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A webinar series that was organised by the Academy of Pharmaceutical Sciences Biopharmaceutics focus group in 2021 focused on the challenges of developing clinically relevant dissolution specifications (CRDSs) for oral drug products. Industrial scientists, together with regulatory and academic scientists, came together through a series of six webinars, to discuss progress in the field, emerging trends, and areas for continued collaboration and harmonisation. Each webinar also hosted a Q&A session where participants could discuss the shared topic and information. Although it was clear from the presentations and Q&A sessions that we continue to make progress in the field of CRDSs and the utility/success of PBBM, there is also a need to continue the momentum and dialogue between the industry and regulators. Five key areas were identified which require further discussion and harmonisation.
Purpose: Optimization of local therapies in synovial sarcoma (SS) considered unresectable at diagnosis is needed. We evaluated the effects of neoadjuvant versus adjuvant radiation versus surgery only on long-term outcomes.
Methods: Patients with macroscopic SS tumors before chemotherapy (IRS-group-III) in the trials CWS-81, CWS-86, CWS-91, CWS-96, CWS-2002-P and SoTiSaR-registry were analyzed. Local therapies were scheduled after 3 neoadjuvant chemotherapy cycles.
Results: Median age of 145 patients was 14.5 years. 106 survivors had median follow-up of 7.0 years. Tumor site was 96 extremities, 19 head–neck, 16 shoulder/hip, 14 trunk. Tumors were < 3 cm in 16, 3–5 cm in 28, 5–10 cm in 55, > 10 cm in 34 patients. In a secondary resection during chemotherapy, R0-status was accomplished in 82, R1 in 30, R2 in 21 (12 missing). Radiotherapy was administered to 115 (R0 61, R1 29, R2 20, missing 5), thereof 57 before and 52 after tumor resection. 23 were treated with surgery only. For all patients, 5 year event-free (EFS) and overall survival (OS) was 68.9% ± 7.6 (95%CI) and 79.1% ± 6.9. To establish independent significance, tumor site, size, surgical results and sequencing of local therapies were analyzed in a Cox regression analysis. Variables associated with EFS and OS are site, size and sequencing of local therapies. Variables associated with local recurrence are site, surgical results and sequencing of local therapies. The only variable associated with suffering metastatic recurrence is tumor size.
Conclusion: Differences in sequencing of local therapy procedures are independently associated with outcomes. Best local control is achieved when tumors are irradiated pre-operatively and undergo R0 or R1 resection thereafter.
Objectives: To discuss optimal management of recurrent urinary tract infections (UTIs) in women. About every second woman experiences at least one UTI in her lifetime, of those 30% experience another UTI, and 3% further recurrences. Especially young healthy women without underlying anatomical deficiencies suffer from recurrent UTIs (rUTI), which are associated with significant morbidity and reduction in quality of life.
Methods: This is a narrative review, investigating publications dealing with recurrent UTI in women. Risk factors and options for management are discussed.
Results: The increased susceptibility of women to rUTI is based on the female anatomy in addition to behavioural, genetic, and urological factors. However, why some women are more likely than others to develop and maintain rUTI remains to be clarified. Invasive characteristics of certain uropathogenic Escherichia coli that are able to form extra- and intracellular biofilms and may therefore cause delayed release of bacteria into the bladder, may play a role in this setting. Treatment recommendations for an acute episode of rUTI do not differ from those for isolated episodes. Given the nature of rUTI, different prophylactic approaches also play an important role. Women with rUTI should first be counselled to use non-antibiotic strategies including behavioural changes, anti-adhesive treatments, antiseptics, and immunomodulation, before antibiotic prophylaxis is considered. In addition to the traditional treatment and prophylactic therapies, new experimental strategies are emerging and show promising effects, such as faecal microbiota transfer (FMT), a treatment option that transfers microorganisms and metabolites of a healthy donor’s faecal matter to patients using oral capsules, enemas, or endoscopy. Initial findings suggest that FMT might be a promising treatment approach to interrupt the cycle of rUTI. Furthermore, bacteriophages, infecting and replicating in bacteria, have been clinically trialled for UTIs.
Conclusion: Due to the limitation of available data, novel treatment options require further clinical research to objectify the potential in treating bacterial infections, particularly UTIs.
Despite recent advances in the treatment of metastatic prostate cancer (PCa), resistance development after taxane treatments is inevitable, necessitating effective options to combat drug resistance. Previous studies indicated antitumoral properties of the natural compound amygdalin. However, whether amygdalin acts on drug-resistant tumor cells remains questionable. An in vitro study was performed to investigate the influence of amygdalin (10 mg/mL) on the growth of a panel of therapy-naïve and docetaxel- or cabazitaxel-resistant PCa cell lines (PC3, DU145, and LNCaP cells). Tumor growth, proliferation, clonal growth, and cell cycle progression were investigated. The cell cycle regulating proteins (phospho)cdk1, (phospho)cdk2, cyclin A, cyclin B, p21, and p27 and the mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway proteins (phospho)Akt, (phospho)Raptor, and (phospho)Rictor as well as integrin β1 and the cytoskeletal proteins vimentin, ezrin, talin, and cytokeratin 8/18 were assessed. Furthermore, chemotactic activity and adhesion to extracellular matrix components were analyzed. Amygdalin dose-dependently inhibited tumor growth and reduced tumor clones in all (parental and resistant) PCa cell lines, accompanied by a G0/G1 phase accumulation. Cell cycle regulating proteins were significantly altered by amygdalin. A moderate influence of amygdalin on tumor cell adhesion and chemotaxis was observed as well, paralleled by modifications of cytoskeletal proteins and the integrin β1 expression level. Amygdalin may, therefore, block tumor growth and disseminative characteristics of taxane-resistant PCa cells. Further studies are warranted to determine amygdalin’s value as an antitumor drug.
There are different avenues for obtaining postgraduate doctoral/Ph.D. degrees in Germany and abroad. Depending on their interests and career plans, candidates can choose a postgraduate doctorate/Ph.D. that focuses on a career in academia or a doctorate that does not involve all elements of a Ph.D. and is obtained for the title’s sake. Germany offers this type of diversity and flexibility, whereas the USA postgraduate doctorate model presents a more structured doctorate. The current article provides insight regarding various and more flexible pathways for obtaining a postgraduate doctorate by comparing the German and the American model. The diversity of academic degrees in dentistry and medicine, such as postgraduate doctoral degrees and the higher postdoctoral degrees available in Germany for graduates interested in academia, makes educational evaluation processes and credentials recognition challenging. The lack of transparency and a systematic approach for the academic acknowledgment of the different scientific values of each doctorate type is creating confusion, primarily when German postgraduate doctorate holders pursue academic careers internationally. The current article aims to enhance the knowledge about the different academic degrees and facilitate the educational evaluations, specialty applications, and employment processes. Understanding the additional scientific value of each doctorate type offered in Germany is imperative for their credential recognition internationally.
Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder with onset in early childhood. While highly heterogeneous, the core manifestations always include persistent difficulties in social interaction and communication, as well as a pattern of restricted interests, repetitive behaviours, and abnormal sensory processing [1]. In addition, psychiatric comorbidity is high [2], and there are genetic risk overlaps with some other mental and neurodevelopmental disorders. In the vast majority of cases, the condition persists into adulthood [3], albeit with various behavioural features and variable mental and somatic comorbidity over a given lifespan. ASD is associated with high societal, educational, and health care costs, and, in many cases, a dramatic impact on the quality of life of patients and their families. ASDs are highly heritable [4], and a multitude of genetic studies have been published. In addition, more recent reviews also emphasize the role of genetic and environmental factors in the pathophysiology of ASD [5,6], which are mediated by lasting epigenetic changes. The genetic architecture of ASD comprises common and rare variations as well as cytogenetic disturbances, such as copy number variations, translocations, inversions, and numerical chromosomal aberrations [7]. Based on the genes affected and the respective functional effects, the idea of personalised medicine is to eventually use that information for the development of targeted treatments or towards the ability to predict the response to a specific intervention, mainly pharmacological but also psychosocial, given the individual’s genetic and environmental risk constellation. The current Special Issue aims to highlight some core aspects regarding basic and applied science approaches in advancing this field of science.
Currently, psychopharmacological treatment in ASD can improve many comorbid neurodevelopmental disorders, such as attention-deficit/hyperactivity disorder or aggressive behaviour, and the core symptoms of restricted and repetitive behaviours [8,9]. No pharmacological options targeting social interaction and communication are available. Social communication and other strongly relevant targets of intervention in ASD [10], such as adaptive behaviour, cognitive and language development, or quality of life may be improved by early behavioural intervention [11]. Still, individual outcomes are highly variable, even with the same kind of psychosocial intervention approach. A better understanding of the pathophysiological mechanisms underlying this broad range of symptoms and abilities, as well as their longitudinal course, is a crucial first step towards the development of personalised treatments.
Given the heterogeneity regarding the ASD phenotype and its underlying etiology, such as diverse genetic variation and additional environmental risks with the related neurobiological mechanisms, discovering new pharmacological treatments for the condition is a huge challenge. This challenge is at the heart of this Special Issue. Here, we have collected a set of contributions providing state-of-the-art coverage, ranging from the theoretical framework, linking genetics to human behaviour and therapy, to initial practical examples of how genetics can provide valuable insights into the personalized clinical management of autistic individuals. To introduce the papers of this Special Issue, a broad summary of the many challenges related to the development of personalised medicine in ASD is given here. In the final statement from the editors, the specific contributions of the articles included in this Special Issue will be summarised.
Due to ongoing demographic changes, the need for care is increasing in Germany. The number of outpatient care services is also rising, and with it, the number of employees in outpatient care, who are also continuously becoming older. Workplace health promotion (WHP) becomes relevant in this context, as it can reduce negative strain reactions and promote employees’ health. The aim of this study was (1) to reveal implemented WHP interventions in German outpatient care services; (2) to examine the potential challenges regarding a successful implementation of WHP measures; and (3) to illuminate further requests and needs experienced by outpatient careworkers. In qualitative field research, 30 semi-structured individual interviews were conducted with German caregivers, using the problem-centered interview method. The collected data were deductively and inductively evaluated and interpreted, using qualitative content analysis according to Mayring. Outpatient caregivers reported various WHP measures known from their workplaces, such as the provision of fruit baskets, programmes to increase physical activity, or a subsidy for a personal gym. They further reported WHP, such as back training, known from other care services. However, the respondents spoke of the challenges regarding the implementation or the use of WHP interventions in general. The most frequently named barriers were a lack of time after work and interventions that were only offered in their leisure time. In the same course, the participants still needed offers to increase physical activity, joint activities, or relaxation techniques. However, respondents highlighted that they preferred the interventions to take place during working hours. This way, they would also be more likely to take advantage of the interventions. The results of this study provide an insight into various WHP measures that already exist, or that are desirable for implementation with regard to caregivers’ needs. Subjectively perceived challenges for a successful implementation of WHP measures represent the importance of adjustments in the work organization of caregivers. It becomes clear that WHP is not yet established in the ambulant care sector, although it appears to be imperative for keeping caregivers healthy. Considering the different needs of employees, the results can provide a basis for the development of needs-based health promotion measures for caregivers.
Purpose: The management of patients with suspected appendicitis remains a challenge in daily clinical practice, and the optimal management algorithm is still being debated. Negative appendectomy rates (NAR) continue to range between 10 and 15%. This prospective study evaluated the accuracy of a diagnostic pathway in acute appendicitis using clinical risk stratification (Alvarado score), routine ultrasonography, gynecology consult for females, and selected CT after clinical reassessment.
Methods: Patients presenting with suspected appendicitis between November 2015 and September 2017 from age 18 years and above were included. Decision-making followed a clear management pathway. Patients were followed up for 6 months after discharge. The hypothesis was that the algorithm can reduce the NAR to a value of under 10%.
Results: A total of 183 patients were included. In 65 of 69 appendectomies, acute appendicitis was confirmed by histopathology, corresponding to a NAR of 5.8%. Notably, all 4 NAR appendectomies had other pathologies of the appendix. The perforation rate was 24.6%. Only 36 patients (19.7%) received a CT scan. The follow-up rate after 30 days achieved 69%, including no patients with missed appendicitis. The sensitivity and specificity of the diagnostic pathway was 100% and 96.6%, respectively. The potential saving in costs can be as much as 19.8 million €/100,000 cases presenting with the suspicion of appendicitis.
Conclusion: The risk-stratified diagnostic algorithm yields a high diagnostic accuracy for patients with suspicion of appendicitis. Its implementation can safely reduce the NAR, simultaneously minimizing the use of CT scans and optimizing healthcare-related costs in the treatment of acute appendicitis.
Purpose: Classification and treatment of WHO grade II/III gliomas have dramatically changed. Implementing molecular markers into the WHO classification raised discussions about the significance of grading and clinical trials showed overall survival (OS) benefits for combined radiochemotherapy. As molecularly stratified treatment data outside clinical trials are scarce, we conducted this retrospective study.
Methods: We identified 343 patients (1995–2015) with newly diagnosed WHO grade II/III gliomas and analyzed molecular markers, patient characteristics, symptoms, histology, treatment, time to treatment failure (TTF) and OS.
Results: IDH-status was available for all patients (259 mutant, 84 IDH1-R132H-non-mutant). Molecular subclassification was possible in 173 tumors, resulting in diagnosis of 80 astrocytomas and 93 oligodendrogliomas. WHO grading remained significant for OS in astrocytomas/IDH1-R132H-non-mutant gliomas (p < 0.01) but not for oligodendroglioma (p = 0.27). Chemotherapy (and temozolomide in particular) showed inferior OS compared to radiotherapy in astrocytomas (median 6.1/12.1 years; p = 0.03) and oligodendrogliomas (median 13.2/not reached (n.r.) years; p = 0.03). While radiochemotherapy improved TTF in oligodendroglioma (median radiochemotherapy n.r./chemotherapy 3.8/radiotherapy 7.3 years; p < 0.001/ = 0.06; OS data immature) the effect, mainly in combination with temozolomide, was weaker in astrocytomas (median radiochemotherapy 6.7/chemotherapy 2.3/radiotherapy 2.0 years; p < 0.001/ = 0.11) and did not translate to improved OS (median 8.4 years).
Conclusion: This is one of the largest retrospective, real-life datasets reporting treatment and outcome in low-grade gliomas incorporating molecular markers. Current histologic grading features remain prognostic in astrocytomas while being insignificant in oligodendroglioma with interfering treatment effects. Chemotherapy (temozolomide) was less effective than radiotherapy in both astrocytomas and oligodendrogliomas while radiochemotherapy showed the highest TTF in oligodendrogliomas.
Background; Musculoskeletal disorders (MSD) are a common health problem among dentists. Dental treatment is mainly performed in a sitting position. The aim of the study was to quantify the effect of different ergonomic chairs on the sitting position. In addition, it was tested if the sitting position of experienced workers is different from a non-dental group.
Methods; A total of 59 (28 m/31f) subjects, divided into two dentist groups according to their work experience (students and dentists (9 m/11f) < 10 years, dentists (9 m/10f) ≥ 10 years) and a control group (10 m/10f) were measured. A three-dimensional back scanner captured the bare back of all subjects sitting on six dentist’s chairs of different design. Initially, inter-group comparisons per chair, firstly in the habitual and secondly in the working postures, were carried out. Furthermore, inter-chair comparison was conducted for the habitual as well as for the working postures of all subjects and for each group. Finally, a comparison between the habitual sitting posture and the working posture for each respective chair (intra-chair comparison) was conducted (for all subjects and for each group). In addition, a subjective assessment of each chair was made.
For the statistical analysis, non-parametric tests were conducted and the level of significance was set at 5%.
Results: When comparing the three subject groups, all chairs caused a more pronounced spinal kyphosis in experienced dentists. In both conditions (habitual and working postures), a symmetrical sitting position was assumed on each chair.
The inter-chair comparisons showed no differences regarding the ergonomic design of the chairs. The significances found in the inter-chair comparisons were all within the measurementerror and could, therefore, be classified as clinically irrelevant.
The intra-chair comparison (habitual sitting position vs. working sitting position) illustrated position-related changes in the sagittal, but not in the transverse, plane. These changes were only position-related (forward leaned working posture) and were not influenced by the ergonomic sitting design of the respective chair. There are no differences between the groups in the subjective assessment of each chair.
Conclusions; Regardless of the group or the dental experience, the ergonomic design of the dentist’s chair had only a marginal influence on the upper body posture in both the habitual and working sitting postures. Consequently, the focus of the dentist’s chair, in order to minimize MSD, should concentrate on adopting a symmetrical sitting posture rather than on its ergonomic design.
Background; Salivary gland carcinomas (SGC) cover a heterogeneous group of malignancies with a lack of data of high-level evidence.
Methods; Clinical data of 127 patients treated for SGC at a university cancer center between 2002 and 2017 were analyzed retrospectively. The association of clinicopathological characteristics, treatment modalities, adverse events, and outcome was assessed.
Results: Patients received surgery (n = 65), surgery followed by (chemo-)radiotherapy (n = 56), or primary (chemo-)radiotherapy (n = 6). Injury to the cranial nerves or their branches was the most frequent surgical complication affecting 40 patients (33.1%). Ten year overall and progression-free survival rates were 73.2% and 65.4%, respectively. Parotid tumor site, advanced tumor, and positive nodal stage remained independent negative prognostic factors for overall survival, loco-regional and distant tumor control in multivariate analysis.
Conclusions: Optimizing treatment strategies for SGC, depending on distinct clinicopathological factors, remains challenging due to the low incidence rates of the disease.
The heterogeneity and complexity of glycosylation hinder the depth of site-specific glycoproteomics analysis. High-field asymmetric-waveform ion-mobility spectrometry (FAIMS) has been shown to improve the scope of bottom-up proteomics. The benefits of FAIMS for quantitative N-glycoproteomics have not been investigated yet. In this work, we optimized FAIMS settings for N-glycopeptide identification, with or without the tandem mass tag (TMT) label. The optimized FAIMS approach significantly increased the identification of site-specific N-glycopeptides derived from the purified immunoglobulin M (IgM) protein or human lymphoma cells. We explored in detail the changes in FAIMS mobility caused by N-glycopeptides with different characteristics, including TMT labeling, charge state, glycan type, peptide sequence, glycan size, and precursor m/z. Importantly, FAIMS also improved multiplexed N-glycopeptide quantification, both with the standard MS2 acquisition method and with our recently developed Glyco-SPS-MS3 method. The combination of FAIMS and Glyco-SPS-MS3 methods provided the highest quantitative accuracy and precision. Our results demonstrate the advantages of FAIMS for improved mass spectrometry-based qualitative and quantitative N-glycoproteomics.
Patienten mit akuter Dekompensation einer Leberzirrhose (AD) oder einem akut-auf-chronischen-Leberversagen (ACLF) stellen ein vulnerables Kollektiv für den Erhalt eines Erythrozytenkonzentrates (EK) dar. Zu den Ursachen zählen das häufige Auftreten einer gastrointestinalen Blutung, die Koagulopathie oder das Vorliegen einer chronischen Anämie. Während für viele andere Patientenkollektive das richtige Transfusionsmanagement bereits erforscht worden ist, fehlen diese Studien für Patienten mit Leberzirrhose, insbesondere für die neue Entität ACLF. Die vorliegende Studie soll die Auswirkung einer EK-Transfusion auf Morbidität und Mortalität dieser Patienten untersuchen.
Insgesamt wurden 498 Patienten mit der Diagnose einer Leberzirrhose, die zwischen den Jahren 2015 und 2019 auf eine Intensivstation der Universitätsklinik Frankfurt aufgenommen worden sind, retrospektiv analysiert. Für die statistische Auswertung wurde ein Prospensity-Score-Matching nach EK-Transfusion mit Adjustierung für mögliche Konfundierungseffekte durchgeführt. Der Einfluss der Transfusion auf die Mortalität wurde mithilfe von Kaplan-Meier-Kurven und multivariater Cox-Regression untersucht. Für die ACLF-Kohorte wurden ROC-Kurven zum Versuch der Identifizierung eines Transfusionstriggers und eines Zielhämoglobinwertes nach Transfusion angefertigt.
In der Gesamtkohorte wiesen transfundierte Patienten eine signifikant höhere Mortalitätsrate als Nicht-Transfundierte auf (28-Tages-Mortalität: 39,6% vs. 19,5%, p<0,001). Dabei wirkte sich die Transfusion primär bei Patienten mit ACLF negativ auf das Überleben aus. Nach Matching der Patienten nach Erhalt eines EKs und Adjustierung für potentielle Konfundierungseffekte blieb die Kurzzeitmortalität bei transfundierten Patienten mit ACLF weiterhin signifikant erhöht (28-Tages-Mortalität: 72,7% vs. 45,5%, p=0,03). Bei AD Patienten zeigte die Transfusion keinen signifikanten Einfluss auf das Überleben. Die multivariate Cox-Regression identifizierte die EK-Transfusion als unabhängigen Risikofaktor der Kurzzeitmortalität im ACLF (HR: 2,55; 95% KI 1,26 – 5,15, p=0,009). Die Identifizierung eines Transfusionstriggers oder eines Zielhämoglobinwertes war nicht möglich.
Die vorliegende Studie konnte zeigen, dass die EK-Transfusion einen Risikofaktor der Kurzzeitmortalität im ACLF, aber nicht für AD Patienten darstellt. Dieses Ergebnis macht fortführende Untersuchungen zur Ursachenforschung und zur Evaluierung des richtigen Transfusionsmanagements für Patienten mit ACLF notwendig.
Langzeitergebnisse nach 10 Jahren unterstützender Parodontitistherapie: Zahnbezogene Parameter
(2022)
Ziel: Die Einschätzung der Prognose eines parodontal erkrankten Zahnes zu Beginn der unterstützenden Parodontaltherapie (UPT) ist Teil der Behandlungsplanung. Ziel dieser Studie war es, Zahnverlust bei parodontal kompromittierten Patienten über einen Zeitraum von 10 Jahren zu evaluieren und einflussnehmende zahnbezogene Risikofaktoren zu identifizieren.
Material und Methoden: Die Patienten wurden 120 ± 12 Monate nach aktiver Parodontaltherapie nachuntersucht. Zahnverlust während der UPT wurde als Hauptzielkriterium definiert. Zahnbezogene Faktoren [Pfeilerstatus, Furkationsbeteiligung (FB), Lockerungsgrad (LG), mittlere Sondierungstiefe (ST) und Attachmentlevel (AL) zu Beginn der UPT, initialer Knochenabbau (KA)] wurden mittels adjustierter logistischer Multilevel-Regressionsanalyse analysiert.
Ergebnisse: Siebenundneunzig Patienten (51 weiblich, Ø Alter 65,3 ± 11 Jahre) verloren 119 von initial 2323 Zähnen [Gesamtzahnverlust (GZV): 0,12 Zähne/Patient/Jahr] während 10 Jahren UPT, hiervon 40 aus parodontalen Gründen [parodontal bedingter Zahnverlust (PZV); 0,04 Zähne/Patient/Jahr]. Signifikant mehr Zähne wurden aus anderen Gründen extrahiert (p <0,0001). PZV (GZV) trat nur bei 5,9 % (14,7 %) der Zähne mit KA ≥ 80 % auf. Nutzung als Pfeilerzahn, FB III, LG I und II sowie mittlere ST und AL korrelierten positiv mit dem GZV. Bezüglich des PZV konnten ein FB III sowie ein LG III und mittlere AL als zahnbezogene Risikofaktoren identifiziert werden (p <0,05).
Schlussfolgerungen: Nach 10 Jahren UPT konnte ein Großteil (96,4 %) der parodontal vorerkrankten Zähne erhalten werden. Dies unterstreicht den positiven Effekt eines etablierten Behandlungskonzepts. Bereits bekannte zahnbezogene Risikofaktoren für Zahnverlust konnten bestätigt werden.
Die vorliegende Studie wurde durch die Stiftung Carolinum (Frankfurt am Main) finanziell unterstützt.
Hintergrund: Das Vestibularisschwannom ist der dritthäufigste gutartige intrakranielle Tumor. Besonders die Entität des KOOS Grad IV Vestibularisschwannoms stellt auch in der heutigen Zeit eine große Herausforderung für die behandelnden Chirurgen dar. Hierbei gilt es, die Problematik zwischen hochgradiger Tumorresektion und gleichzeitig optimalem Funktionserhalt der beeinträchtigten Nerven zu erkennen und zu bewältigen. Unter diesen Aspekten haben wir in dieser Arbeit versucht, die aktuellen operativen Prinzipien zu bewerten, einzuordnen und eine ideale Grenze für das Resektionsausmaß zu definieren, bei dem sowohl das funktionelle Ergebnis als auch das residuale Tumorwachstum berücksichtigt werden und in einer guten Balance zueinanderstehen.
Methodik: Alle Patienten, die zwischen 2000 und 2019 in der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Frankfurt mit einem KOOS Grad IV Vestibularisschwannom operativ behandelt wurden, sind in die Studie eingeschlossen worden. Alle Patienten wurden über einen retrosigmoidalen Zugang und unter intraoperativem Neuromonitoring, mit dem Ziel der sub- bis annähernd totalen Tumorresektion und Funktionserhalt des N. facialis, operiert. Die zu untersuchenden Parameter umfassten, neben standardmäßigen Patienten- und Tumormerkmalen, das Resektionsausmaß, das funktionelle Ergebnis des N. facialis, N. trigeminus und der kaudalen Hirnnerven sowie die Hörfunktion. Weiterhin wurden Daten zum operativen Verlauf und zu Komplikationen erhoben und in der Nachsorge wurde regelmäßig das funktionelle Ergebnis anhand klinischer Untersuchungen, sowie das residuale Tumorwachstum durch eine Bildgebung mittels MRT bewertet.
Ergebnisse: In die finale Analyse konnten 58 Patienten eingeschlossen werden. Das mittlere Tumorvolumen betrug 17,1 ± 9,2cm3 und es konnte ein durchschnittliches Resektionsausmaß von 81,6 ± 16,8 % erreicht werden. In die Analyse der Nachsorge konnten aufgrund von fehlenden Daten nur noch 51 Patienten eingeschlossen werden. Die durchschnittliche Nachsorgezeit betrug circa 3 Jahre. In Bezug auf das residuale Tumorwachstum konnte bei 11 Patienten (21,6 %) eine Progression und bei 12 Patienten (23,5 %) eine Regression festgestellt werden. Bei 15 Patienten (29,4 %) wurde postoperativ eine adjuvante Behandlung durchgeführt, entweder durch stereotaktische Bestrahlung oder erneute Operation. Die funktionellen Ergebnisse bei Entlassung zeigten bei 38 Patienten (74,5 %) einen Erhalt der Hörfunktion und bei 34 Patienten (66,7 %) eine gute Funktion des N. facialis. Im Verlauf der Nachsorge verbesserte sich das funktionelle Ergebnis signifikant und stieg bezüglich einer guten Funktion des N. facialis auf 82,4 % an. Außerdem konnte ein ideales Resektionsausmaß von ≤ 87 % (OR 11,1) als unabhängiger Prädiktor für ein residuales Tumorwachstum definiert werden. Dagegen zeigte sich bei einem Resektionsausmaß von > 87 % nur in 7,1 % der Fälle eine Resttumorprogression in der Nachsorge (p = 0,008).
Schlussfolgerung: Die sub- bis annähernd totale Resektion stellt ein angemessenes therapeutisches Verfahren für das KOOS Grad IV Vestibularisschwannom dar und ist besonders bei jeglicher Art von Hirnstammkompressionen die Methode der Wahl. Dieses Verfahren zeigt gute Ergebnisse, vor allem in Bezug auf den Erhalt der Hörfunktion und den Funktionserhalt des N. facialis bei gleichzeitig geringen Raten an Progression des Resttumors. Bei der operativen Versorgung sollte auf ein Resektionsausmaß von > 87 % geachtet werden, um die Wahrscheinlichkeit für einen Tumorprogress möglichst zu reduzieren.
Introduction and Objective: Identifying patients that benefit from cisplatin-based adjuvant chemotherapy is a major issue in the management of muscle-invasive bladder cancer (MIBC). The purpose of this study is to correlate “luminal” and “basal” type protein expression with histological subtypes, to investigate the prognostic impact on survival after adjuvant chemotherapy and to define molecular consensus subtypes of “double negative” patients (i.e., without expression of CK5/6 or GATA3).
Materials and Methods: We performed immunohistochemical (IHC) analysis of CK5/6 and GATA3 for surrogate molecular subtyping in 181 MIBC samples. The mRNA expression profiles for molecular consensus classification were determined in CK5/6 and GATA3 (double) negative cases using a transcriptome panel with 19.398 mRNA targets (HTG Molecular Diagnostics). Data of 110 patients undergoing radical cystectomy were available for survival analysis.
Results: The expression of CK5/6 correlated with squamous histological subtype (96%) and expression of GATA3 was associated with micropapillary histology (100%). In the multivariate Cox-regression model, patients receiving adjuvant chemotherapy had a significant survival benefit (hazard ratio [HR]: 0.19 95% confidence interval [CI]: 0.1–0.4, p < 0.001) and double-negative cases had decreased OS (HR: 4.07; 95% CI: 1.5–10.9, p = 0.005). Double negative cases were classified as NE-like (30%), stroma-rich (30%), and Ba/Sq (40%) consensus molecular subtypes and displaying different histological subtypes.
Inflammation or injury to the somatosensory nervous system may result in chronic pain conditions, which affect millions of people and often cause major health problems. Emerging lines of evidence indicate that reactive oxygen species (ROS), such as superoxide anion or hydrogen peroxide, are produced in the nociceptive system during chronic inflammatory and neuropathic pain and act as specific signaling molecules in pain processing. Among potential ROS sources in the somatosensory system are NADPH oxidases, a group of electron-transporting transmembrane enzymes whose sole function seems to be the generation of ROS. Interestingly, the expression and relevant function of the Nox family members Nox1, Nox2, and Nox4 in various cells of the nociceptive system have been demonstrated. Studies using knockout mice or specific knockdown of these isoforms indicate that Nox1, Nox2, and Nox4 specifically contribute to distinct signaling pathways in chronic inflammatory and/or neuropathic pain states. As selective Nox inhibitors are currently being developed and investigated in various physiological and pathophysiological settings, targeting Nox1, Nox2, and/or Nox4 could be a novel strategy for the treatment of chronic pain. Here, we summarize the distinct roles of Nox1, Nox2, and Nox4 in inflammatory and neuropathic processing and discuss the effectiveness of currently available Nox inhibitors in the treatment of chronic pain conditions.
Background: Polytrauma and respiratory tract damage after thoracic trauma cause about 25% of mortality among severely injured patients. Thoracic trauma can lead to the development of severe lung complications such as acute respiratory distress syndrome, and is, therefore, of great interest for monitoring in intensive care units (ICU). In recent years, club cell protein (CC)16 with its antioxidant properties has proven to be a potential outcome-related marker. In this study, we evaluated whether CC16 constitutes as a marker of lung damage in a porcine polytrauma model.
Methods: In a 72 h ICU polytrauma pig model (thoracic trauma, tibial fracture, hemorrhagic shock, liver laceration), blood plasma samples (0, 3, 9, 24, 48, 72 h), BAL samples (72 h) and lung tissue (72 h) were collected. The trauma group (PT) was compared to a sham group. CC16 as a possible biomarker for lung injury in this model, and IL-8 concentrations as known indicator for ongoing inflammation during trauma were determined by ELISA. Histological analysis of ZO-1 and determination of total protein content were used to show barrier disruption and edema formation in lung tissue from the trauma group.
Results: Systemic CC16 levels were significantly increased early after polytrauma compared vs. sham. After 72 h, CC16 concentration was significantly increased in lung tissue as well as in BAL in PT vs. sham. Similarly, IL-8 and total protein content in BAL were significantly increased in PT vs. sham. Evaluation of ZO-1 staining showed significantly lower signal intensity for polytrauma.
Conclusion: The data confirm for the first time in a larger animal polytrauma model that lung damage was indicated by systemic and/or local CC16 response. Thus, early plasma and late BAL CC16 levels might be suitable to be used as markers of lung injury in this polytrauma model.
The hexosamine biosynthetic pathway (HBP) is essential for the production of uridine diphosphate N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc), the building block of glycosaminoglycans, thus playing a crucial role in cartilage anabolism. Although O-GlcNAcylation represents a protective regulatory mechanism in cellular processes, it has been associated with degenerative diseases, including osteoarthritis (OA). The present study focuses on HBP-related processes as potential therapeutic targets after cartilage trauma. Human cartilage explants were traumatized and treated with GlcNAc or glucosamine sulfate (GS); PUGNAc, an inhibitor of O-GlcNAcase; or azaserine (AZA), an inhibitor of GFAT-1. After 7 days, cell viability and gene expression analysis of anabolic and catabolic markers, as well as HBP-related enzymes, were performed. Moreover, expression of catabolic enzymes and type II collagen (COL2) biosynthesis were determined. Proteoglycan content was assessed after 14 days. Cartilage trauma led to a dysbalanced expression of different HBP-related enzymes, comparable to the situation in highly degenerated tissue. While GlcNAc and PUGNAc resulted in significant cell protection after trauma, only PUGNAc increased COL2 biosynthesis. Moreover, PUGNAc and both glucosamine derivatives had anti-catabolic effects. In contrast, AZA increased catabolic processes. Overall, “fueling” the HBP by means of glucosamine derivatives or inhibition of deglycosylation turned out as cells and chondroprotectives after cartilage trauma.
Fallzahlaufkommen und Qualitätsindikatoren bei der Versorgung des abdominellen Bauchaortenaneurysmas
(2021)
Hintergrund: Der MTL30 ist ein Surrogatparameter, der bisher in visceralchirurgischen Registern verwendet wird, um eine Prognose über die Qualität verschiedener komplikationsträchtiger Eingriffe abzugeben. Der Marker wird als positiv gewertet, wenn ein Patient am 30. postoperativen Tag verstorben (mortality) ist, in ein anderes Akutkrankenhaus verlegt (transfer) werden musste oder weiterhin im Krankenhaus verweilen muss (length of stay >30 days).
Zielsetzung: In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob der MTL30 eine Aussage über die Qualität der operativen Versorgung des Bauchaortenaneurysmas (AAA) abgeben kann. Dazu sollten Kliniken mit unterschiedlichem Fallaufkommen hinsichtlich Letalität und MTL30 miteinander verglichen werden. Zusätzlich sollten Literaturempfehlungen zu Mindestmengen des Fallaufkommens überprüft werden.
Methodik: Insgesamt wurden 18.205 elektive Eingriffe aus dem AAA- Register des Deutschen Instituts für Gefäßmedizinische Gesundheitsforschung (DIGG) der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie und Gefäßmedizin (DGG) analysiert. 14.282 Patienten wurden mittels endovaskulärer Aortenaneurysmaversorgung (EVAR) und 3.923 Patienten mittels offener Versorgung (OAR) behandelt. Die Ergebnisse wurden zum Fallaufkommen der Kliniken in Beziehung gesetzt.
Ergebnisse: Weder für die Letalität noch für den MTL30-Wert konnten Volumen- Ergebnisbeziehungen gefunden werden. Bei EVAR lag die Sterblichkeit im Quintil 1 des Fallaufkommens bei 1,0% und im Quintil 5 bei 1,3%. Auch beim MTL30 ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Quintil 1 und 5, der MTL30 belief sich jeweils auf 5,3%. Bei OAR war die Klinikletalität in dem Quintil mit dem geringsten Fallaufkommen (Quintil 1) mit 5,8% verglichen mit Quintil 5 (höchstes Fallaufkommen, Klinikletalität 3,5%) im Trend höher, aber nicht signifikant unterschiedlich (p= 0,505). Auch bei OAR korrelierte der MTL30 nicht mit dem Fallaufkommen (Quintil 1: 16,4% vs. Quintil 5:12,2%, p=0,110). Jedoch korrelierte die Liegedauer bei EVAR und OAR sowohl mit der Letalität (EVAR: Quintil 1 der Liegezeit 1,69% vs. Quintil 5 1,02%, p= 0,042; OAR: Quintil 1: 6,78% vs. Quintil 5: 2,16%, p= 0,000) als auch mit dem MTL30 (EVAR: Quintil 1 der Liegezeit 7,35% vs. Quintil 5 2,85%, p=0,000; OAR: Quintil 1 26,28% vs. Quintil 5 5,19%, p= 0,000).
Folgerung: Es konnte weder bei EVAR noch bei OAR ein Zusammenhang zwischen dem jährlichen Fallaufkommen und der Letalität bzw. dem MTL30 gefunden werden. Ob der MTL30 gegenüber der alleinigen Erfassung der Klinikletalität als Qualitätsparameter einen Zusatznutzen bietet, muss offenbleiben. Ein vielversprechenderer Marker scheint die stationäre Liegedauer zu sein, die zusätzlich zur Letalität als Qualitätsparameter verwendet werden könnte.
Hintergrund. Patienten mit Gliomen, die das Corpus callosum miteinbeziehen, befinden sich häufig in einem schlechten neurologischen Zustand und werden aufgrund der Antizipation postoperativer neurologischer und neurokognitiver Defizite nur selten einer Tumorresektion unterzogen.
Ziel der Arbeit. Zielsetzung dieser Arbeit war die Untersuchung eines möglichen Vorteils der Resektion von Gliomen im Corpus callosum, unter der Annahme, dass neurokognitive Defizite vor allem durch den Tumor selbst verursacht werden.
Material & Methoden. In diese prospektive Studie wurden zwischen 01/2017 und 01/2020 21 Patienten eingeschlossen, die eine Gliomresektion im Corpus callosum erfuhren. Klinische Routinedaten als auch die neurokognitiven Funktionen der Patienten wurden prä- und postoperative sowie nach 6 Monaten erhoben.
Ergebnisse. In 15 Patienten konnte eine Komplettresektion, in 6 Patienten eine subtotale Resektion mit einem Resektionsausmaß von 97,7% erzielt werden. Während der medianen Beobachtungszeit von 12,6 (2,0 – 30,9) Monaten starben 8 Patienten mit einem Glioblastom ZNS WHO Grad 4 und 1 Patient mit einem Astrozytom ZNS WHO Grad 4 nach im Median von 17 (3,8 – 20,6) Monaten, während 12 Patienten nach im Median 9,4 (2,0 – 30,9) Monaten noch am Leben waren.
Präoperativ wiesen bis zu zwei Drittel aller Patienten Beeinträchtigungen in allen kognitiven Domänen auf, trotz eines medianen Karnofsky Performance Scores von 100% (Spanne 60-100%). Postoperativ wurde in allen neurokognitiven Domänen ein zunehmender Anteil an Patienten mit Einschränkungen beobachtet. Nach 6 Monaten zeigte sich jedoch, dass signifikant weniger Patienten Beeinträchtigungen in den Domänen Aufmerksamkeit, Exekutivfunktionen, Gedächtnis und Depression aufwiesen – Funktionen, die für den Alltag der Patienten von höchster Bedeutung sind.
Fazit. Die Resultate dieser Studie unterstützen unsere Hypothese, dass für Patienten mit Gliomen, die das Corpus callosum miteinbeziehen, der Vorteil einer Tumorresektion das Risiko neuer Defizite überwiegt.
Die Niere ist das in Deutschland am häufigsten transplantierte Organ. Patienten nach Nierentransplantation haben aufgrund der notwendigen Immunsuppression ein erhöhtes Risiko für Infektionen. Die häufigste Infektion nach einer Nierentransplantation ist die Harnwegsinfektion, eine lebensbedrohliche Verlaufsform mit Entwicklung von Organdysfunktionen bezeichnet man als Urosepsis. Durch die Immunsuppression kann die Erkennung des septischen Krankheitsbildes erheblich erschwert sein, da typische körperliche Reaktionen auf eine Infektion unter Immunsuppression (z.B. Fieber, Tachykardie) verändert ablaufen.
Im Rahmen einer Sepsis laufen parallel pro- und antiinflammatorische Prozesse ab. Ein Überwiegen der antiinflammatorischen Prozesse kann zur Entwicklung einer „Sepsis-induzierten Immunsuppression“ führen, welche ein deutliches Mortalitätsrisiko darstellt, da sie zur fehlenden Sanierung des Infektionsfokus sowie zur Entwicklung sekundärer (z.T. opportunistischer) Infektionen führen kann. Ein zentraler antiinflammatorischer Prozess ist die Apoptose von CD4 und CD8 Lymphozyten. Die Möglichkeit der therapeutischen Beeinflussung dieses immunsupprimierten Zustandes ist aktuell Gegenstand zahlreicher Studien. Ziele der vorliegenden Arbeit waren die Überprüfung, ob sich der Abfall der Lymphoyztenzahl/eine Lymphopenie im Rahmen einer Infektionsepsiode auch in der immunsupprimierten Patientenklientel nach Nierentranplantation darstel-len lässt. Des Weiteren sollte diskutiert werden, ob der Nachweis einer reduzierten CD4/8 Lymphozytenzahl geeignet sein kann, diagnostisch die Infektionssituation einzuschätzen und ggf. die immunsuppressive Therapie anzupassen.
In dieser retrospektiven Kohortenanalyse wurden die Daten von nierentransplantierten Patienten ausgewertet, welche in den Jahren 2010 und 2011 im Universitätsklinikum der Goethe-Universität Frankfurt am Main aufgrund einer Harnwegsinfektion (n=47) oder Urosepsis (n=75) behandelt wurden. Es erfolgte ein Ver-gleich der CD4/CD8 Lymphozytenzahl vor, während und nach einer Infektions-episode. Ergänzend wurden die Häufigkeit einer CMV-Reaktivierung/-Infektion sowie das ursächliche bakterielle Erregerspektrum mit zugehörigem Antibiotika-resistenzmuster erhoben.
Sowohl Patienten mit Urosepsis als auch mit Harnwegsinfektion zeigten einen signifikanten Abfall der CD4 Lymphozyten im Rahmen der Infektionsepisode (p<0,01; p<0,05). Patienten mit Urosepsis zeigten zudem einen signifikanten Abfall der CD8 Lymphozyten (p<0,01). Patienten mit Erregernachweis in der Blutkultur zeigten signifikant niedrigere CD4/8 Lymphozyten während der Infek-tionsepisode (p<0,05) als Patienten mit negativer Blutkultur. Eine niedrige CD4/8 Lymphozytenzahl korrelierte besser mit einem Erregernachweis mittels Blutkultur als das Erfüllen der SIRS Kriterien. Mit Behandlung der Infektionsepi-sode zeigte sich ein Wiederanstieg der CD4/8 Lymphozytenzahlen. Unter Re-duktion/Pausieren der immunsuppressiven Therapie kam es zu keiner Abstoßungsreaktion/keinem Versterben eines Patienten im Rahmen der Infektionsepisode. Zu einem CMV-DNA Nachweis kam es bei 15 Patienten (20%) der Gruppe Urosepsis sowie 8 Patienten (17%) der Gruppe Harnwegsinfektion während der Infektionsepisode. Sowohl in Urin- als auch Blutkulturen waren E.coli gefolgt von Enterokokken die häufigsten nachgewiesenen Erreger. E.coli fanden sich signifikant häufiger in Urin- und Blutkulturen bei Urosepsis, Enterokokken signifikant häufiger in Urinkulturen bei Harnwegsinfektionen. Es zeigten sich hohe Antibiotikaresistenzraten insbesondere gegenüber Cotrimoxazol (59% der E.coli) und Fluorchinolonen (45% der E.coli, 82% der Enterokokken). 11% der E.coli und 62% der Klebsiellen waren als 3MRGN Erreger zu klassifizieren, 15% der Klebsiellen als 4MRGN mit Carbapenemresistenz.
Zusammenfassend lässt sich auch bei immunsupprimier-ten/nierentransplantierten Patienten im Rahmen einer Infektionsepisode ein signifikanter Abfall der CD4/8 Lymphozyten nachweisen. Das Reduzieren/Pausieren der immunsupressiven Therapie erscheint anhand der vorgelegten Daten sinnvoll, ein Monitoring der CD4/8 Lymphozytenzahl könnte zur Therapiesteuerung geeignet sein. Im Rahmen weiterer prospektiver Studien könnte eine Erarbeitung eines festen Schemas der Anpassung der immunsuppressiven Therapie an eine bestimmte CD4/8 Lymphozytenzahl sinnvoll sein. Passend zur Vergleichsliteratur waren E.coli und Enterokokken die am häufigsten nachgewiesenen Erreger. Die hohen Antibiotikaresistenzmuster unterstreichen die Notwendigkeit, das lokale Erregermilieu zu kennen, um möglichst passend kalkuliert antibiotisch behandeln zu können.
Many countries have restricted public life during the SARS-CoV2 pandemic. As related measures limited the access to sports facilities, this dissertation aimed (1) to examine changes in physical activity (PA) and well-being in affected countries, and (2) to determine the effectiveness of a digital home exercise program in this context.
Part 1 (PA/well-being) of the dissertation was a digital survey administered in 14 countries. Participants reported a 41 - 42% reduction of PA (NPAQ-SF) during restrictions (n=13,503 valid responses). Compliance with international PA guidelines decreased by nearly 19%. Mental well-being declined substantially (n=14,975 responses; 68.1 to 51.9 points on the WHO5 index) and the proportion of individuals at risk of depression tripled (14.2% to 45.2%). Physical well-being (SF-36 Pain) decreased slightly (85.8% to 81.3%). About two thirds (68.1%) of the respondents reported being interested in digital home exercise.
For Part 2 (digital home exercise) of the dissertation, an international multicenter randomized, controlled trial was performed allocating healthy adults (n=763; 33±12 years) to an intervention (IG) or control (CG) group. In contrast to the CG, the IG was offered live-streamed home exercise for four weeks. Subsequently, both groups had access to pre-recorded workouts for another four weeks. Outcomes were measured weekly using validated questionnaires. Mixed-models data analyses revealed an up to 1.65-fold (95% CI: 1.4-1.94; week 1) increase of PA relative to the CG. Moreover, small improvements in exercise motivation (SKK scale), psychological well-being (WHO-5 index), sleep quality (MOS Sleep Scale), and anxiety symptoms (GAD-7 Scale) were observed for IG.
The results of this dissertation suggest that public life restrictions associated with the pandemic had significant adverse effects on movement behavior and well-being. Digital home exercise can help to maintain and/or increase health- beneficial PA and well-being and may hence represent a supportive element of viral containment efforts.
Purpose: Preoperative (neoadjuvant) chemoradiotherapy (CRT) and total mesorectal excision is the standard treatment for rectal cancer patients (UICC stage II/III). Up to one-third of patients treated with CRT achieve a pathological complete response (pCR). These patients could be spared from surgery and its associated morbidity and mortality, and assigned to a “watch and wait” strategy. However, reliably identifying pCR based on clinical or imaging parameters remains challenging.
Experimental design: We generated gene-expression profiles of 175 patients with locally advanced rectal cancer enrolled in the CAO/ARO/AIO-94 and -04 trials. One hundred and sixty-one samples were used for building, training and validating a predictor of pCR using a machine learning algorithm. The performance of the classifier was validated in three independent cohorts, comprising 76 patients from (i) the CAO/ARO/AIO-94 and -04 trials (n = 14), (ii) a publicly available dataset (n = 38) and (iii) in 24 prospectively collected samples from the TransValid A trial.
Results: A 21-transcript signature yielded the best classification of pCR in 161 patients (Sensitivity: 0.31; AUC: 0.81), when not allowing misclassification of non-complete-responders (False-positive rate = 0). The classifier remained robust when applied to three independent datasets (n = 76).
Conclusion: The classifier can identify >1/3 of rectal cancer patients with a pCR while never classifying patients with an incomplete response as having pCR. Importantly, we could validate this finding in three independent datasets, including a prospectively collected cohort. Therefore, this classifier could help select rectal cancer patients for a “watch and wait” strategy.
Translational relevance: Forgoing surgery with its associated side effects could be an option for rectal cancer patients if the prediction of a pathological complete response (pCR) after preoperative chemoradiotherapy would be possible. Based on gene-expression profiles of 161 patients a classifier was developed and validated in three independent datasets (n = 76), identifying over 1/3 of patients with pCR, while never misclassifying a non-complete-responder. Therefore, the classifier can identify patients suited for “watch and wait”.
Background: Polytrauma and respiratory tract damage after thoracic trauma cause about 25% of mortality among severely injured patients. Thoracic trauma can lead to the development of severe lung complications such as acute respiratory distress syndrome, and is, therefore, of great interest for monitoring in intensive care units (ICU). In recent years, club cell protein (CC)16 with its antioxidant properties has proven to be a potential outcome-related marker. In this study, we evaluated whether CC16 constitutes as a marker of lung damage in a porcine polytrauma model.
Methods: In a 72 h ICU polytrauma pig model (thoracic trauma, tibial fracture, hemorrhagic shock, liver laceration), blood plasma samples (0, 3, 9, 24, 48, 72 h), BAL samples (72 h) and lung tissue (72 h) were collected. The trauma group (PT) was compared to a sham group. CC16 as a possible biomarker for lung injury in this model, and IL-8 concentrations as known indicator for ongoing inflammation during trauma were determined by ELISA. Histological analysis of ZO-1 and determination of total protein content were used to show barrier disruption and edema formation in lung tissue from the trauma group.
Results: Systemic CC16 levels were significantly increased early after polytrauma compared vs. sham. After 72 h, CC16 concentration was significantly increased in lung tissue as well as in BAL in PT vs. sham. Similarly, IL-8 and total protein content in BAL were significantly increased in PT vs. sham. Evaluation of ZO-1 staining showed significantly lower signal intensity for polytrauma.
Conclusion: The data confirm for the first time in a larger animal polytrauma model that lung damage was indicated by systemic and/or local CC16 response. Thus, early plasma and late BAL CC16 levels might be suitable to be used as markers of lung injury in this polytrauma model.
(1) Background: Patients with locally advanced head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) who are biologically at high risk for the development of loco–regional recurrences after postoperative radiotherapy (PORT) but at intermediate risk according to clinical risk factors may benefit from additional concurrent chemotherapy. In this matched-pair study, we aimed to identify a corresponding predictive gene signature. (2) Methods: Gene expression analysis was performed on a multicenter retrospective cohort of 221 patients that were treated with postoperative radiochemotherapy (PORT-C) and 283 patients who were treated with PORT alone. Propensity score analysis was used to identify matched patient pairs from both cohorts. From differential gene expression analysis and Cox regression, a predictive gene signature was identified. (3) Results: 108 matched patient pairs were selected. We identified a 2-metagene signature that stratified patients into risk groups in both cohorts. The comparison of the high-risk patients between the two types of treatment showed higher loco–regional control (LRC) after treatment with PORT-C (p < 0.001), which was confirmed by a significant interaction term in Cox regression (p = 0.027), i.e., the 2-metagene signature was indicative for the type of treatment. (4) Conclusion: We have identified a novel gene signature that may be helpful to identify patients with high-risk HNSCC amongst those at intermediate clinical risk treated with PORT, who may benefit from additional concurrent chemotherapy.
(1) AlphαSynuclein (αSyn) is a synaptic protein which is expressed in the nervous system and has been linked to neurodegenerative diseases, in particular Parkinson’s disease (PD). Symptoms of PD are mainly due to overexpression and aggregation of αSyn and include pain. However, the interconnection of αSyn and pain has not been clarified so far. (2) We investigated the potential effects of a αSyn knock-out on the nociceptive behaviour in mouse models of acute, inflammatory and neuropathic pain. Furthermore, we assessed the impact of αSyn deletion on pain-related cellular and molecular mechanisms in the spinal cord in these models. (3) Our results showed a reduction of acute cold nociception in αSyn knock-out mice while responses to acute heat and mechanical noxious stimulation were similar in wild type and knock-out mice. Inflammatory nociception was not affected by αSyn knock-out which is also mirrored by unaltered inflammatory gene expression. In contrast, in the SNI model of neuropathic pain, αSyn knock-out mice showed decreased mechanical allodynia as compared to wild type mice. This effect was associated with reduced proinflammatory mechanisms and suppressed activation of MAP kinase signalling in the spinal cord while endogenous antinociceptive mechanisms are not inhibited. (4) Our data indicate that αSyn plays a role in neuropathy and its inhibition might be useful to ameliorate pain symptoms after nerve injury.
The introduction of robotically assisted surgery was a milestone for minimally invasive surgery in the 21st century. Currently, there are two CE-approved robotically assisted surgery systems for use and development in pediatrics. Specifically, tremor filtration and optimal visualization are approaches which can have enormous benefits for procedures in small bodies. Robotically assisted surgery in children might have advantages compared to laparoscopic or open approaches. This review focuses on the research literature regarding robotically assisted surgery that has been published within the past decade. A literature search was conducted to identify studies comparing robotically assisted surgery with laparoscopic and open approaches. While reported applications in urology were the most cited, three other fields (gynecology, general surgery, and “others”) were also identified. In total, 36 of the publications reviewed suggested that robotically assisted surgery was a good alternative for pediatric procedures. After several years of experience of this surgery, a strong learning curve was evident in the literature. However, some authors have highlighted limitations, such as high cost and a limited spectrum of small-sized instruments. The recent introduction of reusable 3 mm instruments to the market might help to overcome these limitations. In the future, it can be anticipated that there will be a broader range of applications for robotically assisted surgery in selected pediatric surgeries, especially as surgical skills continue to improve and further system innovations emerge.
Acne inversa ist eine chronisch entzündliche Hauterkrankung der Terminalhaarfollikel und Talgdrüsen, die sich zu schmerzhaften tiefsitzenden Knoten entwickelt, welche in Abszessen und Fistelgängen resultieren können und mit starken Schmerzen und psychischen Belastungen für die Patienten einhergehen. Die Pathophysiologie der AI ist bisher nur unzureichend verstanden. Es wird angenommen, dass die IL-23-TH17-IL-17-Achse eine wichtige Rolle in der Pathogenese der AI spielt. Neben der Hyperkeratose im Bereich des Terminalhaarfollikels scheinen die entzündlichen Infiltrate im Bereich der Epidermis eine psoriasiforme Hyperplasie zu induzieren. In vorangegangenen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass der mTORC1-Signalweg (mammalian target of rapamycin complex 1), welcher durch Zytokine wie IL-1β, TNF-α und IL-17A aktiviert wird, in der Pathogenese der Psoriasis vulgaris von großer Bedeutung ist. Aufgrund immunologischer und histologischer Gemeinsamkeiten beider Erkrankungen ist es denkbar, dass der mTORC1-Signalweg ebenfalls bei der Pathogenese und Progression der AI eine Rolle spielt, was im Rahmen dieser Arbeit untersucht werden sollte. Immunhistochemische Färbungen für phosphorylierte Komponenten des Signalwegs zeigten eine stark erhöhte mTORC1-Aktivität in den AI-Läsionen. Diese war abhängig vom Schweregrad der AI-Läsion sogar teilweise höher als in der Psoriasis vulgaris. Die starke Aktivierung der mTORC1-Kaskade korrelierte mit Stellen, die eine aberrante Expression von Differenzierungs-, Proliferations- und Entzündungsmarkern aufwiesen. Auffällig war ebenfalls die starke STAT3-Aktivierung, welche durch erhöhte Phosphorylierung an Y705 und S727 gemessen werden konnte und auch auf eine Beteiligung dieses Signalwegs an der Pathogenese hindeutet. Da es Hinweise auf Überschneidungen zwischen dem mTORC1-Signalweg und der ebenfalls in der Psoriasispathogenese involvierten STAT3- Kaskade gibt, wurde dieser Zusammenhang untersucht. Es konnte in vitro gezeigt werden, dass psoriasis-typische Zytokine eine Phosphorylierung von STAT3 an S727 induzieren, was durch die Behandlung mit dem mTOR-Inhibitor Rapamycin gehemmt werden konnte.
Zusammenfassend deuten die hier gewonnenen Daten darauf hin, dass der PI3-K/Akt/mTOR-Signalweg, aber auch die JAK/STAT3-Kaskade eine entscheidende Rolle in der Acne inversa-Pathogenese spielen und damit potenziell neue Angriffspunkte für die Entwicklung neuer Therapien darstellen können. Damit geben die gezeigten Ergebnisse vielversprechende Ansatzpunkte um pharmakologisch gut etablierte Medikamente wie z.B. Sirolimus oder Tofacitinib als neue Ansätze für die AI-Therapie weiter zu untersuchen.
Aufgrund einer Vielzahl an Patienten mit sekundären Lebertumoren sind aus medizinischen oder technischen Gründen nicht operabel sind, erfahren alternative lokalablative Behandlungsformen in den letzten beiden Jahrzehnten zunehmende Verbreitung.
Das Ziel der hier vorliegenden Studie ist es, das Therapieansprechen und die Sicherheit von Mikrowellen- (MWA) und Radiofrequenzablation (RFA) von Lebermetastasen in einer randomisierten Studie zu bestimmen und prospektiv zu vergleichen.
Es unterzogen sich 50 Patienten (27 Frauen, 23 Männer, mittleres Alter 62,8 Jahre) einer CT-gesteuerten perkutanen thermischen Ablation von 50 Lebermetastasen. Davon erhielten 26 Patienten eine MWA und 24 Patienten eine Behandlung mit RFA. Das kolorektale Karzinom war in 54 % der Fälle ein Primärtumor, das Mammakarzinom in 20 %, das Pankreaskarzinom und das Gallenblasenkarzinom jeweils in 6 %, der Ovarialtumor in 4 %, das Ösophaguskarzinom und andere Tumorentitäten jeweils in 2 % der Fälle. Die Lage der Lebermetastasen und die morphologische Veränderung der Läsionen in Größe, Volumen, nekrotischem Bereich, Diffusion und ADC-Wert wurden durch Magnetresonanztomo-graphie (MRT) bewertet. Die erste MRT-Kontrolle erfolgte vor der Behandlung mit thermischer Ablation. Das Follow-up beinhaltet MRT-Kontrollen 24 Stunden nach der Ablation und 4 Kontrolluntersuchungen im Abstand von 3 Monaten innerhalb von einem Jahr.
50 Läsionen mit einem mittleren Durchmesser von 1,63 cm (Range: 0,6 - 3,7 cm; MWA 1,72 cm, RFA 1,53 cm) wurden mit thermischer Ablation behandelt. Die lokale Rezidivrate innerhalb eines Jahres betrug für beide Versuchsarme 4 % (2/50), 0 % (0/26) in der MWA-Gruppe und 8,3 % (2/24) in der RFA-Gruppe. Die Rate für neu entstandene maligne Formationen, die sich an einem anderen Ort als die behandelte Läsion befanden, betrug in beiden Gruppen etwa 38 % (19/50), in der MWA-Gruppe 38,4 % und in der RFA-Gruppe 37,5 %. Die Sterblichkeitsrate für diese Studie betrug 14,0 %. 15,4 % der Patienten im Behandlungsarm der MWA-Gruppe und 12,5 % im RFA-Behandlungsarm verstarben im Rahmen dieser Studie. Es konnten keine größeren Komplikationen festgestellt werden.
Zusammenfassend zeigt die MIRA-Studie zur thermischen Ablation von Lebermetastasen keine signifikanten Unterschiede in der Mortalität, malignen Neubildungen oder Komplikationsraten zwischen MWA und RFA. Die Studie stellt fest, dass die thermische Behandlung mit MWA im Rahmen des 1-Jahres-Follow-ups größere Volumina im Ablationsgebiet und eine gering höhere Mortalität hervorruft, wobei man die höhere Pankreaskarzinomrate in diesem Studienzweig berücksichtigen sollte. Im RFA-Studienarm wurden hingegen 2 Lokalrezidive erfasst.
Vor dem Hintergrund der hier vorliegenden Ergebnisse und in Zusammenschau mit der aktuellen Literatur sind beide thermischen Verfahren mehrheitlich sicher durchführbare und effektive Methoden zur Behandlung von Patienten mit nicht operablen sekundären Lebermalignomen. Unterschiede zeigen sich in den physikalischen, technischen Voraussetzungen und damit in der Größe der erzeugten Ablations- und Nekrosezonen. Diese spielen vorrangig in der Behandlung von großen und gefäß- sowie gallengangsnahen Läsionen eine differenzierte Rolle. Die Größe und die Heterogenität des Patientenkollektivs in Bezug auf Tumorentität, die unterschiedlichen Vorbehandlungen sowie der Nachbeobachtungszeit-raum von nur 12 Monaten mindern die Aussagekraft der Studie. Um die vorliegenden Ergebnisse zu stützen, sollten weitere Untersuchungen mit einem größe-ren Patientenkollektiv folgen, beispielsweise in Form einer multizentrischen Studie, in welcher differenzierter bezüglich Tumorentität und Vorbehandlungen unterteilt wird.
Purpose: To investigate cortical thickness and cortical quantitative T2 values as imaging markers of microstructural tissue damage in patients with unilateral high-grade internal carotid artery occlusive disease (ICAOD).
Methods: A total of 22 patients with ≥70% stenosis (mean age 64.8 years) and 20 older healthy control subjects (mean age 70.8 years) underwent structural magnetic resonance imaging (MRI) and high-resolution quantitative (q)T2 mapping. Generalized linear mixed models (GLMM) controlling for age and white matter lesion volume were employed to investigate the effect of ICAOD on imaging parameters of cortical microstructural integrity in multivariate analyses.
Results: There was a significant main effect (p < 0.05) of the group (patients/controls) on both cortical thickness and cortical qT2 values with cortical thinning and increased cortical qT2 in patients compared to controls, irrespective of the hemisphere. The presence of upstream carotid stenosis had a significant main effect on cortical qT2 values (p = 0.01) leading to increased qT2 in the poststenotic hemisphere, which was not found for cortical thickness. The GLMM showed that in general cortical thickness was decreased and cortical qT2 values were increased with increasing age (p < 0.05).
Conclusion: Unilateral high-grade carotid occlusive disease is associated with widespread cortical thinning and prolongation of cortical qT2, presumably reflecting hypoperfusion-related microstructural cortical damage similar to accelerated aging of the cerebral cortex. Cortical thinning and increase of cortical qT2 seem to reflect different aspects and different pathophysiological states of cortical degeneration. Quantitative T2 mapping might be a sensitive imaging biomarker for early cortical microstructural damage.
Determination of the effective dose of bone marrow mononuclear cell therapy for bone healing in vivo
(2020)
Introduction: Cell-based therapy by bone marrow mononuclear cells (BMC) in a large-sized bone defect has already shown improved vascularization and new bone formation. First clinical trials are already being conducted. BMC were isolated from bone marrow aspirate and given back to patients in combination with a scaffold within some hours. However, the optimal concentration of BMC has not yet been determined for bone healing. With this study, we want to determine the optimal dosage of the BMC in the bone defect to support bone healing.
Material and methods: Scaffolds with increasing BMC concentrations were inserted into a 5 mm femoral defect, cell concentrations of 2 × 106 BMC/mL, 1 × 107 BMC/mL and 2 × 107 BMC/mL were used. Based on the initial cell number used to colonize the scaffolds, the groups are designated 1 × 106, 5 × 106 and 1 × 107 group. Bone healing was assessed biomechanically, radiologically (µCT), and histologically after 8 weeks healing time.
Results: Improved bone healing parameters were noted in the 1 × 106 and 5 × 106 BMC groups. A significantly higher BMD was observed in the 1 × 106 BMC group compared to the other groups. Histologically, a significantly increased bone growth in the defect area was observed in group 5 × 106 BMC. This finding could be supported radiologically.
Conclusion: It was shown that the effective dose of BMC for bone defect healing ranges from 2 × 106 BMC/mL to 1 × 107 BMC/mL. This concentration range seems to be the therapeutic window for BMC-supported therapy of large bone defects. However, further studies are necessary to clarify the exact BMC-dose dependent mechanisms of bone defect healing and to determine the therapeutically effective range more precisely.
Circulating monocytes contribute to inflammatory processes. We here validate abnormal expression of inflammation-related genes in monocytes of a large and well-characterised group of MDD patients, and relate the outcomes to pertinent clinical characteristics. Thirty-two genes of a previously established inflammation-related gene signature were assessed in 197 patients with MDD, and 151 controls collected during the EU-MOODINFLAME project. Monocyte gene- expression data were related to age, sex, BMI, depression severity, childhood adversity (CA) and suicide risk (SR). Three distinct gene profiles were identified within the MDD group (downregulated, mixed upregulated and strongly upregulated genes). Patients in the merged upregulated groups had a significantly higher prevalence of CA and high SR. Using hierarchical clustering of the genes, we found a cluster of mainly cytokine (production)-related genes; patients with SR had a significantly higher expression of this cluster than patients without SR (particularly for IL-6, IL1A and IL1B). Such difference did not emerge for patients with and without CA. A downregulated gene profile was found for patients not exposed to CA and without SR (particularly for glucocorticoid-signalling genes NR3C1a and HSPA1/B). No inflammatory changes were observed for healthy controls exposed to CA. Our data show that inflammatory activation in MDD is not uniform, and that immunologically discernible phenotypes of depression can be linked to CA and high SR. The absence of monocyte inflammatory activation in healthy controls exposed to CA suggests an inflammatory involvement in MDD-prone individuals exposed to early stressors, but not healthy controls.
In der vorliegenden randomisiert-kontrollierten Cross-Over-Studie wurde erstmals die Wirksamkeit einer Manuellen Lymphdrainage (MLD) bei 14 männlichen Hämophilie A/B-Patienten (Durchschnittsalter 37,2 Jahre) untersucht.
Die Patienten erhielten im achtwöchigen Behandlungszeitraum zweimal pro Woche eine 30-minütige Lymphdrainagebehandlung (Periode 1). Nach vierwöchiger Wash-Out-Phase folgte ein weiterer achtwöchiger Nicht- Behandlungszeitraum (Periode 2). Je nach Gruppenzuweisung starteten die Patienten mit Periode 1/Wash-Out/Periode 2 oder in umgekehrter Reihenfolge Periode 2/Wash-Out/Periode 1.
Folgende Untersuchungsparameter wurden an vier zeitlichen Messpunkten erhoben: Schmerz (VAS), Gelenkbeweglichkeit (ROM), Hemophilia Joint Health Score 2.1 (HJHS) und Oberflächentemperatur (Infrarotthermografie).
In der Cross-Over-Analyse zeigte der Parameter „Schmerz“ eine signifikante Wirksamkeit der MLD (p=0,003): 66,7% der Patienten gaben eine deutliche Schmerzreduktion an, 33,3% der Patienten gaben eine leichte Schmerzreduktion an. Im HJHS reduzierte sich im Median die Punktzahl um 2,8 Punkte (p= 0,017). Insbesondere im Item „Gelenkschmerzen“ zeigte sich eine Reduktion des Scores um mindestens einen Punktwert bei 58,3 % der Patienten. Der erhobene HJHS- Score weist eine hohe interne Validität auf, da der Test ausschließlich von einem Expertentherapeuten durchgeführt wurde.
Die MLD hatte keinen klinisch relevanten Einfluss auf die Gelenkbeweglichkeit bei Extensions-/Flexionsbewegungen (p=0,3025/p=0,1082).
Die Infrarotthermografie (IRT) zeigte durchschnittliche Änderungen der Oberflächentemperatur eines Zielgelenks um insgesamt + 0,38°C (p=0,639). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die MLD einen signifikanten schmerzlindernden Effekt bei Patienten mit hämophiler Arthropathie besitzt. Dies geht mit einem insgesamt verbesserten HJHS-Score einher. Im Kontext der Gelenkbeweglichkeit zeigte die MLD keine klinisch relevante Verbesserung des artikulären Bewegungsausmaßes. Die veränderte Oberflächentemperatur im
Bereich der behandelten Target Joints lässt am ehesten eine lokale Stoffwechselanregung durch MLD vermuten. Ein Placebo-Effekt kann nicht ausgeschlossen werden, da durch die körperliche Zuwendung im Rahmen der MLD eine positive Auswirkung auf das subjektive Schmerzempfinden eine Rolle spielen könnte.
Für eine weitere Objektivierung und eine Empfehlung für eine klinische Anwendung der MLD bei Patienten mit hämophiler Arthropathie sind multizentrische, randomisierte Kontrollstudien mit höheren Fallzahlen erforderlich.
Characteristics of critical incident reporting systems in primary care: an international survey
(2022)
Aim: The aim of the study was to support the development of future critical incident reporting systems (CIRS) in primary care by collecting information on existing systems. Our focus was on processes used to report and analyse incidents, as well as strategies used to overcome difficulties.
Methods: Based on literature from throughout the world, we identified existing CIRS in primary care. We developed a questionnaire and sent it to operators of a purposeful sample of 17 CIRS in primary care. We used cross-case analysis to compare the answers and pinpoint important similarities and differences in the CIRS in our sample.
Results: Ten CIRS operators filled out the questionnaire, and 9 systems met the inclusion criteria. The sample of CIRS came from 8 different countries and was rather heterogeneous. The reporting systems invited a broad range of professions to report, with some also including reports by patients. In most cases, reporting was voluntary and conducted via an online reporting form. Reports were analysed locally, centrally, or both. The various CIRS used interesting ideas to deal with barriers. Some, for example, used confidential reporting modes as a compromise between anonymity and the need for follow-up investigations, whereas others used smartphone applications and call centres to speed up the reporting process.
Conclusion: We found multiple CIRS that have operated in primary care for many years, have received a high number of reports and were largely developed in accordance with recommendations found in literature. Although primary care in Germany differs from other countries, these CIRS could serve as an inspiration for CIRS in German primary care.
Background_ Postural control is associated with fall risk. Patients with rheumatoid arthritis (RA) have a higher risk to fall than healthy subjects. The objective of this study was to identify associations between variables of postural control with prospective falls in patients with RA.
Methods: For the baseline, the balance performance of 289 men and women with RA, ages 24–85 years, was evaluated by SPPB, FICSIT-4 and Romberg tests. Postural sway for Romberg, semitandem, tandem and one-leg stands were measured with the Leonardo Mechanograph®. Self-reported disability was assessed using the Health Assessment Questionnaire (HAQ) and the Activity-specific Balance Confidence Scale (ABC-scale). Falls were reported in quarterly reports over a year. Univariate and multiple logistic regression analysis were used to explore any associations with falling. Receiver-operating characteristics were determined, and the area under the curve is reported.
Results`A total of 238 subjects completed the 1-year follow-up, 48 (20.2%) experienced at least one fall during the observational period. Age (OR = 1.04, CI 1.01–1.07), HAQ (OR = 1.62, 1.1–2.38), FICSIT-4 scoring 0–4 (OR = 2.38, 1.13–5.0), and one-leg standing (OR = 2.14, 1.06–4.31) showed significant associations with falls. With regard to the SPPB and ABC-scale, no statistically significant associations with falls were found. The quartiles containing the worst results of medio-lateral sway of Romberg (OR = 2.63, CI 1.03–6.69), total sway of semitandem (OR = 3.07, CI 1.10–8.57) and tandem (OR = 2.86, CI 1.06–7.69), and area of sway of semitandem (OR = 2.80, CI 1.11–7.08) stands were associated with falls.
Conclusions: The assessment of a one-leg stand seems to be a good screening tool to discriminate between high and low risk of falls in RA patients in clinical practice. A low FICSIT-4 score and several sway parameters are important predictors of falls.
Abstract
Rheumatoid arthritis (RA) is associated with systemic osteoporosis, which leads to severe disability and low quality of life. Current therapies target osteoclasts to reduce bone degradation, but more treatment options would be required to promote bone protection by acting directly on osteoblasts (OB). Recently, the local production of dopamine in inflamed joints of RA has been observed. Thus, in this project, we aimed to determine the implication of the neurotransmitter dopamine in the bone formation process in RA. Dopamine receptors (DR) in the human bone tissue of RA or osteoarthritis (OA) patients were examined by immunohistochemistry. DR in isolated human osteoblasts (OB) was analyzed by flow cytometry, and dopamine content was evaluated by ELISA. Osteoclasts (OC) were differentiated from the PBMCs of healthy controls (HC) and RA patients. Isolated cells were treated with specific dopamine agonists. The effect of dopamine on mineralization was evaluated by Alizarin red staining. Cytokine release in supernatants was measured by ELISA. Osteoclastogenesis was evaluated with TRAP staining. OC markers were analyzed via real-time PCR and bone resorption via staining of resorption pits with toluidine blue. All DR were observed in bone tissue, especially in the bone remodeling area. Isolated OB maintained DR expression, which allowed their study in vitro. Isolated OB expressed tyrosine hydroxylase, the rate-limiting enzyme for dopamine production, and contained dopamine. The activation of D2-like DR significantly increased bone mineralization in RA osteoblasts and increased osteoclastogenesis but did not alter the expression of OC markers nor bone resorption. DR were found in the bone remodeling area of human bone tissue and dopamine can be produced by osteoblasts themselves, thus suggesting a local autocrine/paracrine pathway of dopamine in the bone. D2-like DRs are responsible for bone mineralization in osteoblasts from RA patients without an increase in bone resorption, thus suggesting the D2-like DR pathway as a possible future therapeutic target to counteract bone resorption in arthritis
Purpose: (i) To examine the criterion taller-than-wide (TTW) for the sonographic assessment of thyroid nodules in areas of iodine deficiency in terms of frequency, anatomical distribution within the thyroid gland and risk of malignancy. (ii) To develop a model for nodule growth in the thyroid gland. Methods: German multicenter study consisting of two parts. In the prospective part, thyroid nodules were sonographically measured in all three dimensions, location within the thyroid gland and contact to a protrusion-like formation (horn) in the dorsal position of thyroid gland was noted. In addition, further sonographic features such as the composition, echogenity, margins and calcifications were investigated. All nodules from the prospective part were assessed for malignancy as part of clinical routine at the decision of the treating physician adhering to institutionally based algorithms. In the retrospective part, only nodules with fine needle aspiration and/or histology were included. The risk of malignancy in TTW nodules was determined by correlating them with cyotological and histological results. Results: Prospective part: out of 441 consecutively evaluated thyroid nodules, 6 were found to be malignant (1.4%, 95% CI 0.6–2.7%). Among the 74 TTW nodules (17%), 1 was malignant (1%, 95% CI 0–4%). TTW nodules were more often located in the dorsal half of the thyroid than non-TTW nodules (factor 2.3, p = 0.01, 95% CI 2.1–2.5) and more often located in close proximity to a horn than non-TTW nodules (factor 3.0, p = 0.01, 95% CI 2.4–3.8). Retrospective part: out of 1315 histologically and/or cytologically confirmed thyroid nodules, 163 TTW nodules were retrieved and retrospectively analyzed. A TTW nodule was 1.7 times more often benign when it was dorsal (95% CI 1.1–2.5) and 2.5 times more often benign when it was associated with a horn (95% CI 1.2–5.3). The overall probability of malignancy for TTW nodules was 38% (95% CI 30–46%) in this highly preselected patient group. Conclusion: TTW nodules are common in iodine deficient areas. They are often located in the dorsal half of the thyroid gland and are frequently associated with a dorsal protrusion-like formation (horn) of the thyroid. Obviously, the shape of benign nodules follows distinct anatomical preconditions within the thyroid gland. The frequency of TTW nodules and their predominant benignity can be explained by a pole concept of goiter growth. The difference between the low malignancy risk of TTW nodules found on a prospective basis and the high risk found retrospectively may be the result of a positive preselection in the latter.
Although direct-acting antiviral medications effectively cure hepatitis C in most patients, sometimes treatment selects for resistant viruses, causing antiviral drugs to be either ineffective or only partially effective. Multidrug resistance is common in patients for whom DAA treatment fails. Older patients and patients with advanced liver diseases are more likely to select drug-resistant viruses. Collective efforts from international communities and governments are needed to develop an optimal approach to managing drug resistance and preventing the transmission of resistant viruses.
Background: An essential step in any medical research project after identifying the research question is to determine if there are sufficient patients available for a study and where to find them. Pursuing digital feasibility queries on available patient data registries has proven to be an excellent way of reusing existing real-world data sources. To support multicentric research, these feasibility queries should be designed and implemented to run across multiple sites and securely access local data. Working across hospitals usually involves working with different data formats and vocabularies. Recently, the Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) standard was developed by Health Level Seven to address this concern and describe patient data in a standardized format. The Medical Informatics Initiative in Germany has committed to this standard and created data integration centers, which convert existing data into the FHIR format at each hospital. This partially solves the interoperability problem; however, a distributed feasibility query platform for the FHIR standard is still missing.
Objective: This study described the design and implementation of the components involved in creating a cross-hospital feasibility query platform for researchers based on FHIR resources. This effort was part of a large COVID-19 data exchange platform and was designed to be scalable for a broad range of patient data.
Methods: We analyzed and designed the abstract components necessary for a distributed feasibility query. This included a user interface for creating the query, backend with an ontology and terminology service, middleware for query distribution, and FHIR feasibility query execution service.
Results: We implemented the components described in the Methods section. The resulting solution was distributed to 33 German university hospitals. The functionality of the comprehensive network infrastructure was demonstrated using a test data set based on the German Corona Consensus Data Set. A performance test using specifically created synthetic data revealed the applicability of our solution to data sets containing millions of FHIR resources. The solution can be easily deployed across hospitals and supports feasibility queries, combining multiple inclusion and exclusion criteria using standard Health Level Seven query languages such as Clinical Quality Language and FHIR Search. Developing a platform based on multiple microservices allowed us to create an extendable platform and support multiple Health Level Seven query languages and middleware components to allow integration with future directions of the Medical Informatics Initiative.
Conclusions: We designed and implemented a feasibility platform for distributed feasibility queries, which works directly on FHIR-formatted data and distributed it across 33 university hospitals in Germany. We showed that developing a feasibility platform directly on the FHIR standard is feasible.
Background: During ECMO therapy ischemia of the limbs or internal organs are potential lethal complications. This study analyzed incidence and type of ischemic complications during ECMO therapy, divided in limb, mesenteric, cardiac and neurological ischemia.
Methods: In this single-center retrospective observational study data from 348 patients treated with veno-venous, veno-arterial or veno-venous-arterial ECMO at the Asklepios Klinik Langen between April 1st 2011 and March 31st 2020 was screened. 321 patients with diagnosis of acute respiratory distress syndrome, cardiogenic or septic shock were included.
Primary outcome variable was type of ischemic complication. Further variables were serum lactate levels 24h before and immediately after diagnosis of the ischemic complication, duration of ICU and hospital stay, ECMO therapy and duration of invasive ventilation and arterial blood gas analysis on day of admission to the ICU. Age, sex, ECMO mode, diagnosis, SAPS II, SOFA score, hospital mortality, the use of renal replacement therapy and tracheotomy, the occurrence of infections during the ICU stay and the need of CPR before ECMO implantation were recorded as well.
Results: 62/321 patients (19.3%) were diagnosed with an ischemic complication. Most common areas were limbs (n=32) and mesenteric ischemia (n=21). Patients who were diagnosed with a septic shock had the highest rate of ischemic complications (36.2%). In VV mode there was a difference in survival between patients with and without ischemic complication (p=0.025). Using multivariate logistic regression, age ≥50 years (p=0.029; OR=2.793; CI 1.109 – 7.033), use of hemodialysis (p=0.003; OR=3.283; CI=1.513 – 7.124) and initial diagnosis of a septic shock (p=0.049; OR=2.144; CI=1.003 – 4.583) could be identified as predictors for ischemic complications.
Conclusions: Ischemic complications are frequent during ECMO therapy. An age of at least 50 years, the use of hemodialysis and diagnosis of a septic shock were predictors of ischemic complications. No correlation between ECMO mode and ischemic complications was found. An influence of ischemic complications on survival could be found only in patients treated with VV mode.
Hintergrund: Der eigene Körper ist das zentrale Arbeitsinstrument eines*einer Tanzpädagog*in (TP) innerhalb der Bewegungsvermittlung. Bisher fehlen Erkenntnisse über die subjektive Wahrnehmung der eigenen berufsassoziierten Gesundheit und Zufriedenheit sowie die Identifizierung gesundheitsbelastender Berufsmerkmale.
Methodik: Im Rahmen einer fragebogenbasierten Querschnittserhebung wurde eine Kohorte von TP in Deutschland zur eigenen Gesundheit und generellen Berufszufriedenheit und belastenden Aspekten im Zusammenhang mit ihrer Berufsausübung untersucht. Zusätzlich wurden allgemeine anthropometrische und soziodemographische Merkmale erfasst. Neben der Betrachtung der Gesamtkohorte wurde auf geschlechtsspezifische Unterschiede getestet. In die statistische Analyse wurden n = 232 TP (m: 51/w: 181) im Alter von 43,1 ± 11,0 Jahren eingeschlossen.
Ergebnisse: Der allgemeine Gesundheitszustand wurde von 85,3 % der Befragten mit „befriedigend“ (26,1 %) bis „sehr gut“ (14,7 %) beurteilt. 59,2 % der Tanzpädagog*innen schätzten ihre Gesundheit „gut“ (35,3 %) bis „sehr gut“ ein. Es herrschte eine hohe Zufriedenheit mit der eigenen Berufsausübung für 80 % der Teilnehmenden. Die TP fühlten sich überwiegend in der Lage (trifft „voll & ganz“ bzw. „eher zu“), mit den physischen (75,7 %) und psychischen Berufsanforderungen (70,3 %) umzugehen. Als belastende Berufsmerkmale in der Eigenwahrnehmung können neben Zukunftsängsten (51,5 %) vor allem arbeitsorganisatorische (fehlende Zeit für Familie und Freunde bei 28,4 %) und ökonomische Aspekte (Einkommensunsicherheit bei 61,0 % und fehlende Altersabsicherung bei 65,7 %) herausgestellt werden.
Diskussion: Die Berufsausübung als TP geht mit einer hohen generellen Zufriedenheit und einem positiven Empfinden des eigenen Gesundheitszustandes einher. Eine Bestätigung dieser positiven Ergebnisse durch Verletzungs- und Erkrankungsstatistiken steht noch aus. Darüber hinaus wäre eine Verbesserung arbeitsorganisatorischer und ökonomischer Aspekte wünschenswert.
Ataxia telangiectasia (A-T) is a devastating multi-system disorder characterized by progressive cerebellar ataxia and immunodeficiency. The neurological decline may be caused by multiple factors of which ongoing inflammation and oxidative stress may play a dominant role. The objective of the present investigation was to determine cerebrospinal fluid (CSF) proteins and possible low-grade inflammation and its relation to age and neurological deterioration. In the present study, we investigated 15 patients with A-T from 2 to 16 years. Our investigation included blood and CSF tests, clinical neurological examination, A-T score, and MRI findings. The albumin ratio (AR) was analyzed to determine the blood–brain-barrier function. In addition, inflammatory cytokines (IL-1α, IL-6, IL-8, IL-12 p40, IL-17A, IFN-γ, TNF-α) were measured by the multiplex cytometric bead array. We compared the results with those from an age-matched control group. Three of the A-T patients were analyzed separately (one after resection of a cerebral meningioma, one after radiation and chemotherapy due to leukemia, one after stem cell transplantation). Patient had significantly more moderate and severe side effects due to CSF puncture (vomiting, headache, need for anti-emetic drugs) compared with healthy controls. Total protein, albumin, and the AR increased with age indicating a disturbed blood barrier function in older children. There were no differences for cytokines in serum and CSF with the exception of IL-2, which was significantly higher in controls in serum. The AR is significantly altered in A-T patients, but low-grade inflammation is not detectable in serum and CSF.
Hintergrund: Ab Frühjahr 2020 kam es zur weltweiten Verbreitung von SARS-CoV‑2 mit der heute als erste Welle der Pandemie bezeichneten Phase ab März 2020. Diese resultierte an vielen Kliniken in Umstrukturierungen und Ressourcenverschiebungen. Ziel unserer Arbeit war die Erfassung der Auswirkungen der Pandemie auf die universitäre Hals-Nasen-Ohren(HNO)-Heilkunde für die Forschung, Lehre und Weiterbildung. Material und Methoden: Die Direktorinnen und Direktoren der 39 Universitäts-HNO-Kliniken in Deutschland wurden mithilfe einer strukturierten Online-Befragung zu den Auswirkungen der Pandemie im Zeitraum von März bis April 2020 auf die Forschung, Lehre und die Weiterbildung befragt. Ergebnisse: Alle 39 Direktorinnen und Direktoren beteiligten sich an der Umfrage. Hiervon gaben 74,4 % (29/39) an, dass es zu einer Verschlechterung ihrer Forschungstätigkeit infolge der Pandemie gekommen sei. Von 61,5 % (24/39) wurde berichtet, dass pandemiebezogene Forschungsaspekte aufgegriffen wurden. Von allen Kliniken wurde eine Einschränkung der Präsenzlehre berichtet und 97,5 % (38/39) führten neue digitale Lehrformate ein. Im Beobachtungszeitraum sahen 74,4 % der Klinikdirektoren die Weiterbildung der Assistenten nicht gefährdet. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse geben einen Einblick in die heterogenen Auswirkungen der Pandemie. Die kurzfristige Bearbeitung pandemiebezogener Forschungsthemen und die Einführung innovativer digitaler Konzepte für die studentische Lehre belegt eindrücklich das große innovative Potenzial und die schnelle Reaktionsfähigkeit der HNO-Universitätskliniken, um auch während der Pandemie ihre Aufgaben in der Forschung, Lehre und Weiterbildung bestmöglich zu erfüllen.
Fasting Ramadan is known to influence patients’ medication adherence. Data on patients’ behavior to oral anticoagulant (OAC) drug intake during Ramadan is missing. We aimed to determine patient-guided modifications of OAC medication regimen during Ramadan and to evaluate its consequences. A multicenter cross-sectional study conducted in Saudi Arabia. Data were collected shortly after Ramadan 2019. Participants were patients who fasted Ramadan and who were on long-term anticoagulation. Patient-guided medication changes during Ramadan in comparison to the regular intake schedule before Ramadan were recorded. Modification behavior was compared between twice daily (BID) and once daily (QD) treatment regimens. Rates of hospital admission during Ramadan were determined. We included 808 patients. During Ramadan, 53.1% modified their intake schedule (31.1% adjusted intake time, 13.2% skipped intakes, 2.2% took double dosing). A higher frequency of patient-guided modification was observed in patients on BID regimen compared to QD regimen. During Ramadan, 11.3% of patients were admitted to hospital. Patient-guided modification was a strong predictor for hospital admission. Patient-guided modification of OAC intake during Ramadan is common, particularly in patients on BID regimen. It increases the risk of hospital admission during Ramadan. Planning of OAC intake during Ramadan and patient education on the risk of low adherence are advisable.
Der Anspruch in der Implantatprothetik, ein hohes Maß an Qualität bei der Funktionalität und Ästhetik zu erreichen, hat zur Entwicklung verschiedener Implantatsysteme geführt. Deren Komponenten sollten nicht nur belastbar, sondern zugleich möglichst gewebeverträglich sein. Große Bedeutung kommt hier dem Bindeglied zwischen enossalem Implantat und der implantatgetragenen Krone, dem Abutment, zu. Dieses macht zumeist lediglich ein kleines Segment des transmukosalen Übergangs aus, zeigt sich jedoch für multiple Risikofaktoren, die den Langzeiterfolg der Implantatversorgung bedingen, verantwortlich.
Zirkonoxidabutments bestechen durch ihre Ästhetik und sehr gute Gewebeverträglichkeit. Titanabutments sind solchen aus Zirkonoxid mechanisch vor allem durch ihr charakteristisches Verhalten im Bereich der IAV überlegen. Um deren Vorteile zu vereinen, werden Standardabutments aus Titan mit einer individualisierten Zirkonoxidsuprakonstruktion adhäsiv zu einer funktionellen Einheit verbunden. Zur Verklebung dieser Hybridabutments eignen sich moderne Befestigungskomposite. Die Belastbarkeit dieser Verbindung kann durch verschiedene In-vitro-Untersuchungen bestätigt werden. Die Verbundfestigkeit kann durch Parameter wie den Zementspalt oder die Höhe des Titanabutments divergieren. Der Prozess der Verklebung muss einen hydrolysestabilen adhäsiven Verbund im feuchten Milieu der Mundhöhle gewährleisten, ohne die physikalischen Eigenschaften der eingesetzten Komponenten zu verändern.
Die Vermeidung bakterieller Kontamination der Hybridabutments erfolgt durch die Sterilisation im Autoklav. Da die Hybridabutments der semikritischen Risikogruppe der MP zugeordnet werden konnten, wurden diese häufig vor dem klinischen Einsatz jedoch nicht sterilisiert. Die Anwendung eines Sterilisationsverfahrens begünstigt sowohl den Zustand des periimplantären Weichgewebes, als auch die Stabilität der IAV bei Hybridabutments, geht allerdings mit einer thermischen Belastung einher. Verfahren zum Lösen von Klebeverbindungen nutzen die Eigenschaft von Klebstoffen, bei kritischem Wärmeeintrag mit einer Schädigung der Polymermatrix zu reagieren. Daher wurde die Hypothese formuliert, dass die Sterilisation im Autoklav den adhäsiven Verbund schwächen und zu niedrigeren Haftwerten führen könnte.
Zur Beurteilung eines möglichen Einflusses der Sterilisation auf die mechanische Widerstandsfähigkeit der verklebten Hybridabutments wurden mehrere Befestigungskomposite in die Untersuchung miteinbezogen. Es wurden 80 Titanbasen angefertigt und adhäsiv mit Zirkonoxidsuprakonstruktionen befestigt. Bei den fünf Befestigungskompositen handelte es sich um den DTK Kleber (Bredent), G-CEM LinkAce (GC Germany), RelyX Unicem2 (3M Espe AG), Multilink Hybridabutment (Ivoclar Vivadent GmbH) und Panavia F2.0 (Kuraray Medical). Von den fünf Gruppen mit je 16 Prüfkörpern durchlief jeweils die Hälfte eine Sterilisation im Autoklav während die Kontrollgruppe bei Raumtemperatur gelagert wurde. Abschließend wurden die Prüfkörper mit einer Universalprüfmaschine in uniaxialer Richtung bis zum Versagen der Verbindung belastet. Die dabei auftretende Abzugskraft wurde aufgezeichnet und die jeweiligen Werte miteinander verglichen.
Bei der Auswertung lagen statistisch signifikante Unterschiede der Haftwerte zwischen einer Test- und Kontrollgruppe, sowie unter den Befestigungskompositen selbst vor. Die Ergebnisse zeigen eine große Varianz, entkräften aber die formulierte Hypothese, dass eine abschließende Sterilisation im Autoklav zu einer Reduktion der Haftkraft innerhalb der Hybridabutments führen könnte. Die Ergebnisse können im Gegenteil dahingehend interpretiert werden, dass die Widerstandsfähigkeit durch die Sterilisation sogar verstärkt wird. Dies stellt vor dem Hintergrund, dass die Sterilisation neben der Beseitigung einer bakteriellen Kontamination auch Debris reduziert und somit die Passung der Komponenten erhöht, eindeutige Vorteile gegenüber weniger effektiven Aufbereitungsmethoden dar. Die positiven Effekte der Sterilisation auf den Knochenerhalt und das periimplantäre Gewebe überwiegen die potentiellen Nachteile nach derzeitigem Kenntnisstand bei weitem.
Da in der vorliegenden Versuchsreihe jedoch nur die Abzugskräfte in axialer Richtung verglichen wurden und keine künstliche Alterung simuliert wurde, bedarf es weiterer Untersuchungen um die mechanische Belastbarkeit in vivo zu verifizieren.
Hintergrund: Für die Langzeitbehandlung vieler chronischen Erkrankungen im Kindesalter ist ein dauerhafter zentralvenöser Zugang notwendig, der die Applikation von Medikamenten und eine parenterale Ernährung sichert. Häufig werden hierfür sogenannte tunnelierte zentralvenöse Katheter wie Hickman-/Broviac- Katheter verwendet. Diese Kathetersysteme weisen spezifische postoperative Komplikationen auf. Katheterassoziierte Komplikationen sind von großer klinischer Relevanz, da es hierdurch zu einer verfrühten Explanation des Katheters kommen kann und die Applikation von Medikamenten nicht mehr gewährleistet ist. Es ist daher entscheidend, die Risiken postoperativer Komplikationen zu identifizieren, um entsprechende Präventions- und Verhaltensregeln zu entwickeln und die Verweildauer des tunnelierten Katheters möglichst langfristig sicherzustellen.
Ziel der vorliegenden retrospektiven Studie war neben der Untersuchung postoperativer Komplikationen tunnelierter Hickman-/Broviac- Katheter im Kindesalter die Identifikation von prädisponierenden Risikofaktoren.
Material und Methoden: In einer retrospektiven Kohortenstudie wurden in dem Zeitraum von Januar 2013 bis Juni 2017 Daten von pädiatrischen Patient:innen bis 21 Jahre mit einliegenden Hickmann-/Broviac Kathethersystemen eingeschlossen. Mögliche Risikofaktoren bezüglich katheterassoziierter Komplikationen wurden analysiert: Alter, Geschlecht, Grunderkrankung, Behandlungsindikation, das zur Implantation verwendete Gefäß, Anzahl der Lumen und die Kathetertage in situ. Die Daten wurden aus Papierakten, digitalen Krankenakten, Operationsberichten und Röntgenaufnahmen der Klinik für Kinderheilkunde und der Klinik für Kinderchirurgie und Kinderurologie des Universitätsklinikums Frankfurt in Excel (Version 2016) anonymisiert erfasst und deskriptiv und explorativ ausgewertet. Signifikante Unterschiede wurden mit Hilfe des X2-Test, des exakten Fisher-Tests, sowie des Mann- Whitney-U-Tests ermittelt. Die Durchführung der Studie wurde vom Ethikkomitee des Universitätsklinikums Frankfurt am Main genehmigt (Nummer 172-18).
Ergebnisse: Insgesamt wurden 333 Patient:innen mit 386 implantierten Kathetern (BARD Hickman-/Broviac- zentralvenöser Katheter; Bard Access Systems, Salt Lake City, UT), in die Studie eingeschlossen. Der Altersmedian der Patient:innen zum Zeitpunkt der Implantation lag bei 6.34 Jahren. Die meisten Katheter wurden wegen einer malignen Erkrankungen implantiert, die entsprechend mit einer Chemotherapie, Stammzelltransplantation und/oder Radiotherapie behandelt wurden. Die Explantation der Katheter erfolgte in der Regel mit der Beendigung der Therapie. In 22% (85 von 386 tunnelierten Kathetern) traten postoperative Komplikationen auf, mit einer kumulativen Ein-Jahres-Inzidenz von 21 % und 0.93 Komplikationen pro 1000 Kathetertagen. Am häufigsten waren Katherinfektionen (0.56 pro 1000 Kathetertagen) gefolgt von Dislokationen (0.29 pro 1000 Kathetertagen). Folgende Risikofaktoren für postoperative Komplikationen wurden identifiziert: Ein Patient:innenenalter von unter einem Lebensjahr, eine parenterale Ernährung, eine Stammzelltransplantation bei nicht malignen Grunderkrankungen, eine hämatologische Erkrankung und Tumore des Zentralen Nervensystems, eine offen chirurgische Implantation des Katheters, die V. jugularis interna als Zielgefäß und die Anwendung einlumiger Katheter. Tunnelierte Katheter, die für die Behandlung von einer Leukämie, einem Lymphom, oder eines soliden Tumors implantiert wurden, wiesen am wenigsten Komplikationen auf.
Schlussfolgerung/Ausblick: Insgesamt zeigt die vorliegende Studie eine mit der internationalen Literatur vergleichbare hohe Rate an postoperativen Komplikationen auf. Katheterinfektionen und Katheterdislokationen sind dabei die häufigsten Komplikationen und sollten daher besondere Beachtung im klinischen Alltag finden. Ferner konnten spezifische, risikobehaftete Patient:innengruppen identifiziert werden. Insbesondere Patient:innen, welche eine parenterale Ernährung erhielten, wiesen Katheterinfektionen auf. Daraus ist abzuleiten, dass insbesondere diesen Patient:innen eine engmaschige Überwachung zu kommen sollte, um frühzeitig Komplikationen zu detektieren und diesen entgegenzuwirken.
Die Gesamtzahl der untersuchten Katheter ist groß, einzelne Subgruppen fallen aber klein aus. Sie beeinflussen sich teilweise gegenseitig. In Zukunft sollten multivariate Studien für eine genauere Extrahierung einzelner Risikofaktoren erfolgen.
Background: Increasing numbers of patients surviving malignant bone tumors around the knee joint have led to an increasing importance to investigate long-term results. This study assessed the long-term results of rotationplasty after resection of malignant bone tumors regarding functional outcome and quality of life to allow better comparison with other treatment options in bone cancer treatment.
Procedure: 60 participants who underwent rotationplasty due to bone cancer took part in this multicentric questionnaire- based study. The long-term functional outcome was measured by the Musculoskeletal tumor society score (MSTS) and the Tegner activity level scale. The health-related quality of life (HRQL) was assessed by using the Short Form Health Survey (SF-36).
Results: Patients treated with rotationplasty (median follow- up of 22 years, range 10–47 years) regained a high level of activity (median MSTS score of 24). Even a return to high level sports was possible (mean Tegner activity level scale of 4). Duration of follow-up did not influence the functional outcome. HRQL scores were comparable to the general German popula tion. Concerns of psychological problems due to the unusual appearance of the rotated foot have not been confirmed.
Conclusion: Rotationplasty can be a good alternative to en- doprosthetic replacement or amputation, either as primary surgery or as a salvage procedure. Especially for growing children and very active patients rotationplasty should be considered.
Acute myeloid leukemia (AML) is a neoplastic disease of an early myeloid precursor cell in hematopoiesis. It leads to the accumulation of monoclonal cells in the bone marrow and the peripheral blood, showing a differentiation block and deregulated self-renewal. Frequently, the leukemic cells exhibit genetic aberrations with reciprocal chromosomal translocations. These translocations induce the formation of a fusion protein, that can lead to new cellular functions and a transformation into a leukemic cell. Common chromosomal translocation in AML are t(8;21) or t(15;17), which cause the formation of the fusion proteins AML1/ETO and PML/RARα and determine the leukemic phenotype of the AML.
The translocation t(6;9) leads to the formation of the fusion protein DEK/CAN and is of special interest, because of its association with mostly young patients and a very aggressive course of the disease. The fusion product induces leukemia in a small subset of hematopoietic stem cells, but its mechanism of leukemogenesis is greatly unknown.
The intention of this work was to characterize the DEK/CAN-induced AML on a molecular genetic level to gain a deeper understanding of the disease pathogenesis. Therefore, gene expression analysis with polymerase chain reaction (PCR) and microarray analysis was performed.
To detect DEK/CAN in different cell lines by PCR and real-time quantitative PCR (qPCR), specific primers and probes were designed, and a standardized workflow was established. Emphasis was placed on the optimization of RNA isolation, DNase treatment, cDNA synthesis with following PCR and qPCR, which enabled the detection of the fusion product DEK/CAN in the cell lines 32B, Phoenix and FKH-1. To quantify the fusion product DEK/CAN, the method of qPCR with absolute and relative quantification was used. Absolute quantification enabled the calculation of an exact copy number of the fusion transcript DEK/CAN with a detection limit of 50 copies/µl at a sensitivity of 10-6, which is of importance in determining the minimal residual disease (MRD) of patients with DEK/CAN-positive AML. MRD detection by qPCR is a highly sensitive diagnostic method to identify leukemic cells, even in low cell counts. This enables a thorough evaluation of the treatment response and allows an early detection of changes in the MRD level as part of the remission control.
Additionally, a microarray gene expression analysis was performed to identify alterations in relevant target genes and associated signaling pathways in DEK/CAN-positive cells.
Because of DEK/CAN’s potential to induce leukemia in a subset of hematopoietic stem cells, Sca+/Lin- cells of the bone marrow of C57Bl/6 mice were used and transfected with the gene products DEK/CAN and PML/RARα. Microarray analysis led to the identification of 16 different genes of interest, which demonstrated significant alterations of gene expression in DEK/CAN-positive cells. They were validated and quantified with TaqMan assay assisted qPCR. The elevated expression of the transcription factors TRIM25, HIF1α and ATF2, in DEK/CAN-positive cells, indicated an altered transcription factor activity and interaction with DNA in the nucleus. The localization of DEK/CAN in the nucleus emphasizes this assumption. Also, the upregulated expression of the nuclear export receptor XPO1 suggested changes in nuclear transport processes and impaired export activity in DEK/CAN-positive cells.
Furthermore, the results demonstrated changes of gene expression in genes that are involved in the JAK/STAT signaling pathway. PTPRC, the Protein Tyrosine Phosphatase Receptor Type C, functions as a direct inhibitor of JAKs (Janus Kinases) and STATs (Signal Transducers and Activators of Transcription) and their associated signaling pathway.
It was shown that the gene expression of PTPRC was significantly reduced in DEK/CAN-positive cells. This allowed the assumption, that the reduced expression of PTPRC led to a loss of inhibition and thus a consecutive hyperactivation of the JAK/STAT signaling pathway. This hypothesis was supported by an independent activation of PIM1, a target gene of STAT5 and the activation of LMO2, a direct target gene of JAK2. In addition, the transmembrane receptor CSF1R, which is directly involved in STAT activation, also showed an upregulation in gene expression.
The results of this work show an activation of the JAK/STAT signaling pathway in DEK/CAN-positive cells, which may be a key mechanism in DEK/CAN-induced leukemogenesis.
Considering treatment options in the future, the addition of targeted therapy, such as pan-JAK inhibitors, to the standard therapy, could be a chance to improve the overall survival rate and the prognosis of t(6;9)-positive AML.