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Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS) im jungen Erwachsenenalter. Weltweit sind mehr als 2,3 Mio. Menschen betroffen – Frauen doppelt so häufig wie Männer. Die Erkrankung ist gekennzeichnet durch eine autoimmunvermittelte Demyelinisierung im ZNS einhergehend mit motorischen, sensorischen und neuropsychiatrischen Defiziten.
Bereits Charcot beschrieb im 19. Jahrhundert auch psychiatrische Syndrome als Teil der Erkrankung. Am häufigsten treten Depressionen und Angststörungen auf [1]. Im Krankheitsverlauf können auch kognitive Defizite und organische Persönlichkeitsveränderungen hinzukommen [8]. Psychotische Symptome sind selten und spielen eher eine Rolle als Nebenwirkung der MS-Therapie mit Kortikosteroiden und seltener β‑Interferonen [5].
Bei unserer Patientin trat die akute psychotische Störung als erste klinische Manifestation der MS auf und führte zur Diagnosestellung.
Bei Vorliegen eines metastasierten kastrationsresistenten Prostatakarzinoms ist die Radioligandentherapie mit 177Lu-PSMA-617 bzw. 177Lu-PSMA-I&T (hier abgekürzt 177Lu-PSMA) eine mögliche Therapieoption. Sie setzt eine ausreichende Expression von prostataspezifischem Membranantigen (PSMA) auf dem Tumorgewebe des Prostatakarzinoms voraus. Da PSMA auch auf physiologischem Gewebe exprimiert wird, sind bestimmte Organe einer erhöhten Dosis ausgesetzt. Die Niere ist aufgrund der PSMA-Expression und der renalen Eliminierung des Radionuklids eines dieser Risikoorgane.
Eine generelle Leitlinie zur Überwachung der Nierendosis unter Therapie mit 177Lu-PSMA existiert noch nicht, jedoch wird empfohlen, bei Durchführung mehrerer Therapiezyklen eine Dosimetrie der Risikoorgane durchzuführen. Meist erfolgt die Nierendosimetrie mittels SPECT/CT. Dieses Verfahren wird als Goldstandard angesehen, da es eine Korrektur der Schwächung, Streuung und des Hintergrundes zulässt.
Die Dosimetrie durch eine SPECT/CT-Bildgebung ist jedoch nicht immer möglich. Dementsprechend gibt es in Studien mehrere Ansätze der Nierendosimetrie ohne SPECT/CT.
In dieser Arbeit werden zwei unterschiedliche Verfahren zur Nierendosimetrie vorgestellt, die einzig mit konventionellen nuklearmedizinischen Modalitäten durchgeführt werden. Diese werden an einem großen Patientenkollektiv angewendet und anhand bereits in der Literatur bestehenden Studien und Ergebnissen evaluiert und mit diesen verglichen. Die Nierendosis in der Literatur bewegt sich dabei meist zwischen 0,4 und 0,8 Gy pro GBq applizierter Aktivität (Gy/GBq).
Die hier vorgestellte Methode 1 arbeitet mit Messwerten aus der Gammasonde, Ganzkörperszintigraphie und abdominalem SPECT. Messwerte werden an der Gammasonde 0 und 48 Stunden nach Applikation von 177Lu-PSMA erhoben, die Szintigraphie wird 48 Stunden und die SPECT 24, 48 und 72 Stunden post iniectionem angefertigt.
Methode 2 der Nierendosimetrie dagegen benötigt nur die 24, 48 und 72 Stunden nach Applikation durchgeführte SPECT sowie die durch eine CT-Bildgebung messbaren Abstände der Nieren zur Körperoberfläche. Durch zuvor durchgeführte Messungen mit einem Torso-Phantom ist die Bestimmung einer patientenindividuellen Effektivität möglich, die die Bestimmung der Nierendosis in Abhängigkeit zur Lage der Nieren möglich macht.
Die gemittelte Nierendosis von 196 Patienten, die eine Therapie mit 177Lu-PSMA erhielten, betrugt 0,29 ± 0,14 Gy/GBq bei Methode 1 und 0,54 ± 0,2g Gy/GBq bei Methode 2. Im Schnitt wurden 3,54 ± 2,63 Therapiezyklen je Patient durchgeführt.
Da bisher nur Studien mit einer kleinen Patientenkohorte vorliegen, besteht die Notwendigkeit zur Durchführung von Arbeiten mit mehr Patienten. Die vorliegende Arbeit schließt 196 Patienten mit 926 durchgeführten Therapiezyklen ein, wodurch Ergebnisse erzielt wurden, die valide Aussagen treffen lassen.
Nach Vergleich der Ergebnisse mit bereits vorliegenden Studien sollte Methode 1 der Nierendosimetrie angesichts der fehlenden Möglichkeit zur Schwächungskorrektur verworfen werden, da dies die Gefahr der Unterschätzung der Nierendosis mit sich bringt. Stattdessen sollte Methode 2 präferiert werden, deren Ergebnisse sich mit den anderen zum Vergleich herangezogenen Studien decken.
Eine Durchführung mit Methode 2 ist dementsprechend sicher und ist in Betracht zu ziehen, sollte die Nierendosimetrie mit einem SPECT/CT nicht möglich sein.
Motivation DNA CpG methylation (CpGm) has proven to be a crucial epigenetic factor in the gene regulatory system. Assessment of DNA CpG methylation values via whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) is, however, computationally extremely demanding.
Results We present FAst MEthylation calling (FAME), the first approach to quantify CpGm values directly from bulk or single-cell WGBS reads without intermediate output files. FAME is very fast but as accurate as standard methods, which first produce BS alignment files before computing CpGm values. We present experiments on bulk and single-cell bisulfite datasets in which we show that data analysis can be significantly sped-up and help addressing the current WGBS analysis bottleneck for large-scale datasets without compromising accuracy.
Availability An implementation of FAME is open source and licensed under GPL-3.0 at https://github.com/FischerJo/FAME.
Multiplex families with a high prevalence of a psychiatric disorder are often examined to identify rare genetic variants with large effect sizes. In the present study, we analysed whether the risk for bipolar disorder (BD) in BD multiplex families is influenced by common genetic variants. Furthermore, we investigated whether this risk is conferred mainly by BD-specific risk variants or by variants also associated with the susceptibility to schizophrenia or major depression. In total, 395 individuals from 33 Andalusian BD multiplex families as well as 438 subjects from an independent, sporadic BD case-control cohort were analysed. Polygenic risk scores (PRS) for BD, schizophrenia, and major depression were calculated and compared between the cohorts. Both the familial BD cases and unaffected family members had significantly higher PRS for all three psychiatric disorders than the independent controls, suggesting a high baseline risk for several psychiatric disorders in the families. Moreover, familial BD cases showed significantly higher BD PRS than unaffected family members and sporadic BD cases. A plausible hypothesis is that, in multiplex families with a general increase in risk for psychiatric disease, BD development is attributable to a high burden of common variants that confer a specific risk for BD. The present analyses, therefore, demonstrated that common genetic risk variants for psychiatric disorders are likely to contribute to the high incidence of affective psychiatric disorders in the multiplex families. The PRS explained only part of the observed phenotypic variance and rare variants might have also contributed to disease development.
Investigators in the cognitive neurosciences have turned to Big Data to address persistent replication and reliability issues by increasing sample sizes, statistical power, and representativeness of data. While there is tremendous potential to advance science through open data sharing, these efforts unveil a host of new questions about how to integrate data arising from distinct sources and instruments. We focus on the most frequently assessed area of cognition - memory testing - and demonstrate a process for reliable data harmonization across three common measures. We aggregated raw data from 53 studies from around the world which measured at least one of three distinct verbal learning tasks, totaling N = 10,505 healthy and brain-injured individuals. A mega analysis was conducted using empirical bayes harmonization to isolate and remove site effects, followed by linear models which adjusted for common covariates. After corrections, a continuous item response theory (IRT) model estimated each individual subject’s latent verbal learning ability while accounting for item difficulties. Harmonization significantly reduced inter-site variance by 37% while preserving covariate effects. The effects of age, sex, and education on scores were found to be highly consistent across memory tests. IRT methods for equating scores across AVLTs agreed with held-out data of dually-administered tests, and these tools are made available for free online. This work demonstrates that large-scale data sharing and harmonization initiatives can offer opportunities to address reproducibility and integration challenges across the behavioral sciences.
Mapping cortical brain asymmetry in 17,141 healthy individuals worldwide via the ENIGMA Consortium
(2017)
Background and Objectives: To test for differences in perioperative outcomes and total hospital costs (THC) in nonmetastatic bladder cancer patients undergoing open (ORC) versus robotic-assisted radical cystectomy (RARC).
Methods: We relied on the National Inpatient Sample database (2016–2019). Statistics consisted of trend analyses, multivariable logistic, Poisson, and linear regression models.
Results: Of 5280 patients, 1876 (36%) versus 3200 (60%) underwent RARC versus ORC. RARC increased from 32% to 41% (estimated annual percentage change [EAPC]: + 8.6%; p = 0.02). Rates of transfusion (8% vs. 16%), intraoperative (2% vs. 3%), wound (6% vs. 10%), and pulmonary (6% vs. 10%) complications were lower in RARC patients (all p < 0.05). Moreover, median length of stay (LOS) was shorter in RARC (6 vs. 7days; p < 0.001). Conversely, median THC (31,486 vs. 27,162$; p < 0.001) were higher in RARC. Multivariable logistic regression-derived odds ratios addressing transfusion (0.49), intraoperative (0.53), wound (0.68), and pulmonary (0.71) complications favored RARC (all p < 0.01). In multivariable Poisson and linear regression models, RARC was associated with shorter LOS (Rate ratio:0.86; p < 0.001), yet higher THC (Coef.:5,859$; p < 0.001). RARC in-hospital mortality was lower (1% vs. 2%; p = 0.04).
Conclusions: RARC complications, LOS, and mortality appear more favorable than ORC, but result in higher THC. The favorable RARC profile contributes to its increasing popularity throughout the United States.
Einführung: In den letzten Jahren wurden mobile Endgeräte in zunehmenden Maße zur Messung biometrischer Daten wie z.B. Herzfrequenz, Blutdruck, Sauerstoffsättigung und EKG Messungen wie z.B. Rhythmusstörungen verwendet. In den meisten Fällen kann bezüglich eines EKG hierbei nur eine einzige Ableitung gemessen werden. Mit Ausnahme von EKG-Brustgürteln sind Messungen nur in Ruhe möglich. Letztere sind häufig nicht als Medizinprodukte zugelassen. Veränderungen in einem vektoriell, aus einer reduzierten Elektrodenzahl, errechneten EKG unter Belastung, welche mit einem mobilen Endgerät gemessen wurden, sind bisher nicht evaluiert worden. Einige Pathologien werden nur unter Stressbedingungen demaskiert, so dass mit den aktuellen Systemen eine diagnostische Lücke im häuslichen Umfeld existiert. Es wurde ein mit einem mobilen Endgerät (Smartphone/Tablet) vektoriell abgeleitetes 4 Elektroden EKG System mit dem aktuellen Goldstandard 12-Kanal EKG sowohl in Ruhe als auch unter Belastung verglichen.
Methoden und Ergebnisse: 428 Patienten wurden während einer fahrradergometrischen Untersuchung simultan mit beiden EKG Systemen untersucht. Das vektorielle EKG wurde als errechnetes 12-Kanal EKG dargestellt und bezüglich EKG-Qualität und diagnostischer Genauigkeit mit dem Standard EKG verglichen. Alle EKGs wurden unabhängig durch 2 verblindete und in der EKG Interpretation versierten Ärzte untersucht. Die EKG Qualität in beiden Verfahren war gut. In Ruhe gab es eine ausgezeichnete Übereinstimmung zwischen beiden EKG Technologien in Hinsicht auf Rhythmus (98%), AV-Überleitung (97%), Wellendauer (90%) und elektrischer Achse (88-97%). Während der Belastung gab es eine Übereinstimmung in 90% der Fälle. Der positiv prädiktive Wert lag bei 48.5% und der negativ prädiktive Wert bei 94%. ST-Deviationen >0.2 mV zeigten eine 97% Übereinstimmung während des Stresstests. Rhythmusstörungen und intraventrikuläre Leitungsstörungen (Links- und Rechtsschenkelblock) konnten in jeweils >90% der Fälle übereinstimmend identifiziert werden.
Schlussfolgerung: Ein mobiles Endgerät kann benutzt werden, um vektoriell errechnete 12-Kanal EKGs unter Alltagsbedingungen zuverlässig darzustellen. Die diagnostische Aussagekraft dieser EKGs in Ruhe und unter Belastung ist gut.
Background: To minimize the risk of disease transmission in cornea transplantation, donor screening for blood-derived viral infections is mandatory. Ideally, pre-mortem blood samples are used, but based on availability, cadaveric blood samples of cornea donors may also be used. However, serological and nucleic acid amplification tests (NATs) need to be validated for the use of cadaveric specimens.
Methods: Hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), human immunodeficiency virus (HIV), human T-lymphotropic virus (HTLV) 1/2, and Treponema pallidum (syphilis)-specific serological and/or NAT assays were validated on different platforms (Abbott Alinity i, Alinity m, Roche Cobas 6800, and Roche Cobas AmpliPrep/Cobas TaqMan (CAP/CTM)) using (un)spiked paired pre- and post-mortem cornea donor blood samples from the same individual (up to 23.83 h after death) of 28 individuals in accordance with the specifications of the German Federal Institute for Vaccines and Biomedicines (Paul-Ehrlich-Institut [PEI]). In addition, routinely HBV-, HCV- and HIV-PCR-negative tested post-mortem blood samples of 24 individuals were used to assess NAT specificity.
Results: For the majority of serological parameters on the Abbott Alinity i (HBsAg, anti-HBc, anti-HBs, anti-HCV, anti-HIV, anti-HTLV 1/2, and anti-Treponema pallidum), ratios of generated test results of (un)spiked paired pre- and post-mortem blood samples differed ≤25%, with an agreement of qualitative pre- and post-mortem test results ranging from 91.2 to 100%. For NAT parameters (HBV, HCV, and HIV) on the Cobas 6800, Alinity m, and CAP/CTM, no significant deviation in virus concentrations (factor >5) of spiked pre- and post-mortem blood samples could be observed. Ct-values of corresponding internal controls did also not differ significantly (>1.5 Ct-values). In addition, no false-positive test results were generated when specificity was assessed.
Conclusion: Overall, fluctuations of test results for serological and NAT parameters in pre- and post-mortem blood samples examined in this study, were only limited and within the range of what is also observed when routinely testing fresh patient specimens. We conclude that all examined assays are eligible for the screening of blood samples taken up to about 24 h after the occurrence of death.
Tightly regulated and cell-specific NADPH-oxidases (Nox) represent one of the major sources of reactive oxygen species (ROS) signaling molecules that are involved in tissue development and stem cell self-renewal. We have characterized the role of Nox4 in osteo-progenitors during postnatal bone development. Nox4 expression in bone and ROS generation were increased during early osteoblast differentiation and bone development. Stromal osteoblastic cell self-renewal, proliferation and ROS production were significantly lower in samples from whole-body Nox4 knockout mice (Nox4-/-) and conditional knockout (CKO) mice with depletion of Nox4 in the limb bud mesenchyme compared with those from control mice (Nox4fl/fl), but they were reversed after 9 passages. In both sexes, bone volume, trabecular number and bone mineral density were significantly lower in 3-week old CKO and Nox4-/- mice compared with Nox4fl/fl controls. This was reflected in serum levels of bone formation markers alkaline phosphatase (ALP) and procollagen 1 intact N-terminal propeptide (P1NP). However, under-developed bone formation in 3-week old CKO and Nox4-/- mice quickly caught up to levels of control mice by 6-week of age, remained no different at 13-week of age, and was reversed in 32-week old male mice. Osteoclastogenesis showed no differences among groups, however, CTX1 reflecting osteoclast activity was significantly higher in 3-week old male CKO and Nox4-/- mice compared with control mice, and significantly lower in 32-week old Nox4-/- mice compared with control mice. These data suggest that Nox4 expression and ROS signaling in bone and osteoblastic cells coordinately play an important role in osteoblast differentiation, proliferation and maturation.