entry timing and resides between serum-sensing and cyclin E:Cdk2 activation. To reveal the substrate identity of the Cdk4/6 phosphorylation gradient, we performed whole proteomic and phospho-proteomic mass spectrometry, and identified 147 proteins and 82 phospho-peptides that significantly changed due to Cdk4 inhibition in early G1 phase. In summary, we identified novel (non-Rb) cyclin D:Cdk4/6 substrates that connects early G1 phase functions with cyclin E:Cdk2 activation and Rb inactivation by hyper-phosphorylation.
Hintergrund: Der Rettungsdienst versorgt täglich viele Patient/-innen in unterschiedlichen Umgebungen und ist damit auch potentieller Überträger nosokomialer Infektionen. Zur Händehygiene, als entscheidende Säule der Infektionsprophylaxe, liegen bislang nur wenige Daten aus dem Rettungsdienst vor.
Methoden: Prospektive multizentrische Studie mit Fragebogen zur Selbst- und Fremdeinschätzung der Compliance und beeinflussender Faktoren (abgeleitet von der WHO Perception Survey for Health-Care Workers) sowie direkte Compliance-Beobachtung nach WHO-Standard bei Rettungsdienstpersonal zweier Berufsfeuerwehren in Deutschland.
Ergebnisse: Es wurden 207 Fragebögen eingereicht und während ca. 66h Beobachtungszeit wurden 674 Händedesinfektionsgelegenheiten protokolliert. Der präventive Effekt der HH wurde allgemein von den Mitarbeitenden anerkannt. Die Selbsteinschätzung (MW: 80%) und beobachtete Compliance-Rate (38%) zeigten eine deutliche Diskrepanz und die Compliance variierte zwischen den verschiedenen Indikationen. Besonders niedrig zeigte sich die Compliance rund um die Durchführung aseptischer Tätigkeiten. Hier zeichnete sich ein geringes Risikobewusstsein für nicht sichtbare Verunreinigungen ab. Hürden für die Umsetzung der Händehygiene stellten vor allem die Vorrangigkeit anderer Maßnahmen, Unterbrechung des Arbeitsablaufes und Zeitmangel dar.
Schlussfolgerungen: Die beobachtete Compliance-Rate im Rettungsdienst lag unterhalb der innerklinischen Durchschnittswerte. Insbesondere die Compliance im Rahmen aseptischer Tätigkeiten muss dringend gesteigert werden. Dies erfordert einen multimodalen Lösungsansatz, der die Optimierung der Ausbildung, Algorithmen, Materialverfügbarkeit und Praktikabilität der Händedesinfektion im Rettungsdienst beinhaltet.
Hintergrund: Das Benigne Prostatasyndrom (BPS) stellt die klinische Ausprägung der Benignen Prostatahyperplasie (BPH), eine Volkskrankheit der männlichen Bevölkerung, dar. Die Prostataarterienembolisation (PAE) ist ein junges, minimal-invasives Therapieverfahren, bei dem die Gefäße, welche die Prostata versorgen, mittels Embolisaten blockiert werden. Die Blutversorgung des embolisierten Gewebes wird dadurch unterbunden und nekrotisiert in der Folge. Dieser Infarkt lässt sich über eine Diffusionsminderung in der Magnetresonanztomographie (MRT) nachweisen. Aufgrund des technisch anspruchsvollen Verfahrens und der Komplexität der prostatischen Gefäße findet die Magnetresonanzangiographie (MRA) immer mehr Beachtung zur strahlenfreien Visualisierung des Gefäßverlaufs. Das Ziel dieser Doktorarbeit bestand darin, mögliche prädiktive Faktoren für den Therapierfolg der PAE aufzudecken und dabei die Interventionsplanung, unter Anwendung und Nichtanwendung einer MRA, zu vergleichen.
Material und Methodik: In diese retrospektive Arbeit wurden 259 Patienten, die an dem Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie der Universitätsklinik Frankfurt am Main eine PAE erhielten, eingeschlossen. Das Kollektiv wurde in zwei Gruppen, abhängig vom Vorhandensein einer präinterventionellen MRA, eingeteilt. Bei 137 Patienten wurde die PAE mit einer präinterventionellen MRA Rekonstruktion ausgeführt (= Gruppe A). Bei 122 Patienten erfolgte die PAE ohne vorangehende MRA Rekonstruktion (= Gruppe B). Mit Hilfe der Fragebögen International Prostate Symptom Score (IPSS), International Index of Erectile Function (IIEF) und Quality of Life (QoL) sowie MRT-Messungen (Diffusionskoeffizient, Prostatavolumen) wurden die Daten vor und nach der PAE evaluiert. Als statistische Methoden wurden die deskriptive Datenanalyse, der gepaarte Wilcoxon-Test, der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test für nicht-parametrische Variablen sowie die Korrelationsmatrix nach Spearman verwendet.
Ergebnisse: In Gruppe A konnte eine signifikant höhere mediane Prostatavolumenreduktion (rho = 0,1827, p = 0,032448) und eine Reduktion der Strahlendosis (p = 0,000000) im Vergleich zu Gruppe B erreicht werden. In Gruppe A wurde im Verlauf eine signifikant höhere Abnahme des Diffusionskoeffizienten festgestellt als in Gruppe B (p = 0,036303). Ein infarziertes Areal nach der PAE wurde zu 59,3% (n = 67) von Patienten der Gruppe A erreicht, zu 40,7% (n = 46) erreichten dies Patienten der Gruppe B. Innerhalb der Gruppe A korrelierte der initial gemessene Diffusionskoeffizient mit dem präinterventionellen IPSS (rho = 0,3259, p = 0,0213). Weiterhin korrelierten bei Einsatz einer MRA der vor der Behandlung gemessene Diffusionskoeffizient sowie der IPSS mit der Abnahme der Beschwerden (rho = 0,3138, p = 0,0285; rho = 0,6723, p = 0,0000) und der Volumenreduktion (rho = 0,3690, p = 0,0024; rho = 0,4681, p = 0,0020). Die Reduktion des Diffusionskoeffizienten korrelierte mit der Höhe der initialen Symptomatik (rho = 0,3703, p = 0,0127) und mit der Verbesserung der Beschwerden (rho = 0,3830, p = 0,0107).
Schlussfolgerung: In Zusammenschau aller Ergebnisse sind die präinterventionelle Messung des Diffusionskoeffizienten, IPSS Erhebung sowie die Prostatavolumetrie in Verbindung mit der MRA prognostisch sinnvoll. Was die vorliegende Studie leistet, sind erste Erkenntnisse auf einem bisher kaum am Menschen untersuchten Gebiet. Dieser strahlensparende, prognostische Ansatz könnte zu einer besseren Patientenselektion beitragen und weitere Ansätze für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz schaffen. Damit könnten Strahlendosis, Kosten und Risiken minimiert werden.
Die vorliegende Übersicht zum Biomarker Neurofilament-Leichtketten (NFL) wird im Rahmen der Serie „Biomarker“ des Zentralblatts für Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Ergonomie publiziert. Das NFL ist ein Serummarker in der Diagnostik der multiplen Sklerose. NFL eignet sich als Marker zur Therapie‑, Verlaufs- und Rezidivkontrolle von multipler Sklerose. Hier zeigt dieser eine hohe Sensitivität und Spezifität.
Purpose: Total body irradiation (TBI) is a common part of the myelo- and immuno-ablative conditioning regimen prior to an allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT). Due to concerns regarding acute and long-term complications, there is currently a decline in otherwise successfully established TBI-based conditioning regimens. Here we present an analysis of patient and treatment data with focus on survival and long-term toxicity.
Methods: Patients with hematologic diseases who received TBI as part of their conditioning regimen prior to allo-HSCT at Frankfurt University Hospital between 1997 and 2015 were identified and retrospectively analyzed.
Results: In all, 285 patients with a median age of 45 years were identified. Median radiotherapy dose applied was 10.5 Gy. Overall survival at 1, 2, 5, and 10 years was 72.6, 64.6, 54.4, and 51.6%, respectively. Median follow-up of patients alive was 102 months. The cumulative incidence of secondary malignancies was 12.3% (n = 35), with hematologic malignancies and skin cancer predominating. A TBI dose ≥ 8 Gy resulted in significantly improved event-free (p = 0.030) and overall survival (p = 0.025), whereas a total dose ≤ 8 Gy and acute myeloid leukemia (AML) diagnosis were associated with significantly increased rates of secondary malignancies (p = 0.003, p = 0.048) in univariate analysis. No significant correlation was observed between impaired renal or pulmonary function and TBI dose.
Conclusion: TBI remains an effective and well-established treatment, associated with distinct late-toxicity. However, in the present study we cannot confirm a dose–response relationship in intermediate dose ranges. Survival, occurrence of secondary malignancies, and late toxicities appear to be subject to substantial confounding in this context.
Lebensqualität, kognitive Leistung und multisensorische Integrationsleistung bei NMOSD Patienten
(2023)
Die Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankung (NMOSD) ist eine entzündliche Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS), die schubweise auftritt und meist in den Anfängen aufgrund der symptomatischen Ähnlichkeit mit der Multiplen Sklerose (MS) verwechselt wird. Primär manifestiert sich die NMOSD in Form von Sehstörungen und sensomotorische Lähmungserscheinungen. Im Krankheitsverlauf treten aber auch bei einem Großteil der Patienten kognitive Defizite auf, wobei vorwiegend das Gedächtnis, die Informationsverarbeitung und die Aufmerksamkeit betroffen sind, die nicht in Routineuntersuchungen erfasst werden. Kognitive Beeinträchtigungen wurden bereits bei der MS beschrieben. Ebenso spielt eine verminderte Lebensqualität bei beiden Erkrankungen eine große Rolle. Analog zu Untersuchungen bei MS Patienten, die gezeigt haben, dass kognitive Beeinträchtigungen mitunter ursächlich für die niedrige Lebensqualität sind, wird in dieser Arbeit postuliert, dass auch bei NMOSD Patienten das Ausmaß an kognitiven Dysfunktionen mit dem Grad an Einbußen in der Lebensqualität zusammenhängt. Ferner sollen weitere Prädiktoren ermittelt werden, welche einen Einfluss auf die Lebensqualität haben, wie bereits bestätigt körperliche Einschränkungen. Es wird erwartet, dass NMOSD Patienten von einer verminderten Lebensqualität berichten, die von den schlechteren Ergebnissen in den neuropsychologischen Tests vorhergesagt werden kann.
Zur Untersuchung der Kognition wurde in der vorliegenden Arbeit neben etablierten neuropsychologischen Tests auch die multisensorische Integrationsleistung mithilfe des SiFI Paradigmas angewandt, welche bereits bei MS Patienten und Patienten mit leichten kognitiven Defiziten (mild cognitive impairment; MCI) auffällige Daten lieferte und für eine Testung der globalen Kognitionsleistung genutzt werden konnte. Der Grund für den Einsatz der SiFI waren die nachgewiesenen Hirnkorrelate bei multisensorischer Integration, welche ebenfalls bereits bei kognitiver Dysfunktion festgestellt wurden, wie Atrophien, Konnektivitätsstörungen und Auffälligkeiten in der Transmission bestimmter Neurotransmitter. Ziel dieser Anwendung ist eine Implementierung der SiFI in den Klinikalltag zur erleichterten Erfassung kognitiver Defizite. Viele bekannte neuropsychologischen Tests sind entweder zu teuer, zu lang, abhängig von der sprachlichen Fähigkeit oder für die Patienten zu anstrengend. Die SiFI wäre daher eine gute Alternative als Marker kognitiver Defizite.
20 NMOSD Patienten wurden zu ihrer Lebensqualität (EQ-5D) sowie ihrem psychopathologischen Zustand (SCL-90-R) befragt und es wurde eine umfassende neuropsychologische Testung durchgeführt. Zur Diagnostik der multisensorischen Integrationsleistung wurde die SiFI Aufgabe herangezogen. Die Ergebnisse deuten auf eine verminderte kognitive Leistung mit mittelhohen Werten in den Fragebögen zur Lebensqualität. NMOSD Patienten nahmen die Illusion in der SiFI Aufgabe bei längeren Intervallen wahr, vergleichbar mit MS und MCI Patienten. Dies deutet auf eine verzögerte Integration sensorischer Informationen.
Angefangen mit einem Einblick über die Erkrankung und Darstellung des bisherigen Wissenschaftsstands zu den einzelnen Konstrukten und ihrer Zusammenhänge wird das Studiendesign vorgestellt und die Ergebnisse angegeben und interpretiert. Abschließend folgen eine kritische Beurteilung und Zusammenfassung der vorliegenden Daten mit Ausblick auf weitere Forschungsziele.
Background: After nearly a quarter-century of declining poverty, the numbers are rising again significantly. This is due not only to effects of climate change but also to the COVID-19 pandemics and armed conflict. Combined with the enormous health impacts, that will cause misery and health care costs worldwide. Therefore, this study provides background information on the global research landscape on poverty and health to help researchers, stakeholders, and policymakers determine the best way to address this threat.
Results: The USA is the key player, dealing mainly with domestic issues. European countries are also involved but tend to be more internationally oriented. Developing countries are underrepresented, with Nigeria standing out. A positive correlation was found between publication numbers and economic strength, while the relationship between article numbers and multidimensional poverty was negatively correlated.
Conclusions: These findings highlight the need for advanced networking and the benefits of cross-disciplinary research to mitigate the coming impacts.
Die SAFE-KiDS-Studie wurde vom 18. Juni bis zum 10. September 2020 vor dem Hintergrund der Wiedereröffnung von Kindertagesstätten nach der ersten Welle von Infektionen mit SARS-CoV-2 durchgeführt. Es sollten epidemiologische Daten von Kindern und Mitarbeitenden in insgesamt 50 hessischen Kindertagesstätten gesammelt werden, um die Bedeutung dieser Einrichtungen für das Infektionsgeschehen nach Aufnahme des eingeschränkten Regelbetriebs zu beleuchten.
Als zentrale Untersuchungsmethode wurde die Dual-Swab Methode angewandt, um herauszufinden, ob diese für longitudinale Testungen bei Kindern geeignet ist. Für die Dual-Swab Methode wurden ein Wangen- sowie ein Analschleimhautabstrich getestet, um sowohl die respiratorische als auch die gastrointestinale Ausscheidung von SARS-CoV-2 zu erfassen. Alle freiwillig an der Studie teilnehmenden Sorgeberechtigten und Mitarbeitenden wurden gebeten, bei ihren Kindern, bzw. sich selbst, wöchentlich die Abstrichentnahme durchzuführen. Ziel war es, zu quantifizieren, wie häufig es zu inapparenten Infektionen in diesem Setting kommt. Es sollte zudem untersucht werden, ob die eigenständige Abstrichentnahme bzw. Testung durch Sorgeberechtigte eine geeignete Alternative zur Probengewinnung durch medizinisches Personal während der Pandemie darstellt.
859 Kinder im Alter zwischen 3 Monaten und 8 Jahren sowie 376 Mitarbeitende nahmen an der Studie teil. Insgesamt wurden 13.273 Abstriche, davon 7.366 Wangen- und 5.907 Analschleimhautabstriche, untersucht. Es konnte lediglich bei zwei Studienteilnehmenden und in insgesamt 3 Abstrichen eine SARS-CoV- 2 Infektion nachgewiesen werden. Bei beiden Personen handelte es sich um Mitarbeiterinnen. Bei keinem der an der Studie teilnehmenden Kinder konnte eine respiratorische oder gastrointestinale Ausscheidung von SARS-CoV-2 nachgewiesen werden. In einer Befragung am Ende der Studie wurde keine weitere, nicht in der Studie erfasste Infektion mit SARS-CoV-2 angegeben.
Das Ergebnis der Studie spricht dafür, dass Kindertagesstätten in einem Zeitraum mit vergleichsweise niedriger Inzidenz von SARS-CoV-2 in Hessen während der Studiendauer kein relevantes Reservoir für SARS-CoV-2 darstellen und inapparente Infektionen bei Kindern selten vorkamen. Außerdem lässt sich daraus schließen, dass das Risiko für eine Infektion in diesen Einrichtungen unter den während der Studienzeit durchgeführten Maßnahmen bei begrenzter Aktivität in der Bevölkerung als niedrig einzustufen war.
Das prämenstruelle Syndrom (PMS) ist ein häufiges Krankheitsbild, das bei 20–30 % der gebärfähigen Frauen auftritt. Es wird durch zyklusabhängige psychische und somatische Symptome definiert.
Die prämenstruelle dysphorische Störung (PMDS) ist eine schwere Form des PMS mit vor allem psychischen Auffälligkeiten, die bei 2–8 % der gebärfähigen Frauen vorkommt. Die Ätiologie von PMS und PMDS bleibt unklar. Eine PMDS geht oft mit anderen psychischen Erkrankungen einher.
Die Symptome treten in der zweiten Zyklushälfte auf und lassen mit Beginn der Periode nach. Zur Diagnosestellung hilft die Führung eines Zykluskalenders.
Ein gesunder Lebensstil (Sport, ausgeglichene Ernährung etc.) stellt die Basis für alle Therapieoptionen dar. Zahlreiche Studien konnten die Effektivität der Behandlung mit Antidepressiva (aus der SSRI- oder SNRI-Gruppe) sowie Ovulationshemmern darlegen.
Beide Medikamentengruppen werden in Deutschland im „off label use“ zur Behandlung von PMS/PMDS-Beschwerden angewendet. Für die Therapieempfehlung sind die Grunderkrankungen der Patientin zu berücksichtigen.
Background: Mastectomy in male transgender patients is an important (and often the first) step toward physical manhood. At our department, mastectomies in transgender patients have been performed for several decades.
Methods: Recorded data were collected and analyzed for all male transgender patients undergoing mastectomy over a period of 24 years at our department.
Results: In total, 268 gender-reassigning mastectomies were performed. Several different mastectomy techniques (areolar incision, n=172; sub-mammary incision, n=96) were used according to patients' habitus and breast features. Corresponding to algorithms presented in the current literature, certain breast qualities were matched with a particular mastectomy technique. Overall, small breasts with marginal ptosis and good skin elasticity allowed small areolar incisions as a method of access for glandular removal. In contrast, large breasts and those with heavy ptosis or poor skin elasticity often required larger incisions for breast amputation. The secondary correction rate (38%) was high for gender reassignment mastectomy, as is also reflected by data in the current literature. Secondary correction frequently involved revision of chest wall recontouring, suggesting inadequate removal of the mammary tissue, as well as scar revision, which may reflect intense traction during wound healing (36%). Secondary corrections were performed more often after using small areolar incision techniques (48%) than after using large sub-mammary incisions (21%).
Conclusions: Choosing the suitable mastectomy technique for each patient requires careful individual evaluation of breast features such as size, degree of ptosis, and skin elasticity in order to maximize patient satisfaction and minimize secondary revisions.
Of the 16 non-structural proteins (Nsps) encoded by SARS CoV-2, Nsp3 is the largest and plays important roles in the viral life cycle. Being a large, multidomain, transmembrane protein, Nsp3 has been the most challenging Nsp to characterize. Encoded within Nsp3 is the papain-like protease domain (PLpro) that cleaves not only the viral polypeptide but also K48-linked polyubiquitin and the ubiquitin-like modifier, ISG15, from host cell proteins. We here compare the interactors of PLpro and Nsp3 and find a largely overlapping interactome. Intriguingly, we find that near full length Nsp3 is a more active protease compared to the minimal catalytic domain of PLpro. Using a MALDI-TOF based assay, we screen 1971 approved clinical compounds and identify five compounds that inhibit PLpro with IC50s in the low micromolar range but showed cross reactivity with other human deubiquitinases and had no significant antiviral activity in cellular SARS-CoV-2 infection assays. We therefore looked for alternative methods to block PLpro activity and engineered competitive nanobodies that bind to PLpro at the substrate binding site with nanomolar affinity thus inhibiting the enzyme. Our work highlights the importance of studying Nsp3 and provides tools and valuable insights to investigate Nsp3 biology during the viral infection cycle.
The lung tumor microenvironment plays a critical role in the tumorigenesis and metastasis of lung cancer, resulting from the crosstalk between cancer cells and microenvironmental cells. Therefore, comprehensive identification and characterization of cell populations in the complex lung structure is crucial for development of novel targeted anti-cancer therapies. Here, a hierarchical clustering approach with multispectral flow cytometry was established to delineate the cellular landscape of murine lungs under steady-state and cancer conditions. Fluorochromes were used multiple times to be able to measure 24 cell surface markers with only 13 detectors, yielding a broad picture for whole-lung phenotyping. Primary and metastatic murine lung tumor models were included to detect major cell populations in the lung, and to identify alterations to the distribution patterns in these models. In the primary tumor models, major altered populations included CD324+ epithelial cells, alveolar macrophages, dendritic cells, and blood and lymph endothelial cells. The number of fibroblasts, vascular smooth muscle cells, monocytes (Ly6C+ and Ly6C–) and neutrophils were elevated in metastatic models of lung cancer. Thus, the proposed clustering approach is a promising method to resolve cell populations from complex organs in detail even with basic flow cytometers.
Bartonella henselae is the causative agent of cat scratch disease and other clinical entities such as endocarditis and bacillary angiomatosis. The life cycle of this pathogen, with alternating host conditions, drives evolutionary and host-specific adaptations. Human, feline, and laboratory adapted B. henselae isolates often display genomic and phenotypic differences that are related to the expression of outer membrane proteins, for example the Bartonella adhesin A (BadA). This modularly-structured trimeric autotransporter adhesin is a major virulence factor of B. henselae and is crucial for the initial binding to the host via the extracellular matrix proteins fibronectin and collagen. By using next-generation long-read sequencing we demonstrate a conserved genome among eight B. henselae isolates and identify a variable genomic badA island with a diversified and highly repetitive badA gene flanked by badA pseudogenes. Two of the eight tested B. henselae strains lack BadA expression because of frameshift mutations. We suggest that active recombination mechanisms, possibly via phase variation (i.e., slipped-strand mispairing and site-specific recombination) within the repetitive badA island facilitate reshuffling of homologous domain arrays. The resulting variations among the different BadA proteins might contribute to host immune evasion and enhance long-term and efficient colonisation in the differing host environments. Considering the role of BadA as a key virulence factor, it remains important to check consistently and regularly for BadA surface expression during experimental infection procedures.
Background: Previous studies reported decreased volumes of acute stroke admissions during the COVID-19 pandemic. We aimed to examine whether aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH) volumes demonstrated similar declines in our department. Furthermore, the impact of the pandemic on disease progression should be analyzed.
Methods: We conducted a retrospective study in the neurosurgical department of the university hospital Frankfurt including patients with the diagnosis of aSAH during the first year of the COVID pandemic. One year cumulative volume for aSAH hospitalization procedures was compared to the year before (03/2020 – 02/2021 vs. 03/2019 – 02/2020) and the last 5 pre-COVID-pandemic years (2015-2020). All relevant patient characteristics concerning family history, disease history, clinical condition at admission, active/past COVID-infection, treatment management, complications, and outcome were analyzed.
Results: Compared to the 84 hospital admissions during the pre-pandemic years, the number of aSAH hospitalizations (n = 56) declined during the pandemic without reaching significance. No significant difference in the analyzed patient characteristics including clinical condition at onset, treatment, complications, and outcome, between 56 patients with aSAH admitted during the COVID pandemic and the treated patients in the last 5 years in the pre-COVID period were found. In our multivariable analysis, we detected young age (p < 0.05; OR 4.2) and no existence of early hydrocephalus (p < 0.05; OR 0.13) as important factors for a favorable outcome (mRS ≤ 0–2) after aSAH during the COVID pandemic. A past COVID-infection was detected in young patients suffering from aSAH (Age < 50years, p < 0.05; OR 10.5) with an increased rate of cerebral vasospasm after aSAH onset (p < 0.05; OR 26). Nevertheless, past COVID-infection did not reach significance as a high-risk factor for unfavorable outcomes.
Conclusion: There was a relative decrease in the number of patients with aSAH during the COVID-19 pandemic. Despite the extremely different conditions of hospitalization, there was no impairing significant effect on the treatment and outcome of admitted patients with aSAH. A past COVID infection seemed to be an irrelevant limiting factor concerning favorable outcomes.
Background: Standardized neuropsychological testing serves to quantify cognitive impairment in multiple sclerosis (MS) patients. However, the exact mechanism underlying the translation of cognitive dysfunction into difficulties in everyday tasks has remained unclear. To answer this question, we tested if MS patients with intact vs. impaired information processing speed measured by the Symbol Digit Modalities Test (SDMT) differ in their visual search behavior during ecologically valid tasks reflecting everyday activities.
Methods: Forty-three patients with relapsing-remitting MS enrolled in an eye-tracking experiment consisting of a visual search task with naturalistic images. Patients were grouped into “impaired” and “unimpaired” according to their SDMT performance. Reaction time, accuracy and eye-tracking parameters were measured.
Results: The groups did not differ regarding age, gender, and visual acuity. Patients with impaired SDMT (cut-off SDMT-z-score < −1.5) performance needed more time to find and fixate the target (q = 0.006). They spent less time fixating the target (q = 0.042). Impaired patients had slower reaction times and were less accurate (both q = 0.0495) even after controlling for patients' upper extremity function. Exploratory analysis revealed that unimpaired patients had higher accuracy than impaired patients particularly when the announced target was in unexpected location (p = 0.037). Correlational analysis suggested that SDMT performance is inversely linked to the time to first fixation of the target only if the announced target was in its expected location (r = −0.498, p = 0.003 vs. r = −0.212, p = 0.229).
Conclusion: Dysfunctional visual search behavior may be one of the mechanisms translating cognitive deficits into difficulties in everyday tasks in MS patients. Our results suggest that cognitively impaired patients search their visual environment less efficiently and this is particularly evident when top-down processes have to be employed.
Objectives: Gliomas are often diagnosed due to epileptic seizures as well as neurocognitive deficits. First treatment choice for patients with gliomas in speech-related areas is awake surgery, which aims at maximizing tumor resection while preserving or improving patient’s neurological status. The present study aimed at evaluating neurocognitive functioning and occurrence of epileptic seizures in patients suffering from gliomas located in language-related areas before and after awake surgery as well as during their follow up course of disease.
Materials and Methods: In this prospective study we included patients who underwent awake surgery for glioma in the inferior frontal gyrus, superior temporal gyrus, or anterior temporal lobe. Preoperatively, as well as in the short-term (median 4.1 months, IQR 2.1-6.0) and long-term (median 18.3 months, IQR 12.3-36.6) postoperative course, neurocognitive functioning, neurologic status, the occurrence of epileptic seizures and number of antiepileptic drugs were recorded.
Results: Between 09/2012 and 09/2019, a total of 27 glioma patients, aged 36.1 ± 11.8 years, were included. Tumor resection was complete in 15, subtotal in 6 and partial in 6 patients, respectively. While preoperatively impairment in at least one neurocognitive domain was found in 37.0% of patients, postoperatively, in the short-term, 36.4% of patients presented a significant deterioration in word fluency (p=0.009) and 34.8% of patients in executive functions (p=0.049). Over the long-term, scores improved to preoperative baseline levels. The number of patients with mood disturbances significantly declined from 66.7% to 34.8% after surgery (p=0.03). Regarding seizures, these were present in 18 (66.7%) patients prior to surgery. Postoperatively, 22 (81.5%) patients were treated with antiepileptic drugs with all patients presenting seizure-freedom.
Conclusions: In patients suffering from gliomas in eloquent areas, the combination of awake surgery, regular neurocognitive assessment - considering individual patients´ functional outcome and rehabilitation needs – and the individual adjustment of antiepileptic therapy results in excellent patient outcome in the long-term course.
The COVID-19 pandemic and resulting measures can be regarded as a global stressor. Cross-sectional studies showed rather negative impacts on people’s mental health, while longitudinal studies considering pre-lockdown data are still scarce. The present study investigated the impact of COVID-19 related lockdown measures in a longitudinal German sample, assessed since 2017. During lockdown, 523 participants completed additional weekly online questionnaires on e.g., mental health, COVID-19-related and general stressor exposure. Predictors for and distinct trajectories of mental health outcomes were determined, using multilevel models and latent growth mixture models, respectively. Positive pandemic appraisal, social support, and adaptive cognitive emotion regulation were positively, whereas perceived stress, daily hassles, and feeling lonely negatively related to mental health outcomes in the entire sample. Three subgroups (“recovered,” 9.0%; “resilient,” 82.6%; “delayed dysfunction,” 8.4%) with different mental health responses to initial lockdown measures were identified. Subgroups differed in perceived stress and COVID-19-specific positive appraisal. Although most participants remained mentally healthy, as observed in the resilient group, we also observed inter-individual differences. Participants’ psychological state deteriorated over time in the delayed dysfunction group, putting them at risk for mental disorder development. Consequently, health services should especially identify and allocate resources to vulnerable individuals.
Background: The benefit of adjuvant therapy in synovial sarcoma (SS) treatment is under debate. Long-term follow-up data are missing.
Methods: SS patients treated in the consecutive trials CWS-81, CWS-86, CWS-91, CWS-96, CWS-2002-P, and the SoTiSaR-registry till 2013 were analyzed.
Results: Median age of 185 patients was 13.9 years (0.1–56)—with median follow-up of 7.4 years for 163 survivors. Most tumors (76%) were located in extremities. Size was < 3 cm in 58 (31%), 3–5 cm in 59 (32%), 5–10 cm in 42 (23%), and > 10 cm in 13 (7%) (13 missing). In 84 (45%) tumors, first excision was complete (R0 corresponding to IRS-I-group) and in 101 (55%) marginal (R1 corresponding to IRS-II-group). In a subsequent surgical intervention during chemotherapy, R0-status was accomplished in 23 additional IRS-II-group patients with secondary surgery. Radiotherapy was administered to 135 (73%), thereof 62 with R0-status and 67 R1-status (6 missing information). Adjuvant chemotherapy was administered to all but six patients. 5-year event-free (EFS) and overall survival (OS) was 82.9% ± 5.7 (95%CI) and 92.5% ± 3.9. Local and metastatic relapse-free survival was 91.3% ± 4.3 and 92.3% ± 4.1 at 5 years, respectively. In the multivariate analysis, tumor size and no chemotherapy were independently associated with EFS. Size and site were associated with OS. In a detailed analysis of local and metastatic events, tumor size was associated with an independent risk for developing metastases. No independent factor for suffering local recurrence could be identified.
Discussion: Omission of chemotherapy in a non-stratified way seems not justified. Size governs survival due to high linear association with risk of suffering metastatic recurrence in a granular classification.
Control of cell proliferation is critical for the lymphocyte life cycle. However, little is known on how stage-specific alterations in cell-cycle behavior drive proliferation dynamics during T-cell development. Here, we employed in vivo dual-nucleoside pulse labeling combined with determination of DNA replication over time as well as fluorescent ubiquitination-based cell-cycle indicator mice to establish a quantitative high-resolution map of cell-cycle kinetics of thymocytes. We developed an agent-based mathematical model of T-cell developmental dynamics. To generate the capacity for proliferative bursts, cell-cycle acceleration followed a 'stretch model', characterized by simultaneous and proportional contraction of both G1 and S phase. Analysis of cell-cycle phase dynamics during regeneration showed tailored adjustments of cell-cycle phase dynamics. Taken together, our results highlight intrathymic cell-cycle regulation as an adjustable system to maintain physiologic tissue homeostasis and foster our understanding of dysregulation of the T-cell developmental program.
Die vorliegende Arbeit stellt eine auf datenwissenschaftlichen Methoden beruhende Analyse des aktuellen Wissens über mögliche kausale Zusammenhänge zwischen therapeutischen Morphinapplikationen mit Todesfällen dar, welche auf computergestützter Extraktion von Information aus frei verfügbaren Wissensdatenbanken und der Analyse der darin enthaltenen numerischen Information besteht. Die Relevanz der vorliegenden Analyse ergibt sich aus dem weltweit breiten Einsatz von Morphin zur Behandlung starker Schmerzen und der immer wieder vorkommenden Todesfälle während einer Morphintherapie, die regelmäßig zu Gerichtsverfahren mit den verschreibenden Ärzten als Angeklagte führen.
Morphin ist ein Opioid und zählt zu den starken Analgetika der WHO Stufe III. Bei der Applikation von Morphin kann es neben der gewünschten Analgesie auch zur Abflachung der Ventilation bis hin zum fatalen Atemstillstand kommen. In der Literatur wird die Inzidenz von Morphin-assoziierten Todesfällen mit 0,3 bis 4% angegeben. So kommt es in einigen Fällen auch zu strafrechtlichen Ermittlungen und Gerichtsverfahren mit dem Verdacht der vorsätzlichen Tötung oder sogar des Mordes. Die Frage, ob eine Morphinapplikation Ursache für den Tod eines Patienten war, ist nicht einfach zu beantworten, was mit einigen Besonderheiten von Opioid-Analgetika im Allgemeinen und von Morphin im Besonderen zusammenhängt. Für Morphin existieren z.B. keine genau definierten maximalen Dosen. Es wurden bisher lediglich Empfehlungen ausgesprochen, abhängig auch davon, ob ein Patient noch „opioid-naiv“ ist oder bereits Opioide einnimmt und damit ein Gewöhnungseffekt eingetreten ist, welcher neben der Analgesie die Gefahr des Atemstillstandes verringert. Grundsätzlich gilt immer, die Dosis so gering wie möglich und so hoch wie nötig zu halten. Die Dosis wird an die Schmerzintensität adaptiert, wobei nach keine maximal erlaubte Dosis existiert. Besonders bei terminal kranken Patienten ist die Kausalität zwischen therapeutischer Morphinapplikation und dem Tode oft fraglich, und es werden regelmäßig Gutachten eingeholt, die meistens von Rechtsmedizinern, Anästhesisten und klinischen Pharmakologen erstellt werden.
In diesen Gutachten müssen viele Faktoren, die die Wirkungen von Morphin bis hin zum letalen Ausgang beeinflussen können, diskutiert wurden, und die daher Hauptinhalt der vorliegenden Arbeit sind. Dazu gehören die verabreichten Morphindosen und die Konzentrationen von Morphin und seiner Metabolite im Blut, aber auch Charakteristika des Patienten, wie Alter, Vorerkrankungen wie z.B. Leber- oder Niereninsuffizienz, Komedikationen, oder pharmakogenetische Faktoren. Darüber hinaus spielt für die zeitliche Zuordnung einer Morphingabe mit dem Tode die verzögerte Verteilung Morphins an seinen Wirkort (das zentrale Nervensystem) eine wichtige Rolle.
Eine weitere Schwierigkeit, die sich bei Morphin-assoziierten Toden darstellt, ist die oft zur Debatte stehende verabreichte Morphindosis, die nachträglich aus den gemessenen Konzentrationen im Blut des Verstorbenen rekonstruiert werden soll, was oft nicht sicher möglich ist. Die postmortal gemessenen Konzentrationen von Morphin unterliegen relevanten Veränderungen aufgrund postmortaler Flüssigkeitsumverteilung oder des Zerfalls von Morphin, aber auch als Folge von Veränderungen während der Lagerung der Proben.
In unserer Analyse und Auswertung der vorhandenen Literatur zu diesen Themen kamen wir zu dem Ergebnis, dass es gegenwärtig praktisch sehr schwer ist, eine Morphindosis oder -konzentration sicher mit dem Tod eines Patienten in Verbindung zu bringen. Somit bleibt jeder Todesfall individuell und kontext-abhängig und erfordert die Berücksichtigung weiterer Aspekte bei der der strafrechtlichen Aufarbeitung. Zudem kamen wir zu dem Entschluss, dass angesichts dieser bereits seit langen bekannten Problemen mit Morphin und aber auch anderen Opioiden (siehe “opioid crisis” in den USA), die Entwicklung von sichereren stark wirksamen Analgetika als Ersatz für Opioide dringlich ist.
Purpose: The aim of this work was to retrospectively identify prognostic factors for patients with neuroendocrine liver metastases (NELM) undergoing conventional transarterial chemoembolization (c-TACE), microwave ablation (MWA) or laser interstitial thermal therapy (LITT) and to determine the most effective therapy in terms of volume reduction and survival.
Method: Between 1996 and 2020, 130 patients (82 men, 48 women) were treated with c-TACE, 41 patients were additionally treated with thermoablative procedures.
Survival was retrospectively analyzed by using Kaplan-Meier-method. Prognostic factors were derived by using cox-regression. To find predictive factors for volume reduction due to c-TACE, a mixed-effects model was used.
Results: With c-TACE, an overall median volume reduction of 23.5 % was achieved. An average decrease of tumor volume was shown until the 6th c-TACE treatment, then the effect stopped. So, the median volume reduction off all lesions takes on a negative value from the 7th c-TACE intervention onwards. The mixed-effects model demonstrated that c-TACE interventions were most effective at the beginning of c-TACE therapy, and that treatment breaks longer than 90 days negatively influenced the outcome. For all patients evaluable for survival, Kaplan-Meier analysis showed a 1-year survival rate of 75 % and a 5-year survival rate of 36 %. Significant prognostic factors for survival were number of liver lesions (p = 0.0001) and therapeutical intention (p < 0.0001). Considering the clinical indication, 90.9 % of curative patients and 43.6 % of palliative patients responded to c-TACE therapy and thus could be submitted to a thermoablative procedure. Minor and one major complication occurred in 20.3 % of LITT and only in 8.6 % of MWA interventions. Complete ablation was observed in 95.7 % (LITT) and 93.1 % (MWA) of interventions
Conclusions: C-TACE is an effective treatment for volume reduction of NELM, however efficacy decreases after the 6th intervention and treatment breaks longer than 90 days should be avoided. With thermal ablation, a high rate of complete ablation was achieved and survival improved. Significant factors for survival were found and may be used as prognostic factors in the future.
Slack (sequence like a Ca2+ -activated K + channel; also termed Slo2.2, Kcnt1, or KNa 1.1) is a Na+ -activated K + channel that is highly expressed in the peripheral and central nervous system. Previous studies have shown that Slack is enriched in the isolectin B4binding, non-peptidergic subpopulation of C-fiber sensory neurons and that Slack controls the sensory input in neuropathic pain. Recent single-cell RNA-sequencing studies suggested that Slack is highly co-expressed with transient receptor potential (TRP) ankyrin 1 (TRPA1) in sensory neurons. By using in situ hybridization and immunostaining we confirmed that Slack is highly co-localized with TRPA1 in sensory neurons, but only to a minor extent with TRP vanilloid 1. Mice lacking Slack globally or conditionally in sensory neurons (SNS-Slack─/─ ), but not mice lacking Slack conditionally in neurons of the spinal dorsal horn (Lbx1-Slack─/─ ), displayed increased pain behavior after intraplantar injection of the TRPA1 activator allyl isothiocyanate. Patch-clamp recordings with cultured primary neurons and in a HEK-293 cell line transfected with TRPA1 and Slack revealed that Slack-dependent K + currents are modulated in a TRPA1-dependent manner. Taken together, these findings highlight Slack as a modulator of TRPA1-mediated activation of sensory neurons.
Furthermore, we investigated the contribution of Slack in the spinal dorsal horn to pain processing. Lbx1-Slack ─/─ mice demonstrated normal basal pain sensitivity and Complete Freund’s Adjuvant-induced inflammatory pain. Interestingly, we observed a significantly increased spared nerve injury (SNI)-induced neuropathic pain hypersensitivity in Lbx1-Slack ─/─ mutants compared to control littermates. Moreover, we tested the effects of pharmacological Slack activation in the SNI model. Systemic and intrathecal, but not intraplantar administration of the Slack opener loxapine significantly alleviated SNI-induced hypersensitivity in control mice, but only slightly in Lbx1Slack ─/─ mice, further supporting the inhibitory function of Slack in spinal dorsal horn neurons in neuropathic pain processing.
Altogether, our data suggest that Slack in sensory neurons controls TRPA1-induced pain, whereas Slack in spinal dorsal horn neurons inhibits peripheral nerve injury induced neuropathic pain. These data provide further insights into the molecular mechanisms of pain sensation.
Autosomal recessive Ataxia Telangiectasia (A-T) is characterized by radiosensitivity, immunodeficiency and cerebellar neurodegeneration. A-T is caused by inactivating mutations in the Ataxia-Telangiectasia-Mutated (ATM) gene, a serine-threonine protein kinase involved in DNA-damage response and excitatory neurotransmission. The selective vulnerability of cerebellar Purkinje neurons (PN) to A-T is not well understood.
Mosquito species belonging to the genus Aedes have attracted the interest of scientists and public health officers because of their capacity to transmit viruses that affect humans. Some of these species were brought outside their native range by means of trade and tourism and then colonised new regions thanks to a unique combination of eco-physiological traits. Considering mosquito physiological and behavioural traits to understand and predict their population dynamics is thus a crucial step in developing strategies to mitigate the local densities of invasive Aedes populations. Here, we synthesised the life cycle of four invasive Aedes species (Ae. aegypti, Ae. albopictus, Ae. japonicus and Ae. koreicus) in a single multi-scale stochastic modelling framework which we coded in the R package dynamAedes. We designed a stage-based and time-discrete stochastic model driven by temperature, photo-period and inter-specific larval competition that can be applied to three different spatial scales: punctual, local and regional. These spatial scales consider different degrees of spatial complexity and data availability by accounting for both active and passive dispersal of mosquito species as well as for the heterogeneity of the input temperature data. Our overarching aim was to provide a flexible, open-source and user-friendly tool rooted in the most updated knowledge on the species’ biology which could be applied to the management of invasive Aedes populations as well as to more theoretical ecological inquiries.
Mosquito species belonging to the genus Aedes have attracted the interest of scientists and public health officers for their invasive species traits and efficient capacity of transmitting viruses affecting humans. Some of these species were brought outside their native range by human activities such as trade and tourism, and colonised new regions thanks to a unique combination of eco-physiological traits.
Considering mosquito physiological and behavioural traits to understand and predict the spatial and temporal population dynamics is thus a crucial step to develop strategies to mitigate the local densities of invasive Aedes populations.
Here, we synthesised the life cycle of four invasive Aedes species (Ae. aegypti, Ae. albopictus, Ae. japonicus and Ae. koreicus) in a single multi-scale stochastic modelling framework which we coded in the R package dynamAedes. We designed a stage-based and time-discrete stochastic model driven by temperature, photo-period and inter-specific larval competition that can be applied to three different spatial scales: punctual, local and regional. These spatial scales consider different degrees of spatial complexity and data availability, by accounting for both active and passive dispersal of mosquito species as well as for the heterogeneity of the input temperature data.
Our overarching aim was to provide a flexible, open-source and user-friendly tool rooted in the most updated knowledge on species biology which could be applied to the management of invasive Aedes populations as well as for more theoretical ecological inquiries.
Background: Internet- and mobile-based interventions are most efficacious in the treatment of depression when they involve some form of guidance, but providing guidance requires resources such as trained personnel, who might not always be available (eg, during lockdowns to contain the COVID-19 pandemic).
Objective: The current analysis focuses on changes in symptoms of depression in a guided sample of patients with depression who registered for an internet-based intervention, the iFightDepression tool, as well as the extent of intervention use, compared to an unguided sample. The objective is to further understand the effects of guidance and adherence on the intervention’s potential to induce symptom change.
Methods: Log data from two convenience samples in German routine care were used to assess symptom change after 6-9 weeks of intervention as well as minimal dose (finishing at least two workshops). A linear regression model with changes in Patient Health Questionnaire (PHQ-9) score as a dependent variable and guidance and minimal dose as well as their interaction as independent variables was specified.
Results: Data from 1423 people with symptoms of depression (n=940 unguided, 66.1%) were included in the current analysis. In the linear regression model predicting symptom change, a significant interaction of guidance and minimal dose revealed a specifically greater improvement for patients who received guidance and also worked with the intervention content (β=–1.75, t=–2.37, P=.02), while there was little difference in symptom change due to guidance in the group that did not use the intervention. In this model, the main effect of guidance was only marginally significant (β=–.53, t=–1.78, P=.08).
Conclusions: Guidance in internet-based interventions for depression is not only an important factor to facilitate adherence, but also seems to further improve results for patients adhering to the intervention compared to those who do the same but without guidance.
Background: Secukinumab [an interleukin (IL)‐17A inhibitor] has demonstrated significantly higher efficacy vs. etanercept (a tumour necrosis factor inhibitor) and ustekinumab (an IL‐12/23 inhibitor) in patients with moderate‐to‐severe plaque psoriasis.
Objectives: To report 52‐week results from a prespecified analysis of patients with active psoriatic arthritis (PsA) having concomitant moderate‐to‐severe plaque psoriasis from the head‐to‐head EXCEED monotherapy study comparing secukinumab with adalimumab.
Methods: Patients were randomized to receive secukinumab 300 mg via subcutaneous injection at baseline, week 1–4, and then every 4 weeks until week 48 or adalimumab 40 mg via subcutaneous injection every 2 weeks from baseline until week 50. Assessments in patients with concomitant moderate‐to‐severe psoriasis, defined as having affected body surface area > 10% or Psoriasis Area and Severity Index (PASI) ≥ 10 at baseline, included musculoskeletal, skin and quality‐of‐life outcomes. Missing data were handled using multiple imputation.
Results: Of the 853 patients [secukinumab (N = 426), adalimumab (N = 427)], 211 (24·7%) had concomitant moderate‐to‐severe psoriasis [secukinumab (N = 110, 25·8%), adalimumab (N = 101, 23·7%)]. Up to week 50, 5·5% of patients discontinued secukinumab vs.17·8% in the adalimumab group. The proportion of patients who achieved American College of Rheumatology (ACR) 20 response was 76·4% with secukinumab vs. 68·3% with adalimumab (P = 0·175), PASI 100 response was 39·1% vs. 23·8% (P = 0·013), and simultaneous improvement in ACR 50 and PASI 100 response at week 52 was 28·2% vs. 17·7%, respectively (P = 0·06). Secukinumab demonstrated consistently higher responses vs. adalimumab across skin endpoints.
Conclusions: This prespecified analysis in PsA patients with concomitant moderate‐to‐severe plaque psoriasis in the EXCEED study provides further evidence that IL‐17 inhibitors offer a comprehensive biological treatment to manage the concomitant features of psoriasis and PsA.
We report here that RUFY4, a newly characterized member of the ‘RUN and FYVE domain-containing’ family of proteins previously associated with autophagy enhancement, is highly expressed in alveolar macrophages (AM). We show that RUFY4 interacts with mitochondria upon stimulation by microbial-associated molecular patterns of AM and dendritic cells. RUFY4 interaction with mitochondria and other organelles is dependent on a previously uncharacterized OmpH domain located immediately upstream of its C-terminal FYVE domain. Further, we demonstrate that rufy4 messenger RNA can be translated from an alternative translation initiation codon, giving rise to a N-terminally truncated form of the molecule lacking most of its RUN domain and with enhanced potential for its interaction with mitochondria. Our observations point towards a role of RUFY4 in selective mitochondria clearance in activated phagocytes.
Background: Using data from the COHERE collaboration, we investigated whether primary prophylaxis for pneumocystis pneumonia (PcP) might be withheld in all patients on antiretroviral therapy (ART) with suppressed plasma human immunodeficiency virus (HIV) RNA (≤400 copies/mL), irrespective of CD4 count.
Methods: We implemented an established causal inference approach whereby observational data are used to emulate a randomized trial. Patients taking PcP prophylaxis were eligible for the emulated trial if their CD4 count was ≤200 cells/µL in line with existing recommendations. We compared the following 2 strategies for stopping prophylaxis: (1) when CD4 count was >200 cells/µL for >3 months or (2) when the patient was virologically suppressed (2 consecutive HIV RNA ≤400 copies/mL). Patients were artificially censored if they did not comply with these stopping rules. We estimated the risk of primary PcP in patients on ART, using the hazard ratio (HR) to compare the stopping strategies by fitting a pooled logistic model, including inverse probability weights to adjust for the selection bias introduced by the artificial censoring.
Results: A total of 4813 patients (10 324 person-years) complied with eligibility conditions for the emulated trial. With primary PcP diagnosis as an endpoint, the adjusted HR (aHR) indicated a slightly lower, but not statistically significant, different risk for the strategy based on viral suppression alone compared with the existing guidelines (aHR, .8; 95% confidence interval, .6–1.1; P = .2).
Conclusions: This study suggests that primary PcP prophylaxis might be safely withheld in confirmed virologically suppressed patients on ART, regardless of their CD4 count.
From loss to recovery: how to effectively assess chemosensory impairments during COVID-19 pandemic
(2021)
Chemosensory impairments have been established as a specific indicator of COVID-19. They affect most patients and may persist long past the resolution of respiratory symptoms, representing an unprecedented medical challenge. Since the SARS-CoV-2 pandemic started, we now know much more about smell, taste, and chemesthesis loss associated with COVID-19. However, the temporal dynamics and characteristics of recovery are still unknown. Here, capitalizing on data from the Global Consortium for Chemosensory Research (GCCR) crowdsourced survey, we assessed chemosensory abilities after the resolution of respiratory symptoms in participants diagnosed with COVID-19 during the first wave of the pandemic in Italy. This analysis led to the identification of two patterns of chemosensory recovery, limited (partial) and substantial, which were found to be associated with differential age, degrees of chemosensory loss, and regional patterns. Uncovering the self-reported phenomenology of recovery from smell, taste, and chemesthetic disorders is the first, yet essential step, to provide healthcare professionals with the tools to take purposeful and targeted action to address chemosensory disorders and its severe discomfort.
Mathematical modeling of the molecular switch of TNFR1-mediated signaling pathways using Petri nets
(2021)
The paper describes a mathematical model of the molecular switch of cell survival, apoptosis, and necroptosis in cellular signaling pathways initiated by tumor necrosis factor 1. Based on experimental findings in the current literature, we constructed a Petri net model in terms of detailed molecular reactions for the molecular players, protein complexes, post-translational modifications, and cross talk. The model comprises 118 biochemical entities, 130 reactions, and 299 connecting edges. Applying Petri net analysis techniques, we found 279 pathways describing complete signal flows from receptor activation to cellular response, representing the combinatorial diversity of functional pathways.120 pathways steered the cell to survival, whereas 58 and 35 pathways led to apoptosis and necroptosis, respectively. For 65 pathways, the triggered response was not deterministic, leading to multiple possible outcomes. Based on the Petri net, we investigated the detailed in silico knockout behavior and identified important checkpoints of the TNFR1 signaling pathway in terms of ubiquitination within complex I and the gene expression dependent on NF-κB, which controls the caspase activity in complex II and apoptosis induction.
SARS-CoV-2 is causing the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, for which effective pharmacological therapies are needed. SARS-CoV-2 induces a shift of the host cell metabolism towards glycolysis, and the glycolysis inhibitor 2-deoxy-d-glucose (2DG), which interferes with SARS-CoV-2 infection, is under development for the treatment of COVID-19 patients. The glycolytic pathway generates intermediates that supply the non-oxidative branch of the pentose phosphate pathway (PPP). In this study, the analysis of proteomics data indicated increased transketolase (TKT) levels in SARS-CoV-2-infected cells, suggesting that a role is played by the non-oxidative PPP. In agreement, the TKT inhibitor benfooxythiamine (BOT) inhibited SARS-CoV-2 replication and increased the anti-SARS-CoV-2 activity of 2DG. In conclusion, SARS-CoV-2 infection is associated with changes in the regulation of the PPP. The TKT inhibitor BOT inhibited SARS-CoV-2 replication and increased the activity of the glycolysis inhibitor 2DG. Notably, metabolic drugs like BOT and 2DG may also interfere with COVID-19-associated immunopathology by modifying the metabolism of immune cells in addition to inhibiting SARS-CoV-2 replication. Hence, they may improve COVID-19 therapy outcomes by exerting antiviral and immunomodulatory effects.
It becomes more and more obvious that deregulation of host metabolism play an important role in SARS-CoV-2 pathogenesis with implication for increased risk of severe course of COVID-19. Furthermore, it is expected that COVID-19 patients recovered from severe disease may experience long-term metabolic disorders. Thereby understanding the consequences of SARS-CoV-2 infection on host metabolism can facilitate efforts for effective treatment option. We have previously shown that SARS-CoV-2-infected cells undergo a shift towards glycolysis and that 2-deoxy-D-glucose (2DG) inhibits SARS-CoV-2 replication. Here, we show that also pentose phosphate pathway (PPP) is remarkably deregulated. Since PPP supplies ribonucleotides for SARS-CoV-2 replication, this could represent an attractive target for an intervention. On that account, we employed the transketolase inhibitor benfooxythiamine and showed dose-dependent inhibition of SARS-CoV-2 in non-toxic concentrations. Importantly, the antiviral efficacy of benfooxythiamine was further increased in combination with 2DG.
Under natural conditions, the visual system often sees a given input repeatedly. This provides an opportunity to optimize processing of the repeated stimuli. Stimulus repetition has been shown to strongly modulate neuronal-gamma band synchronization, yet crucial questions remained open. Here we used magnetoencephalography in 30 human subjects and find that gamma decreases across ~10 repetitions and then increases across further repetitions, revealing plastic changes of the activated neuronal circuits. Crucially, changes induced by one stimulus did not affect responses to other stimuli, demonstrating stimulus specificity. Changes partially persisted when the inducing stimulus was repeated after 25 minutes of intervening stimuli. They were strongest in early visual cortex and increased interareal feedforward influences. Our results suggest that early visual cortex gamma synchronization enables adaptive neuronal processing of recurring stimuli. These and previously reported changes might be due to an interaction of oscillatory dynamics with established synaptic plasticity mechanisms.
The firing pattern of ventral midbrain dopamine neurons is controlled by afferent and intrinsic activity to generate prediction error signals that are essential for reward-based learning. Given the absence of intracellular in vivo recordings in the last three decades, the subthreshold membrane potential events that cause changes in dopamine neuron firing patterns remain unknown. By establishing stable in vivo whole-cell recordings of >100 spontaneously active midbrain dopamine neurons in anaesthetized mice, we identified the repertoire of subthreshold membrane potential signatures associated with distinct in vivo firing patterns. We demonstrate that dopamine neuron in vivo activity deviates from a single spike pacemaker pattern by eliciting transient increases in firing rate generated by at least two diametrically opposing biophysical mechanisms: a transient depolarization resulting in high frequency plateau bursts associated with a reactive, depolarizing shift in action potential threshold; and a prolonged hyperpolarization preceding slower rebound bursts characterized by a predictive, hyperpolarizing shift in action potential threshold. Our findings therefore illustrate a framework for the biophysical implementation of prediction error and sensory cue coding in dopamine neurons by tuning action potential threshold dynamics.
Genome-wide CRISPR screens are becoming more widespread and allow the simultaneous interrogation of thousands of genomic regions. Although recent progress has been made in the analysis of CRISPR screens, it is still an open problem how to interpret CRISPR mutations in non-coding regions of the genome. Most of the tools concentrate on the interpretation of mutations introduced in gene coding regions. We introduce a computational pipeline that uses epigenomic information about regulatory elements for the interpretation of CRISPR mutations in non-coding regions. We illustrate our approach on the analysis of a genome-wide CRISPR screen in hTERT-RPE-1 cells and reveal novel regulatory elements that mediate chemoresistance against doxorubicin in these cells. We infer links to established and to novel chemoresistance genes. Our approach is general and can be applied on any cell type and with different CRISPR enzymes.
Background and purpose: Impaired kidney function is associated with an increased risk of vascular events in acute stroke patients, when assessed by single measurements of estimated glomerular filtration rate (eGFR). It is unknown whether repeated measurements provide additional information for risk prediction.
Methods: The MonDAFIS (Systematic Monitoring for Detection of Atrial Fibrillation in Patients with Acute Ischemic Stroke) study randomly assigned 3465 acute ischemic stroke patients to either standard procedures or an additive Holter electrocardiogram. Baseline eGFR (CKD-EPI formula) were dichotomized into values of < versus ≥60 ml/min/1.73 m2. eGFR dynamics were classified based on two in-hospital values as “stable normal” (≥60 ml/min/1.73 m2), “increasing” (by at least 15% from baseline, second value ≥ 60 ml/min/1.73 m2), “decreasing” (by at least 15% from baseline of ≥60 ml/min/1.73 m2), and “stable decreased” (<60 ml/min/1.73 m2). The composite endpoint (stroke, major bleeding, myocardial infarction, all-cause death) was assessed after 24 months. We estimated hazard ratios in confounder-adjusted models.
Results: Estimated glomerular filtration rate at baseline was available in 2947 and a second value in 1623 patients. After adjusting for age, stroke severity, cardiovascular risk factors, and randomization, eGFR < 60 ml/min/1.73 m2 at baseline (hazard ratio [HR] = 2.2, 95% confidence interval [CI] = 1.40–3.54) as well as decreasing (HR = 1.79, 95% CI = 1.07–2.99) and stable decreased eGFR (HR = 1.64, 95% CI = 1.20–2.24) were independently associated with the composite endpoint. In addition, eGFR < 60 ml/min/1.732 at baseline (HR = 3.02, 95% CI = 1.51–6.10) and decreasing eGFR were associated with all-cause death (HR = 3.12, 95% CI = 1.63–5.98).
Conclusions: In addition to patients with low eGFR levels at baseline, also those with decreasing eGFR have increased risk for vascular events and death; hence, repeated estimates of eGFR might add relevant information to risk prediction.
The analysis of postmortem protein degradation has become of large interest for the estimation of the postmortem interval (PMI). Although several techniques have been published in recent years, protein degradation-based techniques still largely did not exceed basic research stages. Reasons include impractical and complex sampling procedures, as well as highly variable protocols in the literature, making it difficult to compare results. Following a three-step procedure, this study aimed to establish an easily replicable standardized procedure for sampling and processing, and further investigated the reliability and limitations for routine application. Initially, sampling and processing were optimized using a rat animal model. In a second step, the possible influences of sample handling and storage on postmortem protein degradation dynamics were assessed on a specifically developed human extracorporeal degradation model. Finally, the practical application was simulated by the collection of tissue in three European forensic institutes and an international transfer to our forensic laboratory, where the samples were processed and analyzed according to the established protocol.
Background: To study neoadjuvant chemoradiotherapy (nCRT) and potential predictive factors for response in locally advanced oral cavity cancer (LA-OCC).
Methods: The INVERT trial is an ongoing single-center, prospective phase 2, proof-of-principle trial. Operable patients with stage III-IVA squamous cell carcinomas of the oral cavity were eligible and received nCRT consisting of 60 Gy with concomitant cisplatin and 5-fluorouracil. Surgery was scheduled 6-8 weeks after completion of nCRT. Explorative, multiplex immunohistochemistry (IHC) was performed on pretreatment tumor specimen, and diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DW-MRI) was conducted prior to, during nCRT (day 15), and before surgery to identify potential predictive biomarkers and imaging features. Primary endpoint was the pathological complete response (pCR) rate.
Results: Seventeen patients with stage IVA OCC were included in this interim analysis. All patients completed nCRT. One patient died from pneumonia 10 weeks after nCRT before surgery. Complete tumor resection (R0) was achieved in 16/17 patients, of whom 7 (41%, 95% CI: 18-67%) showed pCR. According to the Clavien-Dindo classification, grade 3a and 3b complications were found in 4 (25%) and 5 (31%) patients, respectively; grade 4-5 complications did not occur. Increased changes in the apparent diffusion coefficient signal intensities between MRI at day 15 of nCRT and before surgery were associated with better response (p=0.022). Higher abundances of programmed cell death protein 1 (PD1) positive cytotoxic T-cells (p=0.012), PD1+ macrophages (p=0.046), and cancer-associated fibroblasts (CAFs, p=0.036) were associated with incomplete response to nCRT.
Conclusion: nCRT for LA-OCC followed by radical surgery is feasible and shows high response rates. Larger patient cohorts from randomized trials are needed to further investigate nCRT and predictive biomarkers such as changes in DW-MRI signal intensities, tumor infiltrating immune cells, and CAFs.
Purpose: As the population ages, the incidence of rectal cancer among elderly patients is rising. Due to the risk of perioperative morbidity and mortality, alternative nonoperative treatment options have been explored in elderly and frail patients who are clinically inoperable or refuse surgery.
Methods: Here we present technical considerations and first clinical experience after treating a cohort of six rectal cancer patients (T1‑3, N0‑1, M0; UICC stage I-IIIB) with definitive external-beam radiation therapy (EBRT) followed by image-guided, endorectal high-dose-rate brachytherapy (HDR-BT). Patients were treated with 10–13 × 3 Gy EBRT followed by HDR-BT delivering 12–18 Gy in two or three fractions. Tumor response was evaluated using endoscopy and magnetic resonance imaging of the pelvis.
Results: Median age was 84 years. All patients completed EBRT and HDR-BT without any high-grade toxicity (> grade 2). One patient experienced rectal bleeding (grade 2) after 10 weeks. Four patients (67%) demonstrated clinical complete response (cCR) or near cCR, there was one partial response, and one residual tumor and hepatic metastasis 8 weeks after HDR-BT. The median follow-up time for all six patients is 42 weeks (range 8–60 weeks). Sustained cCR without evidence of local regrowth has been achieved in all four patients with initial (n)cCR to date.
Conclusion: Primary EBRT combined with HDR-BT is feasible and well tolerated with promising response rates in elderly and frail rectal cancer patients. The concept could be an integral part of a highly individualized and selective nonoperative treatment offered to patients who are not suitable for or refuse surgery.
We report a case of a 2-day-old neonate with bilious vomiting and abdominal distension. A small bowel obstruction with ileal perforation due to a misplaced clamping of the umbilical cord was apparent before laparotomy. This complication was a sequala after clamping the cord too close to the abdominal wall in a case where there was a hernia into the cord with intestinal content. A herniation of abdominal contents due to an omphalocele minor or a hernia must be taken into consideration during the inspection of the umbilical cord before clamping.
5-Lipoxygenase (5-LO) is the key enzyme in the formation of pro-inflammatory leukotrienes (LT) which play an important role in a number of inflammatory diseases. Accordingly, 5-LO inhibitors are frequently used to study the role of 5-LO and LT in models of inflammation and cancer. Interestingly, the therapeutic efficacy of these inhibitors is highly variable. Here we show that the frequently used 5-LO inhibitors AA-861, BWA4C, C06, CJ-13,610 and the FDA approved compound zileuton as well as the pan-LO inhibitor nordihydroguaiaretic acid interfere with prostaglandin E2 (PGE2) release into the supernatants of cytokine-stimulated (TNFα/IL-1β) HeLa cervix carcinoma, A549 lung cancer as well as HCA-7 colon carcinoma cells with similar potencies compared to their LT inhibitory activities (IC50 values ranging from 0.1–9.1 µM). In addition, AA-861, BWA4C, CJ-13,610 and zileuton concentration-dependently inhibited bacterial lipopolysaccharide triggered prostaglandin (PG) release into human whole blood. Western Blot analysis revealed that inhibition of expression of enzymes involved in PG synthesis was not part of the underlying mechanism. Also, liberation of arachidonic acid which is the substrate for PG synthesis as well as PGH2 and PGE2 formation were not impaired by the compounds. However, accumulation of intracellular PGE2 was found in the inhibitor treated HeLa cells suggesting inhibition of PG export as major mechanism. Further, experiments showed that the PG exporter ATP-binding cassette transporter multidrug resistance protein 4 (MRP-4) is targeted by the inhibitors and may be involved in the 5-LO inhibitor-mediated PGE2 inhibition. In conclusion, the pharmacological effects of a number of 5-LO inhibitors are compound-specific and involve the potent inhibition of PGE2 export. Results from experimental models on the role of 5-LO in inflammation and pain using 5-LO inhibitors may be misleading and their use as pharmacological tools in experimental models has to be revisited. In addition, 5-LO inhibitors may serve as new scaffolds for the development of potent prostaglandin export inhibitors.
Comparative values are essential for the classification of orthopedic abnormalities and the assessment of a necessary therapy. At present, reference values for the upper body posture for healthy, male adults exist for the age groups of 18–35, 31–40 and 41–50 years. However, corresponding data on the decade of 51 to 60 year-old healthy men are still lacking. 23 parameters of the upper body posture were analyzed in 102 healthy male participants aged 51–60 (55.36 ± 2.78) years. The average height was 180.76 ± 7.81 cm with a weight of 88.22 ± 14.57 kg. The calculated BMI was 26.96 ± 3.92 kg/m2. In the habitual, upright position, the bare upper body was scanned three-dimensionally using video raster stereography. Mean or median values, confidence intervals, tolerance ranges and group comparisons, as well as correlations of BMI and physical activity, were calculated for all parameters. The spinal column parameters exhibited a good exploration of the frontal plane in the habitual standing position. In the sagittal plane, a slight, ventral inclination of the trunk with an increased kyphosis angle of the thoracic spine and increased thoracic bending angle was observed. The parameters of the pelvis showed a pronounced symmetry with deviations from the 0° axis within the measurement error margin of 1 mm/1°. The scapula height together with the scapula angles of the right and left side described a slightly elevated position of the left shoulder compared to the right side. The upper body posture is influenced by parameters of age, height, weight and BMI. Primarily there are significant correlations to measurements of trunk lengths D (age: p ≤ 0.02, rho = -0.23; height: p ≤ 0.001, rho = 0.58; weight: p ≤ 0.001, rho = 0.33), trunk lengths S (age: p ≤ 0.01, rho = -0.27; height: p ≤ 0.001, rho = 0.58; weight: p ≤ 0.001, rho = 0.32), pelvic distance (height: p ≤ 0.01, rho = 0.26; weight: p ≤ 0.001, rho = 0.32; BMI: p ≤ 0.03, rho = 0.22) and scapula distance (weight: p ≤ 0.001, rho = .32; BMI: p ≤ 0.01, rho = 0.27), but also to sagittal parameters of trunk decline (weight: p ≤ 0.001, rho = -0.29; BMI: p ≤ 0.01, rho = -0.24), thoracic bending angle (height: p ≤ 0.01, rho = 0.27) and kyphosis angle (BMI: p ≤ 0.03, rho = 0.21). The upper body posture of healthy men between the ages of 51 and 60 years was axially almost aligned and balanced. With the findings of this investigation and the reference values obtained, suitable comparative values for use in clinical practice and for further scientific studies with the same experimental set-up have been established.
Formation of specialized pro-resolving lipid mediators (SPMs) such as lipoxins or resolvins usually involves arachidonic acid 5-lipoxygenase (5-LO, ALOX5) and different types of arachidonic acid 12- and 15-lipoxygenating paralogues (15-LO1, ALOX15; 15-LO2, ALOX15B; 12-LO, ALOX12). Typically, SPMs are thought to be formed via consecutive steps of oxidation of polyenoic fatty acids such as arachidonic acid, eicosapentaenoic acid or docosahexaenoic acid. One hallmark of SPM formation is that reported levels of these lipid mediators are much lower than typical pro-inflammatory mediators including the monohydroxylated fatty acid derivatives (e.g., 5-HETE), leukotrienes or certain cyclooxygenase-derived prostaglandins. Thus, reliable detection and quantification of these metabolites is challenging. This paper is aimed at critically evaluating i) the proposed biosynthetic pathways of SPM formation, ii) the current knowledge on SPM receptors and their signaling cascades and iii) the analytical methods used to quantify these pro-resolving mediators in the context of their instability and their low concentrations. Based on current literature it can be concluded that i) there is at most, a low biosynthetic capacity for SPMs in human leukocytes. ii) The identity and the signaling of the proposed G-protein-coupled SPM receptors have not been supported by studies in knock-out mice and remain to be validated. iii) In humans, SPM levels were neither related to dietary supplementation with their ω-3 polyunsaturated fatty acid precursors nor were they formed during the resolution phase of an evoked inflammatory response. iv) The reported low SPM levels cannot be reliably quantified by means of the most commonly reported methodology. Overall, these questions regarding formation, signaling and occurrence of SPMs challenge their role as endogenous mediators of the resolution of inflammation.
Gender disparities in pediatric research: a descriptive bibliometric study on scientific authorships
(2022)
Background: The proportion of women in medicine, especially in pediatrics, is noticeably increasing. Yet, leadership positions are predominantly occupied by men.
Methods: Academic authorships of 156,642 pediatric original research articles were analyzed with regard to gender disparities. The evaluation included the proportion of female authorships (FAP), distributions over first-, co- and last-authorships, gender-related citation rates, a productivity analysis and investigations on journals, countries and pediatric sub-disciplines.
Results: In all, 46.6% of all authorships in pediatric research were held by female authors. Women held relatively more first-authorships (FAP = 52%) and had higher odds for first- (OR = 1.3) and co- (OR = 1.11) authorships, compared to men. The Prestige Index of −0.13 indicated an underrepresentation of female authors at prestigious first- and last-authorships. Citation rates were not affected by the gender of the key authors. At the country-level pronounced gender-related differences were detected. The time trend showed increasing female prospects forecasting a female-dominated Prestige Index of 0.05 in 2023.
Conclusion: The integration of women in pediatric research has advanced. Opportunities for female authors differ at the country-level, but overall women are lacking in leadership positions. Improving career opportunities for women in pediatric research can be expected in the coming years.
Impact: There is a measurable progress in the integration of female scientists.
Gender-neutrality is partially achieved in pediatric research with yet a female underrepresentation in leading positions.
Our descriptive study presents gender-related dynamics in pediatric research that forecast improving career opportunities for female scientists.
Background: MEN1 mutations can inactivate or disrupt menin function and are leading to multiple endocrine neoplasia type 1, a rare heritable tumor syndrome.
Case presentation: We report on a MEN1 family with a novel heterozygous germline mutation, c.674delG; p.Gly225Aspfs*56 in exon 4 of the MEN1 gene. Diagnosis and clinical phenotyping of MEN1 was established by laboratory tests, ultrasound, biopsy, MRI imaging and endosonography. The clinical course of the disease was followed in the index patient and her family members for eight years. The mutation was associated with distinct clinical phenotypes in the index patient and three family members harboring p.Gly225Aspfs*56. Family members affected showed primary hyperparathyroidism but variable patterns of associated endocrine tumors, adrenal cortical adenomas, prolactinoma, multifocal pancreatic neuroendocrine tumors, insulinoma and nonsecretory neuroendocrine tumors of the pancreas. The mutation c.674delG; p.Gly225Aspfs*56 leads to a frameshift from codon 225 with early truncation of the menin protein. In silico analysis predicts loss of multiple protein-menin interactions in p.Gly225Aspfs*56, potentially rendering menin insufficient to control cell division and replication. However, no aggressive neuroendocrine tumors were observed in the follow-up of this family.
Conclusions: We report a novel heterozygous MEN1 frameshift mutation, potentially causing (at least partial) inactivation of menin tumor suppression potential but lacking a genotype–phenotype correlation. Our study highlights the importance of personalized care with appropriate testing and counseling in MEN1 families.
Background: The factors driving the late phase of COVID-19 are still poorly understood. However, autoimmunity is an evolving theme in COVID-19’s pathogenesis. Additionally, deregulation of human retroelements (RE) is found in many viral infections, and has also been reported in COVID-19.
Results: Unexpectedly, coronaviruses (CoV) – including SARS-CoV-2 – harbour many RE-identical sequences (up to 35 base pairs), and some of these sequences are part of SARS-CoV-2 epitopes associated to COVID-19 severity. Furthermore, RE are expressed in healthy controls and human cells and become deregulated after SARS-CoV-2 infection, showing mainly changes in long interspersed nuclear element (LINE1) expression, but also in endogenous retroviruses.
Conclusion: CoV and human RE share coding sequences, which are targeted by antibodies in COVID-19 and thus could induce an autoimmune loop by molecular mimicry.
Background: Safety, tolerability and efficacy of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) for mobilization of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) from healthy donors have been conclusively demonstrated. This explicitly includes, albeit for smaller cohorts and shorter observation periods, biosimilar G-CSFs. HSPC donation is non-remunerated, its sole reward being “warm glow”, hence harm to donors must be avoided with maximal certitude. To ascertain, therefore, long-term physical and mental health effects of HSPC donation, a cohort of G-CSF mobilized donors was followed longitudinally.
Methods: We enrolled 245 healthy volunteers in this bi-centric long-term surveillance study. 244 healthy volunteers began mobilization with twice-daily Sandoz biosimilar filgrastim and 242 underwent apheresis after G-CSF mobilization. Physical and mental health were followed up over a period of 5-years using the validated SF-12 health questionnaire.
Results: Baseline physical and mental health of HSPC donors was markedly better than in a healthy reference population matched for ethnicity, sex and age. Physical, but not mental health was sharply diminished at the time of apheresis, likely due to side effects of biosimilar G-CSF, however had returned to pre-apheresis values by the next follow-up appointment after 6 months. Physical and mental health slightly deteriorated over time with kinetics reflecting the known effects of aging. Hence, superior physical and mental health compared to the general healthy non-donor population was maintained over time.
Conclusions: HSPC donors are of better overall physical and mental health than the average healthy non-donor. Superior well-being is maintained over time, supporting the favorable risk–benefit assessment of volunteer HSPC donation.
Trial registration National Clinical Trial NCT01766934
Einführung: Seit 20 Jahren ist die Vagusnervstimulation (VNS) eine europaweit zugelassene invasive Therapieoption für therapieresistente Depressionen (TRD). Im Gegensatz zu geläufigeren Behandlungen wie EKT sind Kenntnisse über VNS sowohl in der Allgemeinbevölkerung als auch in Fachkreisen gering.
Methoden: In diesem narrativen Review geben wir eine klinisch und wissenschaftlich fundierte Übersicht über die VNS. Hypothesen zum Wirkmechanismus sowie die aktuelle Evidenzlage zur Wirksamkeit werden dargestellt. Das perioperative Management, das Nebenwirkungsprofil und die Nachbetreuung einschließlich Dosistitration werden beschrieben. Ein Vergleich über internationale Leitlinienempfehlungen zur VNS findet sich ebenfalls. Ferner formulieren wir Kriterien, die bei der Auswahl geeigneter Patienten hilfreich sind.
Ergebnisse: Die elektrischen Impulse werden über den N. vagus afferent weitergeleitet und stimulieren über verschiedene Wege ein neuromodulatorisches zerebrales Netzwerk. Viele Studien und Fallserien zeigten die Wirksamkeit von VNS als adjuvantes Verfahren bei TRD. Der Effekt tritt mit einer Latenz von 3 bis 12 Monaten ein und steigt möglicherweise mit der Dauer der VNS. Unter der Beachtung der Stimulationsempfehlungen sind die Nebenwirkungen für die meisten Patienten tolerabel.
Fazit: Die VNS ist eine zugelassene, wirksame und gut verträgliche Langzeittherapie für chronische und therapieresistente Depressionen. Weitere Sham-kontrollierte Studien über einen längeren Beobachtungszeitraum sind zur Verbesserung der Evidenz wünschenswert.
Background: The extramuscular connective tissue (ECT) has been shown to play a significant role in mechanical force transmission between musculoskeletal structures. Due to this and owing to its tight connection with the underlying muscle, the ECT may be vulnerable to excessive loading. The present study aimed to investigate the effect of eccentric elbow flexor exercise on the morphology of the biceps brachii ECT. In view of the high nociceptive capacity of the ECT, an additional objective was to elucidate the potential relationship between ECT damage and the occurrence of delayed onset muscle soreness (DOMS).
Methods: Eleven healthy participants (♂ = 7; 24 ± 2 years) performed fatiguing dumbbell elbow flexor eccentric exercise (EE) for one arm and concentric exercise (CE) for the other arm in random order and with random arm allocation. Before, immediately after and 24–96 h post-exercise, maximal voluntary isometric contraction torque of the elbow flexors (dynamometer), pressure pain (algometer), palpation pain (100 mm visual analog scale), biceps brachii ECT thickness and ECT/muscle mobility during passive movement (both high-resolution ultrasound) were examined.
Results: Palpation pain, suggestive of DOMS, was greater after EE than CE, and maximal voluntary isometric contraction torque decreased greater after EE than CE (p < .05). Relative to CE, EE increased ECT thickness at 48 (+ 17%), 72 (+ 14%) and 96 (+ 15%) hours post-exercise (p < .05). At 96 h post-EE, the increase in ECT thickness correlated with palpation pain (r = .68; p < .05). ECT mobility was not different between conditions, but compared to CE, muscle displacement increased at 24 (+ 31%), 72 (+ 31%) and 96 (+ 41%) hours post-EE (p < .05).
Conclusion: Collectively, these results suggest an involvement of the ECT changes in delayed onset muscle soreness.
Hintergrund: Eine standardisierte Erhebung von COVID-19-Infektionen bei Gesundheitspersonal während der laufenden Pandemie war und ist nicht gegeben. Vor allem der Anteil von arbeitsbedingten Infektionen beim Gesundheitspersonal und die Frage, welche Arbeitnehmer/-innen darunter am meisten gefährdet sind, bleiben unklar.
Ziel: Ziel dieser Studie war es, die gemeldeten COVID-19-Fälle beim Gesundheitspersonal in Frankfurt/Main in den ersten 6 Monaten der Pandemie zu analysieren, die Zahl der arbeitsbedingten Infektionen zu ermitteln und somit eine bessere Interpretation der durch das Robert Koch-Institut veröffentlichten Daten zu ermöglichen.
Methoden: Die Daten des Gesundheitsamts Frankfurt/Main wurden für den Zeitraum vom 01.03. bis zum 31.08.2020 betrachtet und medizinisches Personal für eine Querschnittserhebung im Rahmen einer Umfrage rekrutiert. Drei Subgruppen wurden nach Ort des Infektionskontakts, am Arbeitsplatz, im Privaten und unbekannt, unterteilt und analysiert.
Ergebnisse: Medizinisches Personal machte 11,8 % (319/2700) aller gemeldeten COVID-19-Fälle in Frankfurt/Main im untersuchten Zeitraum aus. In der Umfrage gaben 47,2 % der Befragten an, dass ihre Infektion am Arbeitsplatz erworben wurde. Es zeigte sich eine Assoziation von Kontakt zu COVID-19-Patient/-innen sowie der Beschäftigung auf einer internistischen Station und einer arbeitsbedingten Infektion. Ersichtlich wurde außerdem ein Zusammenhang zwischen mutmaßlichen Infektionen am Arbeitsplatz und folglich gestellten Verdachtsanzeigen auf Berufskrankheit.
Diskussion und Fazit: Gesundheitsämter sind in der Lage, relevante Daten von arbeitsbedingten Transmissionen in Berufen und Arbeitsplätzen im Gesundheitswesen zu erheben, und sollten standardisierte Daten zu infiziertem Gesundheitspersonal generieren. Diese Daten sind notwendig, um gezielte Maßnahmen der Infektionsprävention zu ergreifen, die Gesundheitspersonal und ihre Patient/-innen schützen.
„Ein Griff ins Rohr!“
(2022)
Complexome profiling (CP) is a powerful tool for systematic investigation of protein interactors that has been primarily applied to study the composition and dynamics of mitochondrial protein complexes. Here, we further optimised this method to extend its application to survey mitochondrial DNA- and RNA-interacting protein complexes. We established that high-resolution clear native gel electrophoresis (hrCNE) is a better alternative to preserve DNA- and RNA-protein interactions that are otherwise disrupted when samples are separated by the widely used blue native gel electrophoresis (BNE). In combination with enzymatic digestion of DNA, our CP approach improved the identification of a wide range of protein interactors of the mitochondrial gene expression system without compromising the detection of other multi-protein complexes. The utility of this approach was particularly demonstrated by analysing the complexome changes in human mitochondria with impaired gene expression after transient, chemically-induced mtDNA depletion. Effects of RNase on mitochondrial protein complexes were also evaluated and discussed. Overall, our adaptations significantly improved the identification of mitochondrial DNA- and RNA-protein interactions by CP, thereby unlocking the comprehensive analysis of a near-complete mitochondrial complexome in a single experiment.
Background: Age and preoperative anaemia are risk factors for poor surgical outcome and blood transfusion. The aim of this study was to examine the effect of iron supplementation in iron-deficient (ID) elderly patients undergoing major surgery.
Method: In this single-centre observational study, patients ≥ 65 years undergoing major surgery were screened for anaemia and ID. Patients were assigned to the following groups: A− (no anaemia); A−,ID+,T+ (no anaemia, iron-deficient, intravenous iron supplementation); A+ (anaemia); and A+,ID+,T+ (anaemia, iron-deficient, intravenous iron supplementation).
Results: Of 4,381 patients screened at the anaemia walk-in clinic, 2,381 (54%) patients were ≥ 65 years old and 2,191 cases were included in analysis. The ID prevalence was 63% in patients with haemoglobin (Hb) < 8 g/dl, 47.2% in patients with Hb from 8.0 to 8.9 g/dl, and 44.3% in patients with Hb from 9 to 9.9 g/dl. In severely anaemic patients, an Hb increase of 0.6 (0.4; 1.2) and 1.2 (0.7; 1.6) g/dl was detected with iron supplementation 6–10 and > 10 days before surgery, respectively. Hb increased by 0 (-0.1; 0) g/dl with iron supplementation 1–5 days before surgery, 0.2 (-0.1; 0.5) g/dl with iron supplementation 6–10 days before surgery, and 0.2 (-0.2; 1.1) g/dl with supplementation > 10 days before surgery (p < 0.001 for 1–5 vs. 6–10 days). Overall, 58% of A+,ID+,T+ patients showed an Hb increase of > 0.5 g/dl. The number of transfused red blood cell units was significantly lower in patients supplemented with iron (0 (0; 3)) compared to non-treated anaemic patients (1 (0; 4)) (p = 0.03). Patients with iron supplementation > 6 days before surgery achieved mobility 2 days earlier than patients with iron supplementation < 6 days.
Conclusions: Intravenous iron supplementation increases Hb level and thereby reduces blood transfusion rate in elderly surgical patients with ID anaemia.
The antibody-drug conjugate polatuzumab vedotin (pola) has recently been approved in combination with bendamustine and rituximab (pola-BR) for patients with refractory or relapsed (r/r) large B-cell lymphoma (LBCL). To investigate the efficacy of pola-BR in a real-world setting, we retrospectively analyzed 105 patients with LBCL who were treated in 26 German centers under the national compassionate use program. Fifty-four patients received pola as a salvage treatment and 51 patients were treated with pola with the intention to bridge to chimeric antigen receptor (CAR) T-cell therapy (n = 41) or allogeneic hematopoietic cell transplantation (n = 10). Notably, patients in the salvage and bridging cohort had received a median of 3 prior treatment lines. In the salvage cohort, the best overall response rate was 48.1%. The 6-month progression-free survival and overall survival (OS) was 27.7% and 49.6%, respectively. In the bridging cohort, 51.2% of patients could be successfully bridged with pola to the intended CAR T-cell therapy. The combination of pola bridging and successful CAR T-cell therapy resulted in a 6-month OS of 77.9% calculated from pola initiation. Pola vedotin-rituximab without a chemotherapy backbone demonstrated encouraging overall response rates up to 40%, highlighting both an appropriate alternative for patients unsuitable for chemotherapy and a new treatment option for bridging before leukapheresis in patients intended for CAR T-cell therapy. Furthermore, 7 of 12 patients with previous failure of CAR T-cell therapy responded to a pola-containing regimen. These findings suggest that pola may serve as effective salvage and bridging treatment of r/r LBCL patients.
Epigenetische Subgruppen diffuser Gliome zeichnen sich durch ein differentielles DNA-Methylierungsmuster und genetische Signaturen aus. Sie werden durch ein unterschiedliches Tumormikromilieu und charakteristische Copy Number Variationen gekennzeichnet. Darüber hinaus gewinnt die DNAmethylierungsbasierte Klassifikation zunehmend an Relevanz in der neuropathologischen Diagnostik und molekulare Marker, wie die IDH-Mutation oder der MGMT-Promotor-Methylierungsstatus, sind von wachsendem therapeutischen Interesse. Die prognostische Relevanz DNA-methylierungsbasierter Subgruppen des Glioblastoms, IDH-Wildtyp ist bislang weitgehend unerforscht, was die Grundlage der vorliegenden Arbeit darstellt.
Es wurden epigenetische und genetische Signaturen von n=500 Tumorproben mit klinischen Parametern, wie dem Gesamtüberleben, dem progressionsfreien Überleben oder dem Resektionsausmaß, in Beziehung gesetzt. Globale DNAMethylierungsdaten, die im Zeitraum von Januar 2017 bis Juli 2021 im Rahmen der neuropathologischen Diagnostik durch die 850k-Methylierungsanalyse generiert wurden, wurden bioinformatisch aufgearbeitet und analysiert. Die zelluläre Zusammensetzung der Tumorproben wurde sowohl mithilfe von in silico-Dekonvolutionen als auch anhand von immunhistochemischen Färbungen an FFPEGewebe untersucht.
Die drei etablierten epigenetischen Subgruppen des Glioblastoms RTK 1, RTK 2 und mesenchymal zeigten keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich des Gesamtüberlebens. Das Resektionsausmaß war positiv mit dem Überleben assoziiert. Der MGMT-Promotorstatus war in der untersuchten Kohorte insbesondere bei der epigenetischen Subgruppe mesenchymal von prognostischer Relevanz. Es konnte ein Zusammenhang zwischen dem Vorliegen von Copy Number-Variationen und einem differentiellen Tumormikromilieu gezeigt werden. Im Besonderen ging das Auftreten einer EGFR-Amplifikation oder einer PTEN-Deletion mit einem geringeren Anteil an Immunzellen (LUMPs und CD14-positiven Zellen) und einem größeren Anteil an Cancer Cells einher. Darüber hinaus zeigte das Tumormikromilieu eine prognostische Relevanz. Endothelzellen waren in der GBM,-IDH-Wildtyp-Kohorte positiv mit dem Gesamtüberleben assoziiert, während CD14-positive Zellen, CD4-Effektor-Zellen, Fibroblasten und LUMPs negativ mit dem progressionsfreien Überleben assoziiert waren. Innerhalb der Subgruppe RTK 2 konnte ein Überlebensnachteil für Patienten mit einem höheren Anteil an CD14-positiven Zellen beobachtet werden.
Interessanterweise konnten bei den reinen und gemischten epigenetischen Subgruppen Unterschiede hinsichtlich des klinischen Verlaufes, der zellulären Zusammensetzung sowie der Copy Number-Variationen beobachtet werden.
Diesbezüglich wurde sich im Besonderen auf die Besonderheiten der reinen Subgruppen und die Bedeutung der Koexistenz der Subgruppen mesenchymal und RTK 2 fokussiert. Die Analyse der reinen epigenetischen Subgruppen zeigte ein differentielles Gesamtüberleben, allerdings ohne Signifikanz zu erreichen. Bei den gemischten epigenetischen Subgruppen wurde ein positiver prognostischer Effekt der Subgruppe mesenchymal und ein negativer prognostischer Effekt der Subgruppe RTK 2, sowohl auf das Gesamt- als auch auf das progressionsfreie Überleben, beschrieben. Die gemischten Subgruppen wiesen Charakteristika (CNV und zelluläre Zusammensetzung) der beteiligten reinen Subgruppen auf. Insbesondere die Subklassen RTK 2 und mesenchymal traten gehäuft gemeinsam auf, unterschieden sich jedoch deutlich hinsichtlich CNV und Tumormikromilieus. Dies stellt das Bestreben eines genaueren Verständnisses der molekularen Pathogenese des Glioblastoms und seiner epigenetischen Subgruppen in den Fokus.
Zur bisherigen Basisdiagnostik bei klinischem Verdacht eines PCa wird den aktuellen Leitlinien zufolge, neben einer fundierten Anamnese und körperlicher Untersuchung, die Bestimmung des PSA-Wertes gezählt. Seit nun mehr als zwei Jahrzehnten hat sich die PSA-Bestimmung zur Früherkennung, aber auch der Überwachung von Patienten mit bereits diagnostiziertem PCa bewährt. Ob die Bestimmung des PSA-Wertes die PCa-spezifische Mortalität adäquat widerspiegelt, wird allerdings in zahlreichen Expertenkreisen weiterhin kontrovers diskutiert. Anlässlich dessen soll die Erforschung neuer Biomarker dazu dienen, das Risiko eines aggressiven PCa gezielter zu erfassen und behandeln zu können. Die Arbeitsgruppe von Tsaur et al. hat in vorausgegangenen Studien auf das vielversprechende Potential von sE-Cadherin als möglichen Biomarker beim PCa hingewiesen [92]. Basierend darauf wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, wie sich das Serumprotein sE-Cadherin auf PCa-Zelllinien vor allem in Hinblick auf die Metastasierung des PCa am in vitro Modell auswirkt. Die Experimente erfolgten an den beiden Androgen-resistenten Zellen PC3 und DU145 sowie der Androgen-sensitiven Zelllinie LNCaP nach Behandlung mit sE-Cadherin. Unbehandelte Zellen dienten jeweils als Kontrolle. Die ersten Versuche beschäftigten sich damit, eine Arbeitskonzentration des sE-Cadherins zu etablieren, welche nachfolgend für alle weiteren Versuche genutzt werden konnte. Die Arbeitskonzentration von sE-Cadherin wurde auf 5 µg/ml festgelegt. Mithilfe des MTT-Assays wurde nachfolgend das Zellwachstum untersucht. Auswirkungen von sE-Cadherin auf den Zellzyklus der genannten PCa-Zelllinien wurden mithilfe der fluoreszenzaktivierten Zellanalyse (FACS) nach erfolgter Zell-Synchronisation evaluiert. Der Einfluss von sE-Cadherin auf die einzelnen Schritte der Metastasierung wurde durch Migrations- und Invasions- sowie Adhäsions-Versuchen an Zellmatrixproteinen (immobilisiertes Kollagen und Fibronektin) untersucht. Mithilfe der Durchflusszytometrie konnte die Beeinflussung von sE-Cadherin auf die Integrinoberflächenprofile analysiert werden. Zur Evaluation relevanter Signalwege erfolgten Western-Blot-Versuche, in denen der Expressionsstatus von Integrin-assoziierten Signalproteinen untersucht wurde. Blockade-Studien dienten der Überprüfung der funktionellen Relevanz einzelner Integrine. Die Behandlung der PCa-Zellen mit sE-Cadherin in der Konzentration von 5 µg/ml führte zur signifikanten Abnahme des Tumorwachstums. Die Zellzyklus-Analyse zeigte einen vermehrten Zell-Arrest in der G0/G1-Phase sowie Abnahme der S-Phase. Des Weiteren führte die sE-Cadherin-Applikation bei allen drei PCa-Zelllinien zur Abnahme der Adhäsionsfähigkeit an Kollagen und Fibronektin. Im Gegensatz dazu konnte gleichzeitig eine Erhöhung der chemotaktischen Bewegung beobachtet werden. Unter der sE-Cadherin-Behandlung kam es zur signifikanten Veränderung der Oberflächenprofile der Integrin-Subtypen α3 und β1. Dessen physiologische Relevanz konnte in Blockadestudien überprüft werden. Es zeigte sich, dass beide Subtypen, jedoch insbesondere β1, in die Adhäsion und Chemotaxis involviert sind. Abschließend kann in Zusammenschau der Experimente und dessen Resultate geschlussfolgert werden, dass sE-Cadherin maßgeblich das Metastasierungspotenzial der verschiedenen Prostatakarzinomzellen steigert, indem es das Zellwachstum stagnieren lässt und gleichzeitig das Herablösen der Tumorzellen von der extrazellulären Matrix sowie den Anschluss an das Blut-/Lymphabflusssystem erleichtert.
Ziel der Arbeit ist es die Eigenschaften und die Häufigkeit von Rezidiven der primär und sekundär therapierten Basalzellkarzinome der MKPG, insbesondere in Abhängigkeit der Lokalisation und des Resektionsstatus zu evaluieren und mit den Ergebnissen der Literatur zu vergleichen, um ein optimiertes chirurgisches Vorgehen zu sichern.
Background:
Specialised palliative home-care supports patients with life-limiting diseases in their familiar surroundings. The number of palliative care teams and patients being cared for is increasing worldwide. To assess and improve quality, it is needed to understand, how specialised palliative home-care can be provided successfully. For this purpose we examined the views of all involved stakeholders.
Aim:
To identify the issues that patients, their relatives and involved health professionals view as important in ensuring the success of specialised palliative home-care.
Design:
We used a qualitative design based on participant observations, interviews and focus groups following the principles of a Grounded Theory approach.
Setting/participants:
All specialised palliative home-care teams (n = 22) caring for adults in Hesse, Germany, participated. We conducted participant observations (n = 5), and interviewed patients (n = 14), relatives (n = 14) and health professionals working in or collaborating with specialised palliative home-care (n = 30). We also conducted focus groups (n = 4) with health professionals including a member check.
Results:
Successful specialised palliative home-care needs to treat complex symptoms, and provide comprehensive care including organisation of care, involving relatives and addressing issues of death and dying. Sense of security for patients and relatives is key to enable care at home. Care delivery preferences include a focus on the quality of relationships, respect for individuality and the facilitation of self-determination.
Conclusions:
Consideration of the identified key issues can help to ensure successful specialised palliative home-care. Knowledge of these should also be considered when researching and assessing quality of care.
Trial registration:
German Clinical Trials Register DRKS-ID: DRKS00012421; http://www.germanctr.de.
Entorhinal-retrosplenial circuits for allocentric-egocentric transformation of boundary coding
(2020)
Spatial navigation requires landmark coding from two perspectives, relying on viewpoint-invariant and self-referenced representations. The brain encodes information within each reference frame but their interactions and functional dependency remains unclear. Here we investigate the relationship between neurons in the rat's retrosplenial cortex (RSC) and entorhinal cortex (MEC) that increase firing near boundaries of space. Border cells in RSC specifically encode walls, but not objects, and are sensitive to the animal’s direction to nearby borders. These egocentric representations are generated independent of visual or whisker sensation but are affected by inputs from MEC that contains allocentric spatial cells. Pharmaco- and optogenetic inhibition of MEC led to a disruption of border coding in RSC, but not vice versa, indicating allocentric-to-egocentric transformation. Finally, RSC border cells fire prospective to the animal’s next motion, unlike those in MEC, revealing the MEC-RSC pathway as an extended border coding circuit that implements coordinate transformation to guide navigation behavior.
Borders and edges are salient and behaviourally relevant features for navigating the environment. The brain forms dedicated neural representations of environmental boundaries, which are assumed to serve as a reference for spatial coding. Here we expand this border coding network to include the retrosplenial cortex (RSC) in which we identified neurons that increase their firing near all boundaries of an arena. RSC border cells specifically encode walls, but not objects, and maintain their tuning in the absence of direct sensory detection. Unlike border cells in the medial entorhinal cortex (MEC), RSC border cells are sensitive to the animal’s direction to nearby walls located contralateral to the recorded hemisphere. Pharmacogenetic inactivation of MEC led to a disruption of RSC border coding, but not vice versa, indicating network directionality. Together these data shed light on how information about distance and direction of boundaries is generated in the brain for guiding navigation behaviour.
Der rätselhafte Fall
(2022)
The objective of the study was to test the impact of implementing standard full functional-length urethral sphincter (FFLU) and neurovascular bundle preservation (NVBP) with intraoperative frozen section technique (IFT) on long-term urinary continence in patients undergoing robotic-assisted radical prostatectomy (RARP). We relied on an institutional tertiary-care database to identify patients who underwent RARP between 01/2014 and 09/2019. Until 10/2017, FFLU was not performed and decision for NVBP was taken without IFT. From 11/2017, FFLU and IFT-guided NVBP was routinely performed in all patients undergoing RARP. Long-term continence (≥ 12 months) was defined as the usage of no or one safety- pad. Uni- and multivariable logistic regression models tested the correlation between surgical approach (standard vs FFLU + NVBP) and long-term continence. Covariates consisted of age, body mass index, prostate volume and extraprostatic extension of tumor. The study cohort consisted of 142 patients, with equally sized groups for standard vs FFLU + NVBP RARP (68 vs 74 patients). Routine FFLU + NVBP implementation resulted in a long-term continence rate of 91%, compared to 63% in standard RARP (p < 0.001). Following FFLU + NVBP RARP, 5% needed 1–2, 4% 3–5 pads/24 h and no patient (0%) suffered severe long-term incontinence (> 5 pads/24 h). No significant differences in patient or tumor characteristics were recorded between both groups. In multivariable logistic regression models, FFLU + NVBP was a robust predictor for continence (Odds ratio [OR]: 7.62; 95% CI 2.51–27.36; p < 0.001). Implementation of FFLU and NVBP in patients undergoing RARP results in improved long-term continence rates of 91%.
Die traditionellen Behandlungspositionen der Zahnärzt/innen hinter, neben und vor dem/r Patienten/in führen zur asymmetrischen Neigung und Verdrehung des Kopfes sowie des Rumpfes. Die Folge können Fehlhaltungen sein, die Muskel-Skelett-Erkrankungen verursachen. Das erklärt wahrscheinlich die hohe Prävalenz bei Zahnärzt/innen und zahnmedizinischen Fachangestellten. Daher werden in dieser Übersicht mögliche Ursachen und Konsequenzen der Prävalenz sowie ergonomische Maßnahmen für diese Berufsgruppen aufgeführt. Zudem erläutern wir ergonomische Empfehlungen für die Sitzhaltung von Zahnärzt/innen auf Basis der vorhandenen Literatur.
The aim of this study was to detect a response difference in primary (PLC) and secondary liver tumors (SLC) with magnetic resonance elastography (MRE) after TACE therapy. Thirty-one patients (25/31 male; mean age 69.6 years [range: 39–85 years]) with repeated TACE therapy of HCC were compared with twenty-seven patients (27/27 female; mean age 61.2 years [range 39–81 years]) with repeated TACE therapy of metastatic liver disease due to breast cancer. Both groups underwent either one (n = 31) or two (n = 27) repetitive magnetic resonance imaging (MRI) and MRE exams in 4- to 6-week intervals using a 1.5-T-scanner. MRE-based liver stiffness and size measurements were evaluated in tumorous lesions and in healthy liver lobe controls. PLC showed a significantly larger tumor size compared to SLC (26.4 cm2 vs. 11 cm2, p = 0.007) and a higher degree of stiffness (5.8 kPa vs. 5.1 kPa, p = 0.04). Both tumors decreased in size during the cycles (PLC: p = 0.8 and SLC: p < 0.0001) and lesions showed an increase in stiffness (PLC: p = 0.002 and SLC: p = 0.006). MRE demonstrates that PLC and SLC have similar responses to TACE therapy. PLC had a greater increase in stiffness and SLC got smaller. An increasing stiffness and decrease in size could show a good response.
The optimal follow-up care for relapse detection in acute myeloid leukemia (AML) patients in first remission after consolidation therapy with intensive chemotherapy is not established. In this retrospective study, we evaluate the diagnostic value of an intensive relapse surveillance strategy by regular bone marrow aspirations (BMA) in these patients. We identified 86 patients with newly diagnosed non-promyelocytic AML who had reached complete remission (CR) after intensive induction and consolidation chemotherapy between 2007 and 2019. Annual relapse rates were 40%, 17%, and 2% in years 1–3, respectively. Patients in CR were surveilled by BMA scheduled every 3 months for 2 years, followed by BMA every 6 months. This surveillance regimen detected 29 of 55 relapses (53%), 11 of which were molecular relapses (20%). The remaining 26 of 55 relapses (47%) were diagnosed by non-surveillance BMA prompted by specific suspicion of relapse. Most patients showed concurrent morphological abnormalities in peripheral blood (PB) at time of relapse. Seven percent of all morphological relapses occurred without simultaneous PB abnormalities and would have been delayed without surveillance BMA. Intensified monthly PB assessment paired with BMA every 3 months during the first 2 years may be a highly sensitive relapse surveillance strategy.
Dieser Beitrag beschäftigt sich mit Arbeitsabläufen und physischen Risikofaktoren von Zahnärzt/innen (ZA) und Zahnmedizinischen Fachangestellten (ZFA), die zu gesundheitlichen Schäden des Muskel-Skelett-Systems führen. Dabei soll besonders auf das Arbeitsfeld „Patientenmund“ sowie die Arbeitsbelastung und deren Auswirkung auf die Gesundheit eingegangen werden. Ferner werden die optimale Sitzhaltung und physische Anforderungen statischer und repetitiver Behandlungspositionen sowie -haltungen von ZA und ZFA diskutiert.
White paper peanut allergy
(2022)
The current management of a primary IgE-mediated peanut allergy consists of the two basic pillars “exposure prophylaxis” with avoidance of the allergen and “emergency therapy” with short-term treatment of an acute allergic reaction after accidental ingestion. Accidental reactions are common despite attempted avoidance. The severity of an allergic or even anaphylactic reaction after accidental ingestion is difficult to assess prior to reaction. In addition, reaction thresholds may vary depending on the accompanying augmentation factor. Therefore, every peanut allergic patient should receive individual dietary counseling as well as instructions for the use of the emergency kit and a structured patient education program (anaphylaxis group training), if necessary. For the first time, since fall 2021 a causal treatment option with a drug for oral immunotherapy will now be available for 4‑ to 17-year-old peanut-allergic children and adolescents. The oral immunotherapy with peanut protein as defatted powder of Arachis hypogaea L., semen (peanuts) leads to desensitization with a good efficacy record and an acceptable safety profile. Other treatment options with different therapeutic approaches are also under development and will probably expand the range for treatment in the coming years.
Improved integration of single cell transcriptome data demonstrated on heart failure in mice and men
(2023)
Biomedical research frequently uses murine models to study disease mechanisms. However, the translation of these findings to human disease remains a significant challenge. In order to improve the comparability of mouse and human data, we present a cross-species integration pipeline for single-cell transcriptomic assays.
The pipeline merges expression matrices and assigns clear orthologous relationships. Starting from Ensembl ortholog assignments, we allocated 82% of mouse genes to unique orthologs by using additional publicly available resources such as Uniprot, and NCBI databases. For genes with multiple matches, we employed the Needleman-Wunsch global alignment based on either amino acid or nucleotide sequence to identify the ortholog with the highest degree of similarity.
The workflow was tested for its functionality and efficiency by integrating scRNA-seq datasets from heart failure patients with the corresponding mouse model. We were able to assign unique human orthologs to up to 80% of the mouse genes, utilizing the known 17,492 orthologous pairs. Curiously, the integration process enabled the identification of both common and unique regulatory pathways between species in heart failure.
In conclusion, our pipeline streamlines the integration process, enhances gene nomenclature alignment and simplifies the translation of mouse models to human disease. We have made the OrthoIntegrate R-package accessible on GitHub (https://github.com/MarianoRuzJurado/OrthoIntegrate), which includes the assignment of ortholog definitions for human and mouse, as well as the pipeline for integrating single cells.
Patients with type 2 diabetes (T2D) are threatened by excessive cardiovascular morbidity and mortality. While accelerated arterial stiffening may represent a critical mechanistic factor driving cardiovascular risk in T2D, specific therapies to contain the underlying diabetic arterial remodeling have been elusive. The present translational study investigates the role of microRNA-29b (miR-29b) as a driver and therapeutic target of diabetic aortic remodeling and stiffening. Using a murine model (db/db mice), as well as human aortic tissue samples, we find that diabetic aortic remodeling and stiffening is associated with medial fibrosis, as well as fragmentation of aortic elastic layers. miR-29b is significantly downregulated in T2D and miR-29b repression is sufficient to induce both aortic medial fibrosis and elastin breakdown through upregulation of its direct target genes COL1A1 and MMP2 thereby increasing aortic stiffness. Moreover, antioxidant treatment restores aortic miR-29b levels and counteracts diabetic aortic remodeling. Concluding, we identify miR-29b as a comprehensive—and therefore powerful—regulator of aortic remodeling and stiffening in T2D that moreover qualifies as a (redox-sensitive) target for therapeutic intervention.
Combinatorial CRISPR-Cas screens have advanced the mapping of genetic interactions, but their experimental scale limits the number of targetable gene combinations. Here, we describe 3Cs multiplexing, a rapid and scalable method to generate highly diverse and uniformly distributed combinatorial CRISPR libraries. We demonstrate that the library distribution skew is the critical determinant of its required screening coverage. By circumventing iterative cloning of PCR-amplified oligonucleotides, 3Cs multiplexing facilitates the generation of combinatorial CRISPR libraries with low distribution skews. We show that combinatorial 3Cs libraries can be screened with minimal coverages, reducing associated efforts and costs at least 10-fold. We apply a 3Cs multiplexing library targeting 12,736 autophagy gene combinations with 247,032 paired gRNAs in viability and reporter-based enrichment screens. In the viability screen, we identify, among others, the synthetic lethal WDR45B-PIK3R4 and the proliferation-enhancing ATG7-KEAP1 genetic interactions. In the reporter-based screen, we identify over 1,570 essential genetic interactions for autophagy flux, including interactions among paralogous genes, namely ATG2A-ATG2B, GABARAP-MAP1LC3B and GABARAP-GABARAPL2. However, we only observe few genetic interactions within paralogous gene families of more than two members, indicating functional compensation between them. This work establishes 3Cs multiplexing as a platform for genetic interaction screens at scale.
Background: We have analyzed the outcome of patients with localized extraskeletal Ewing sarcoma (EES) treated in three consecutive Cooperative Weichteilsarkomstudiengruppe (CWS) soft tissue sarcoma (STS) studies: CWS-91, CWS-96, and CWS-2002P.
Methods: Patients were treated in CWS-91 with four- (vincristine, dactinomycin, doxorubicin, and ifosfamide [VAIA] or cyclophosphamide [VACA II]) or five-drug (+etoposide [EVAIA]) cycles, in CWS-96 they were randomly assigned to receive VAIA or CEVAIE (+carboplatin and etoposide), and in CWS-2002P with VAIA III plus optional maintenance therapy (MT) with cyclophosphamide and vinblastine. Local therapy consisted of resection and/or radiotherapy (RT).
Results: Two hundred forty-three patients fulfilled the eligibility criteria. The 5-year event-free survival (EFS) and overall survival (OS) were 63% (95% confidence interval [CI] 57–69) and 73% (95% CI 67–79), respectively. The 5-year EFS by study was 64% (95% CI 54–74) in CWS-91, 57% (95% CI 48–66) in CWS-96, and 79% (95% CI 67–91) in CWS-2002P (n.s.). The 5-year OS was 72% (95% CI 62–82) in CWS-91, 70% (95% CI 61–79) in CWS-96, and 86% (95% CI 76–96) in CWS-2002P (n.s.). In CWS-96, 5-year EFS and OS in the VAIA arm versus the CEVAIE were 65% (95% CI 52–81) versus 55% (95% CI 39–76) log-rank p = .13, and 85% (95% CI 75–96) versus 61% (95% CI 45–82), log-rank p = .09.
Conclusion: Our analysis provides interesting information on the treatment and specificities of EES, which can be useful for a better understanding of this rare entity and should be considered in the development of future clinical trials for Ewing sarcoma defined as FET–ETS fusion positive tumors.
Einleitung
Das MUTARS® RS Cup-System der Firma implantcast GmbH (Buxtehude, Deutschland) ergänzt seit 2012 die Implantatgruppe der Abstützschalen mit seitlichen Laschen, die der operativen Versorgung ausgedehnter Acetabulumdefekte dienen. Diese technisch weiterentwickelte Revisionspfanne wird mittels Press-Fit Methode in das Acetabulum eingebracht und im Anschluss mit dem passenden Inlay zementfrei als integriertes System gekoppelt. Somit steht dieses innovative Konzept in Konkurrenz zu dem seit vielen Jahrzehnten angewandten BS-Ring, bei dem das Inlay in die Revisionspfanne einzementiert werden muss. Da Alterungsprozesse die Materialeigenschaften des Zements verändern, kann diese Fixierung im Lauf der Zeit brüchig werden. Lockerungen des Inlays bis hin zum Ausbrechen der Zementfixierung aus der Revisionspfanne sind die komplikationsträchtige Konsequenz. Durch Verwendung der MUTARS® RS Cup als integriertes System lassen sich diese Schnittstelle und die damit verbundenen Nachteile vermeiden. Neben der Möglichkeit, einen Standard-Prothesenkopf zu implantieren, kann das System für luxationsgefährdete Patienten problemlos und ebenfalls zementfrei auf ein tripolares Prothesendesign erweitert werden. Diese Arbeit beschreibt den Einsatz des MUTARS® RS Cup-Systems sowohl in der primären Acetabulumchirurgie als auch im Rahmen aufwendiger Revisionseingriffe nach endoprothetischen Hüftgelenkoperationen und zeigt geeignete Indikationen sowie Anwendungsbeschränkungen auf. Aspekte der präoperativen Planung und der intraoperativen Handhabung des Systems werden ebenso abgebildet wie Komplikationen, die sich im kurz- bis mittelfristigen postoperativen Intervall ergaben.
Material und Methode
In diese retrospektive Studie wurden alle Patienten eingeschlossen, die im Zeitraum von März 2016 bis März 2021 eine Implantation des MUTARS® RS Cup-Systems am Universitätsklinik Frankfurt am Main erhielten.
Ergebnisse
Es wurden 52 Implantationen bei 49 Patienten durchgeführt, wobei sich das Studienkollektiv aus 28 Männern und 21 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 76,1 (Spannweite 36,9-94,4) Jahren zusammensetzt. Elf unterschiedliche Ursachen lagen den Acetabulumdefekten zugrunde. Wir implantierten das integrierte System erfolgreich sowohl bei Indikationen, die eine Wechseloperation der Prothesenpfanne notwendig machten, als auch bei Patienten mit schwerwiegenden primären Acetabulumfrakturen sowie instabilen Defekten anderer Genese. In mehr als der Hälfte der Fälle handelte es sich bei dem Indexeingriff um eine Revisionsarthroplastik des betreffenden Hüftgelenks und 80% der Patienten wiesen einen ausgedehnten Substanzdefekt auf (Paprosky-Typ 3A oder höher). Eine arterielle Nachblutung, fünf tiefe Wundinfektionen (10%) sowie sechs Luxationen des Prothesenkopfs (12%) – wobei diese in zwei Fällen mit einer sekundären Dislokation der Revisionspfanne einherging – führten zu Folgeinterventionen. Innerhalb des 5-jährigen Auswertungszeitraums wurden fünf der 52 MUTARS® RS Cup-Systeme explantiert (drei aufgrund septischer und zwei bei aseptisch-mechanischer Ursache), was einer Ausfallrate von 9,6% entspricht.
Schlussfolgerung
Eine älter werdende Gesellschaft und die steigende Zahl an Erstimplantationen einer H-TEP verdeutlichen die Forderung nach innovativen Systemen, wie sie gerade bei chirurgisch komplexen Revisionsarthroplastiken dringend benötigt werden. Entsprechend den Erfahrungen unserer Universitätsklinik und basierend auf den Ergebnissen dieser Studie liefert das MUTARS® RS Cup-System einen wertvollen Beitrag in dieser Fragestellung. Bei korrekter Indikationsstellung lässt sich eine gute Primärstabilität des Systems erzielen, weshalb es aus unserer Sicht ein sicheres Revisionssystem zur Wiederherstellung einer stabilen Gelenksituation bei schwerwiegenden Acetabulumverletzungen darstellt. Das technisch überarbeitete System überzeugt zudem durch seine zuverlässige intraoperative Handhabung und seine hervorragende Modularität, wobei die zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Prothesenkomponenten eine vielseitige Anwendung gewährleisten.
The visual system encompasses about 20% of the cerebral cortex1 and plays a pivotal role in higher-order cognitive processes such as attention and working memory. Cognitive impairments constitute a central role in neuropsychiatric disorders such as schizophrenia (SZ). Impairments are described in visual perceptual processes including contrast, and emotion discrimination as well as in the ability to identify visual irregularities and in higher-order cognition like visual attention and working memory. Furthermore, perceptual and higher-order cognitive processes are part of the Research Domain Criteria (RDoC) project that aims to develop dimensional and transdiagnostic constructs with defined links to specific brain circuits.Therefore, the detailed study of the visual system using functional magnetic resonance imaging (fMRI) is essential to understand the processes in healthy individuals but also in populations with neuropsychiatric disorders. Visual mapping techniques include functional localizer tasks to map functionally defined regions like the fusiform face area (FFA), retinotopic mapping to map specific brain regions that are retinotopically organized in full, and visual-field localizer paradigms to define circumscribed areas within retinotopically organized areas.Thus, the latter allow studying local information processing in early visual areas. Despite advances in neuroimaging techniques, analyses of fMRI data at the group-level are impeded by interindividual macroanatomical variability. This reduces the reliability to accurately define visual areas particularly at the group-level and decreases statistical power. Single-subject based solutions for this problem are not appropriate. Analyses after volume-based alignment (VBA) and primary surface-based analyses without macroanatomical alignment do not increase macroanatomical correspondence sufficiently. Cortex-based alignment (CBA) approaches are recommended as an alternative technique to address this obstacle. However, CBA has not been evaluated for visual-field localizer paradigms. Therefore, we aimed to evaluate potential benefits of CBA for an attention-enhanced visual field localizer paradigm that maps circumscribed regions in retinotopically organized visual areas. Since previous studies solely compared surface-based data before and after CBA, we aimed to compare all three techniques: (1) a volume-based alignment (VBA), (2) a surface-based data set without (SBAV) and (3) a surface- based data set with macroanatomical alignment (CBA). Furthermore, we sought to define regions of interest (ROI) that subsequently can be used for the study of higher-order cognitive processes. Also, we aimed to investigate whether CBA facilitates the study of functional asymmetries in early visual areas as these were described in previous studies. Healthy volunteers (n=50) underwent fMRI in a 3- Tesla Siemens Trio scanner while performing an attention-enhanced visual field localizer paradigm. Our task consisted of a series of flickering, black-and white colored checkerboard stimuli that randomly appeared at one of four locations comprising the participants’ visual quadrants. In 25% of the trials the centrally located squares briefly changed their color to yellow (target trial). Participants had to indicate detection of a target by button press. Data analysis was conducted using Brain Voyager 20.6. Our approach for macroanatomical alignment included a high-resolution, multiscale curvature driven alignment procedure minimizing interindividual macroanatomical variability. Here, each folding pattern was aligned to a dynamically updated group average. Thus, we counteracted a possible confounding effect of a suboptimal selection of an individual target brain with a folding pattern deviating considerably from the cohort average. Group ROIs after CBA showed increased spatial consistency, vertical symmetry, and an increase of size. This was corroborated by an increase in the probability of activation overlap of up to 86%. CBA increased macroanatomical correspondence and thus ameliorated results of multi-subject ROI analyses. Functional differences in the form of a downward bias in visual hemifields were measured with increased reliability. In summary, our findings provide clear evidence for the superiority of CBA for the study of local information processing in early visual cortex at the group-level. This approach is of relevance for the study of visual dysfunction in neuropsychiatric disorders including schizophrenia as they show impaired visual processing that in turn impacts higher-order cognitive processes and in consequence functional outcome. In addition, our attention-enhanced visual field localizer paradigm will be useful for machine learning approaches such as multivariate pattern analysis decoding local information processes and connectivity patterns.
Die Dissertation befasste sich mit der Ausprägung physiologischer Parameter bei Patienten mit Bipolarer Störung in Assoziation mit kognitiver Leistungsfähigkeit. Ziel der Arbeit war es zu überprüfen, ob Symptome einer akuten bipolaren Episode, wie kognitive Störungen und eine reduzierte HRV, sich auch in der Remissionsphase zeigen und miteinander assoziiert sind. Des Weiteren wurde überprüft, ob remittierte bipolare Patienten eine höhere Erregung im ANS, abgeleitet durch physiologische Parameter und der Angst als aktueller Zustand, während der Bearbeitung von kognitiven Aufgaben aufweisen und ob diese Merkmale miteinander und mit residualen manischen oder depressiven Symptomen assoziiert sind. So wurden 26 bipolare Patienten in Remission zu 25 Gesunden rekrutiert und überprüft, ob signifikante Beeinträchtigungen in der HRV und anderen physiologischen Parametern auftreten, ob bipolare Patienten in Remission im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant in den Tests zur kognitiven Leistungsfähigkeit beeinträchtigt sind und ob es Unterschiede zwischen psychopathologischen Auffälligkeiten in den zwei Gruppen gibt. Des Weiteren wurde überprüft, ob die abgeleiteten Parameter miteinander zusammenhängen. Zur Erhebung der kognitiven Fähigkeiten wurden verschiedene testpsychologische Verfahren durchgeführt, wie z. B. der Trail Making Test sowie ein eigens entwickeltes Gedächtnisparadigma mit Lern- und Wiedergabeaufgaben am Computer. Während Letzterem wurden die physiologischen Parameter Fingertemperatur, Hautleitwert, Atem- und Herzfrequenz abgeleitet. Die Parameter der HRV wurden in einer 5-Minuten-Ruhemessung erhoben. Die individuelle Psychopathologie wurde u. a. durch das Beck-Depressions-Inventar und die BechRafaelsen Mania Scale ermittelt. Zur Auswertung der Ergebnisse wurden statistische Analysen berechnet, für die Gruppenvergleiche nichtparametrische Tests und für die Zusammenhangshypothesen Spearman Korrelationen. Die Dissertation konnte zeigen, dass bipolare Patienten in Remission, im Vergleich zu Gesunden, eine reduzierte HRV haben, in exekutiven Funktionen und dem verbalen episodischen Gedächtnis beeinträchtigt sind, höhere depressive Werte und eine höhere durchschnittliche psychische Belastung aufweisen. Die reduzierte HRV in Ruhe spricht dabei für eine anhaltende Dysbalance des ANS in Remission. Kognitive Defizite scheinen die Episoden ebenfalls zu überdauern und nicht nur mit klinischen Zuständen assoziiert zu sein. Die abgeleiteten Parameter waren nicht miteinander assoziiert. Eine Limitation der Dissertation ist, dass zwar viele (z. B. Alter, Geschlecht, Nikotinkonsum), aber nicht alle auf die HRV einflussnehmenden Kovariablen erhoben wurden (wie z.B. der BMI) und die Patienten sich nach DSM-IV Kriterien zwar in Remission befanden, aber nicht symptomfrei waren. Alles in allem können die Ergebnisse helfen, die Ätiologie und Folgen der Bipolaren Störung besser zu verstehen. Bipolare Patienten scheinen auch in Remission eine Dysbalance des ANS und kognitive Defizite zu haben. Eine reduzierte HRV als mögliches Zeichen für eine maladaptive Reaktion auf Stress scheint bei remittierten bipolaren Patienten eine schlechtere Lernleistung nicht weiter zu verschärfen. Remittiere bipolare Patienten zeigen außerdem keine höhere Erregung im ANS während der Bearbeitung von kognitiven Aufgaben als Gesunde.
Kognitive Defizite bestehen über die Episoden hinaus auch bei den remittierten Patienten und stehen nicht mit unterschwelligen depressiven Symptomen oder einer höheren Erregung im ANS in Zusammenhang. In Bezug auf die Behandlung und Rehabilitation sind die reduzierte HRV und die anhaltenden kognitiven Defizite bei remittierten bipolaren Patienten zu berücksichtigen und einzubeziehen. Für zukünftige Studien wäre es sinnvoll die HRV, einhergehend mit neuropsychologischen Beeinträchtigungen, in verschiedenen Episoden (manisch, depressiv, remittiert) zu untersuchen, um etwaige krankheitsübergreifende Veränderungen und Unterschiede zwischen den Episoden und der Remission zu überprüfen.
The discovery of clustered regularly interspaced short palindromic repeats and their associated proteins (Cas) has revolutionized the field of genome and epigenome editing. A number of new methods have been developed to precisely control the function and activity of Cas proteins, including fusion proteins and small-molecule modulators. Proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) represent a new concept using the ubiquitin-proteasome system to degrade a protein of interest, highlighting the significance of chemically induced protein-E3 ligase interaction in drug discovery. Here, we engineered Cas proteins (Cas9, dCas9, Cas12, and Cas13) by inserting a Phe-Cys-Pro-Phe (FCPF) amino acid sequence (known as the π-clamp system) and demonstrate that the modified CasFCPF proteins can be (1) labeled in live cells by perfluoroaromatics carrying the fluorescein or (2) degraded by a perfluoroaromatics-functionalized PROTAC (PROTAC-FCPF). A proteome-wide analysis of PROTAC-FCPF-mediated Cas9FCPF protein degradation revealed a high target specificity, suggesting a wide range of applications of perfluoroaromatics-induced proximity in the regulation of stability, activity, and functionality of any FCPF-tagging protein.
Recently, significant advances have been made by identifying the levels of synchronicity of the underlying dynamics of a given brain state. This research has demonstrated that unconscious dynamics tend to be more synchronous than those found in conscious states, which are more asynchronous. Here we go beyond this dichotomy to demonstrate that the different brain states are always underpinned by spatiotemporal chaos but with dissociable turbulent dynamics. We investigated human neuroimaging data from different brain states (resting state, meditation, deep sleep, and disorders of consciousness after coma) and were able to distinguish between them using complementary model-free and model-based measures of turbulent information transmission. Our model-free approach used recent advances describing a measure of information cascade across spatial scales using tools from turbulence theory. Complementarily, our model-based approach used exhaustive in silico perturbations of whole-brain models fitted to the empirical neuroimaging data, which allowed us to study the information encoding capabilities of the brain states. Overall, the current framework demonstrates that different levels of turbulent dynamics are fundamental for describing and differentiating between brain states.
Significant advances have been made by identifying the levels of synchrony of the underlying dynamics of a given brain state. This research has demonstrated that non-conscious dynamics tend to be more synchronous than in conscious states, which are more asynchronous. Here we go beyond this dichotomy to demonstrate that different brain states are underpinned by dissociable spatiotemporal dynamics. We investigated human neuroimaging data from different brain states (resting state, meditation, deep sleep and disorders of consciousness after coma). The model-free approach was based on Kuramoto’s turbulence framework using coupled oscillators. This was extended by a measure of the information cascade across spatial scales. Complementarily, the model-based approach used exhaustive in silico perturbations of whole-brain models fitted to these measures. This allowed studying of the information encoding capabilities in given brain states. Overall, this framework demonstrates that elements from turbulence theory provide excellent tools for describing and differentiating between brain states.
Einführung: Eitrige und abszedierende Infektionen sind ein häufiges Problem in der zahnärztlichen, oral- und kieferchirurgischen Praxis. Bei entsprechender Indikation finden Antibiotika zur Therapie von odontogenen Infektionen oder Weichteilinfektionen im Bereich des Kopfes Einsatz. Auch prophylaktische Gaben von Antibiotika sind in diesem Fachgebiet nicht selten. Deswegen sollte die kalkulierte antiinfektive Chemotherapie auf soliden pharmakologischen Daten beruhen.
Material und Methoden: Von 520 Patienten der mund-kiefer-gesichtschirurgischen Praxisklinik Kaufbeuren wurden die 1.182 antibiotischen in vitro Testungen aus dem Zeitraum 22.11.2010 bis 31.12.2016 ausgewertet. Das Durchschnittsalter der 51% weiblichen und 49% männlichen Patienten betrug 49,1 Jahre. Die Patienten wurden stratifiziert nach Diagnosen, Gesundheitszustand und Alter. Es wurden die Ergebnisse der Suszeptibilitätstestungen folgender gängiger Antibiotika ausgewertet: Amoxicillin/Clavulansäure, Ampicillin, Oxacillin, Penicillin G/V, Cefazolin, Cefuroxim, Cefpodoxim, Azithromycin, Clarithromycin, Erythromycin, Ciprofloxacin, Levofloxacin, Moxifloxacin, Ofloxacin, Clindamycin, Gentamycin, Cotrimoxazol, Doxycyclin und Metronidazol.
Ergebnisse: Im Mittel (alle getesteten Keime) liefern Amoxicillin/Clavulansäure (96,6%), Cefpodoxim (95,7%), Cefuroxim (90,1%) und Moxifloxacin (91,0%) durchgängig sehr gute Sensibilitätswerte bei hoher statistischer Signifikanz (p<0,001).
Für Ampicillin (86,3%), Cefazolin (85,5%), Levofloxacin (82,5%), Cotrimoxazol (77,5%), Doxycyclin (75,0%), Penicillin G/V (72,5%), Clindamycin (61,8%), Azithromycin (59,9%), Clarithromycin (59,6%), Oxacillin (54,0%), Erythromycin (51,7%) und Ciprofloxacin (36,2%) lagen die getesteten durchschnittlichen Sensibilitäten deutlich niedriger mit je nach Untergruppe deutlichen Unterschieden.
Konklusion: Die von uns ermittelten in vitro Suszeptibilitäten von Amoxicillin/ Clavulansäure, Cefpodoxim, Cefuroxim und Moxifloxacin unterstützen die Empfehlung zum therapeutischen Einsatz bei odontogenen Infektionen oder Weichteilinfektionen im Kopf-Hals-Bereich sowie deren prophylaktische Verwendung zum Beispiel bei Endokarditis-Risiken in der Zahnmedizin oder Mund-/Kiefer-/Gesichtschirurgie.
BOLD signatures of sleep
(2019)
Sleep can be distinguished from wake by changes in brain electrical activity, typically assessed using electroencephalography (EEG). The hallmark of non-rapid-eye-movement sleep are two major EEG events: slow waves and spindles. Here we sought to identify possible signatures of sleep in brain hemodynamic activity, using simultaneous fMRI-EEG. We found that, during the transition from wake to sleep, blood-oxygen-level-dependent (BOLD) activity evolved from a mixed-frequency pattern to one dominated by two distinct oscillations: a low-frequency (~0.05Hz) oscillation prominent in light sleep and a high-frequency (~0.17Hz) oscillation in deep sleep. The two BOLD oscillations correlated with the occurrences of spindles and slow waves, respectively. They were detectable across the whole brain, cortically and subcortically, but had different regional distributions and opposite onset patterns. These spontaneous BOLD oscillations provide fMRI signatures of basic sleep processes, which may be employed to study human sleep at spatial resolution and brain coverage not achievable using EEG.
Die Entartung von B-Zellen stellt den Ursprung vieler maligner Erkrankungen dar. Bei der Prä-B-Zell-ALL, welche 15 % der malignen Erkrankungen im Kindesalter ausmacht, findet die Entartung auf der Entwicklungsstufe der Prä-B-Zellen statt. In der normalen Hämatopoese fungiert der Prä-BZR als Kontrollpunkt in der Entwicklung der B-Zellen, weshalb der Rezeptor sowie die von ihm ausgehenden Signalwege bereits bei vielen hämatologischen Neoplasien als therapeutische Ansatzpunkte in Betracht gezogen wurden.
Der Prä-BZR selbst stellt einen Tumorsuppressor dar: Etwa 13,5 % der Prä-B-Zell-ALL sind von einem aktiven Prä-BZR-Signal abhängig. In entarteten Zellen findet oftmals eine Imitation der Proliferationssignale eines konstitutiv aktiven BZRs statt. Bei Zellen ohne einen funktionellen Rezeptor führt die Rekonstruktion des Rezeptors jedoch zum Zelltod. Sowohl ein zu hohes als auch ein zu niedriges Aktivitätsniveau des Prä-BZRs haben somit einen negativen Effekt auf das Wachstumsverhalten der Zellen zur Folge.
Wichtige downstream des Prä-BZRs vorkommende Effektormoleküle sind die Histonmethyltransferase DOT1L und der Tumorsuppressor BRD7. DOT1L interagiert mit dem Transkriptionsfaktor AF10, der eine bedeutsame Rolle bei der Entstehung von Mixed-lineage-Leukämien spielt; eine DOT1L-Inhibition zeigt daher auch nur bei MLL-rearrangierten Leukämien therapeutische Effekte.
In dieser Dissertationsarbeit konnte der Tumorsuppressorphänotyp von BRD7 aufgezeigt werden. Außerdem zeigten sich Effekte auf den PI3K- sowie den MEK-Signalweg durch Dephosphorylierung der Kinasen AKT und ERK. Dieser Aspekt kann mithilfe einer hypothetischen Feedback-Schleife zwischen BRD7, dem PI3K-Signalweg sowie dem Prä-BZR erklärt werden. BRD7 und Gene des PI3K-Signalwegs könnten hierbei über Chromatin-Remodellierung miteinander interagieren. Die Analyse der Phosphosite von BRD7 stellt einen essenziellen Aspekt dar, um diese Feedback-Schleife experimentell zu validieren.
Auf der anderen Seite führte auch die Inaktivierung von BRD7 zu negativen Effekten auf das Wachstumsverhalten der Zellen. Ähnlich wie der Transkriptionsfaktor TCF3, der einen oberen Schwellenwert besitzt, könnte BRD7 einen unteren Schwellenwert besitzen, unter welchem
wachstumshemmende Effekte hervorgerufen werden. Außerdem sind auch proapoptotische Wirkungen für eine Überaktivierung des ERK- und des AKT-Signalwegs beschrieben worden, beispielsweise über die Hemmung des AKT-Inhibitors PTEN.
Durch massenspektrometrische Analysen konnte gezeigt werden, dass eine Überexpression von BRD7 die Komplexe der mitochondrialen Atmungskette hochreguliert. Die proliferationshemmenden Effekte des PI3K-Signalwegs überwiegen jedoch vermutlich diese positiven Effekte auf die Energiegewinnung der Tumorzellen. Alternativ könnte es sich in den Tumorzellen lediglich um einen Kompensationsmechanismus bei geschädigter oxidativer Phosphorylierung handeln.
Bei der Analyse der molekularen Hintergründe des Wachstumsnachteils der BRD7-überexprimierenden Zellen konnte festgestellt werden, dass die Prä-B-Zellen RCH-ACV vom PI3K-Signalweg, jedoch nicht vom MEK-Signalweg abhängig sind. Es ist denkbar, dass noch weitere Moleküle reguliert werden müssen, damit die Modifikation des MEK-Signalwegs Effekte auf das Wachstumsverhalten und Überleben der Zellen ausübt.
In dieser Arbeit konnten der Prä-BZR und die von ihm ausgehenden Signalwege als gute Ansatzpunkte bei der Therapie der Prä-B-Zell-ALL identifiziert werden. Zwar zeigten sich bei Überexpression und Inhibition von BRD7 nur Effekte auf die Proliferation der Zellen, jedoch existieren vielfältige Interaktionen mit upstream lokalisierten Signalmolekülen (hypothetische Feedback-Schleife). Die dadurch angestoßenen Signalwege können zur Einleitung der Apoptose beitragen. Prinzipiell könnte der Tumorsuppressor BRD7 therapeutisch durch das Designen von Kinasen eingesetzt werden, welche eine gezielte Phosphorylierung und damit konstitutive Aktivierung von BRD7 bewirken, jedoch stellt der Einsatz von etablierten, weiter upstream ansetzenden Kinase-Inhibitoren einen effektiveren therapeutischen Ansatzpunkt zur Apoptoseeinleitung im Patienten dar.
Understanding the role of short-interfering RNA (siRNA) in diverse biological processes is of current interest and often approached through small RNA sequencing. However, analysis of these datasets is difficult due to the complexity of biological RNA processing pathways, which differ between species. Several properties like strand specificity, length distribution, and distribution of soft-clipped bases are few parameters known to guide researchers in understanding the role of siRNAs. We present RAPID, a generic eukaryotic siRNA analysis pipeline, which captures information inherent in the datasets and automatically produces numerous visualizations as user-friendly HTML reports, covering multiple categories required for siRNA analysis. RAPID also facilitates an automated comparison of multiple datasets, with one of the normalization techniques dedicated for siRNA knockdown analysis, and integrates differential expression analysis using DESeq2.
Summary: Understanding the role of short-interfering RNA (siRNA) in diverse biological processes is of current interest and often approached through small RNA sequencing. However, analysis of these datasets is difficult due to the complexity of biological RNA processing pathways, which differ between species. Several properties like strand specificity, length distribution, and distribution of soft-clipped bases are few parameters known to guide researchers in understanding the role of siRNAs. We present RAPID, a generic eukaryotic siRNA analysis pipeline, which captures information inherent in the datasets and automatically produces numerous visualizations as user-friendly HTML reports, covering multiple categories required for siRNA analysis. RAPID also facilitates an automated comparison of multiple datasets, with one of the normalization techniques dedicated for siRNA knockdown analysis, and integrates differential expression analysis using DESeq2. RAPID is available under MIT license at https://github.com/SchulzLab/RAPID. We recommend using it as a conda environment available from https://anaconda.org/bioconda/rapid.