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Substantial evidence shows that physical activity and fitness play a protective role in the development of stress related disorders. However, the beneficial effects of fitness for resilience to modern life stress are not fully understood. Potentially protective effects may be attributed to enhanced resilience via underlying psychosocial mechanisms such as self-efficacy expectations. This study investigated whether physical activity and fitness contribute to prospectively measured resilience and examined the mediating effect of general self-efficacy. 431 initially healthy adults participated in fitness assessments as part of a longitudinal-prospective study, designed to identify mechanisms of resilience. Self-efficacy and habitual activity were assessed in parallel to cardiorespiratory and muscular fitness, which were determined by a submaximal step-test, hand strength and standing long jump test. Resilience was indexed by stressor reactivity: mental health problems in relation to reported life events and daily hassles, monitored quarterly for nine months. Hierarchical linear regression models and bootstrapped mediation analyses were applied. We could show that muscular and self-perceived fitness were positively associated with stress resilience. Extending this finding, the muscular fitness–resilience relationship was partly mediated by self-efficacy expectations. In this context, self-efficacy expectations may act as one underlying psychological mechanism, with complementary benefits for the promotion of mental health. While physical activity and cardiorespiratory fitness did not predict resilience prospectively, we found muscular and self-perceived fitness to be significant prognostic parameters for stress resilience. Although there is still more need to identify specific fitness parameters in light of stress resilience, our study underscores the general relevance of fitness for stress-related disorders prevention.
Purpose: Amblyopia with eccentric fixation, especially when not diagnosed early, is a therapeutic challenge, as visual outcome is known to be poorer than in amblyopia with central fixation. Consequently, treatment after late diagnosis is often denied. Electronic monitoring of occlusion provides us the chance to gain first focussed insight into age-dependent dose response and treatment efficiency, as well as the shift of fixation in this rare group of paediatric patients. Methods: In our prospective pilot study, we examined amblyopes with eccentric fixation during 12 months of occlusion treatment. We evaluated their visual acuity, recorded patching duration using a TheraMon®-microsensor, and determined their fixation with a direct ophthalmoscope. Dose-response relationship and treatment efficiency were calculated. Results: The study included 12 participants with strabismic and combined amblyopia aged 2.9–12.4 years (mean 6.5). Median prescription of occlusion was 7.7 h/day (range 6.6–9.9) and median daily received occlusion was 5.2 h/day (range 0.7–9.7). At study end, median acuity gain was 0.6 log units (range 0–1.6) and residual interocular visual acuity difference (IOVAD) 0.3 log units (range 0–1.8). There was neither significant acuity gain nor reduction in IOVAD after the 6th month of treatment. Children younger than 4 years showed best response with lowest residual IOVAD at study end. Efficiency calculation showed an acuity gain of approximately one line from 100 h of patching in the first 2 months and half a line after 6 months. There was a significant decline of treatment efficiency with age (p = 0.01). Foveolar fixation was achieved after median 3 months (range 1–6). Three patients (> 6 years) did not gain central fixation. Conclusion: Eccentric fixation is a challenge to therapy success. Based on electronic monitoring, our study quantified for the first time the reduction of treatment efficiency with increasing age in amblyopes with eccentric fixation. Despite some improvement in patients up to 8 years, older patients showed significantly lower treatment efficiency. In younger patients with good adherence, despite poor initial acuity, central fixation and low residual IOVAD could be attained after median 3 months. Hence, the necessity of early diagnosis and intensive occlusion should be emphasized.
Musculoskeletal disorders of the trunk and neck are common among cleaners. Vacuum cleaning is a demanding activity. The aim of this study was to present the movement profile of the trunk and neck during habitual vacuuming. The data were collected from 31 subjects (21f./10 m) using a 3D motion analysis system (Xsens). 10 cycles were analysed in vacuuming PVC and carpet floors with 8 vacuum cleaners. The joint angles and velocities were represented statistically descriptive. When vacuuming, the trunk is held in a forwardly inclined position by a flexion in the hip and rotated from this position. In the joint angles and velocities of the spine, the rotation proved to be dominant. A relatively large amount of movement took place in the cervical spine and also in the lumbar spine. The shown movement profile is rather a comfort area of vacuuming which may serve as a reference for ergonomics in vacuuming.
Pancreatic cancer (PC) still remains a major cause of cancer-related death worldwide and alternative treatments are urgently required. A common problem of PC is the development of resistance against apoptosis that limits therapeutic success. Here we demonstrate that the prototypical Smac mimetic BV6 cooperates with the stimulator of interferon (IFN) genes (STING) ligand 2′,3′-cyclic guanosine monophosphate–adenosine monophosphate (2′3′-cGAMP) to trigger necroptosis in apoptosis-deficient PC cells. Pharmacological inhibition of key components of necroptosis signaling, such as receptor-interacting protein 1 (RIPK1), RIPK3, and mixed lineage kinase domain-like protein (MLKL), significantly rescues PC cells from 2′3′-cGAMP/BV6/zVAD.fmk-mediated cell death, suggesting the induction of necroptosis. Consistently, 2′3′-cGAMP/BV6 co-treatment promotes phosphorylation of MLKL. Furthermore, we show that 2′3′-cGAMP stimulates the production of type I IFNs, which cooperate with BV6 to trigger necroptosis in apoptosis-deficient settings. STING silencing via siRNA or CRISPR/Cas9-mediated gene knockout protects PC cells from 2′3′-cGAMP/BV6/zVAD.fmk-mediated cell death. Interestingly, we demonstrate that nuclear factor-κB (NF-κB), tumor necrosis factor-α (TNFα), and IFN-regulatory factor 1 (IRF1) signaling are involved in triggering 2′3′-cGAMP/BV6/zVAD.fmk-induced necroptosis. In conclusion, we show that activated STING and BV6 act together to exert antitumor effects on PC cells with important implications for the design of new PC treatment concepts.
Körpergrößenschätzung und Geschlechtsdiskrimination anhand von metrischen Schädeldachparametern
(2021)
1. Körpergrößenschätzung und Geschlechtsdiskrimination; Messung des maximalen Längs- und Querdurchmessers des Schädels
Knöcherne Schädel sind häufig die einzigen Skelettüberreste, die für forensisch-osteologische Untersuchungen zur Verfügung stehen. Am Schädel lassen sich gute Hinweise für Geschlechtsdiskriminierung, Lebensalter und Herkunft erlangen. Es sollte überprüft werden, ob mithilfe der an der frischen Sägefläche des Hirnschädels gemessenen maximalen Schädellänge und -breite eine Schätzung der Körpergröße oder eine Geschlechtsdiskrimination möglich ist.
In die Untersuchung gingen die Autopsieberichte von 959 Verstorbenen ein, die das 21. Lebensjahr vollendet hatten und in den Jahren 2004 bis 2008 am Institut für Rechtsmedizin der Universität Gießen obduziert worden waren. Um den Einfluss der Herkunft der Individuen auf die untersuchten Maße abzuschätzen, wurde eine getrennte Betrachtung der in Deutschland (n=760) und außerhalb von Deutschland geborenen Individuen (n=199) durchgeführt. Trotz signifikanter Korrelationen der maximalen Schädellänge mit der Körpergröße konnte aufgrund der hohen Standardfehler keine sinnvolle einsetzbare Regressionsformel berechnet werden. Die maximale Schädelbreite zeigte keine nennenswerte Korrelation zur Körperlänge. Bezüglich der Geschlechtsdiskrimination konnte für kaukasoide Individuen folgende Aussage getroffen werden: Schädellängen kleiner 15,5 cm sprechen für weibliche und größer 19 cm für männliche Individuen. Bei der Schädelbreite weisen Werte kleiner 12,5 cm auf eine Frau und größer 15,5 cm auf einen Mann hin.
2. Über die Korrelation von Schädelnahtlängen und Körperhöhe bei Mitteleuropäern
An den Stellen des Schädeldachs, an denen 2 benachbarte Knochenanlagen aneinanderstoßen, bildet das Bindegewebe Knochennähte, Suturae (Sutura sagitalis, Sutura coronalis, Sutura lambdoidea) aus (Schiebler et al. 2002).
Ein vielversprechender Ansatz hinsichtlich der Verwendung der Schädelnähte zur Körperhöhenschätzung wurde von Rao et al. (2009) publiziert. Sie konnten in ihrer Studie an 87 Schädeln südindischer männlicher Individuen eine Korrelation sowohl zwischen Sagittal- als auch Coronarnaht und Körperhöhe nachweisen und für deren Berechnung eine Regressionsformel ableiten. In der vorliegenden prospektiven Studie sollte überprüft werden, ob sich die Ergebnisse von Rao et al. auf eine mitteleuropäische Population übertragen lassen, und ob sich anhand von Sektionsfällen eine Korrelation zwischen Schädelnahtlängen (Sagittal- und Coronarnaht) einerseits und Körperlänge andererseits nachweisen lässt.
Am Gießener Institut für Rechtsmedizin wurden in den Jahren 2009 und 2010 bei 117 Verstorbenen prospektiv die Längen der Sagittal- und Coronarnaht sowie die Körperhöhen gemessenen. Das Alter der Verstorbenen lag zwischen 15 und 96 Jahren (Mittelwert 52,8 Jahre, Median 51 Jahre); 82 Personen waren männlich und 35 weiblich. Die Länge der Sagittalnaht in Bezug auf die Körperhöhe ergab in der Regressionsanalyse einen Korrelationskoeffizienten von lediglich r = 0,045 (p = 0,617). Ähnliche Ergebnisse wurden für die Coronarnaht ermittelt; hierbei betrug der Korrelationskoeffizient r = 0,015. Bei Annahme einer maximal zulässigen Fehlerwahrscheinlichkeit von α = 0,05 erwies sich keine der durchgeführten Regressionsanalysen als statistisch signifikant. Nach den erhobenen Befunden ist weder die Länge der Sagittal- noch die Länge der Coronarnaht geeignet, bei Mitteleuropäern die Körperhöhe zu schätzen.
Die Therapie des critical size defects stellt eine große Herausforderung der Medizin dar. Die Knochendefekte können beispielsweise in Folge von Tumorresektionen, Knochenheilungsstörungen oder nach Frakturen entstehen. Den aktuellen Goldstandard in der Therapie großer Knochendefekte stellt die Transplantation von autologem Knochenmaterial dar. Die Entnahme des Materials aus dem Beckenkamm ist allerdings mit Nachteilen wie der Entnahmemorbididät verbunden. Alternativ können Tissue-Engineering Techniken eingesetzt werden, bei denen Zellen mit regenerativem Potential mit Knochenersatzmaterialien und Wachstumsfaktoren kombiniert werden, um eine Defektheilung zu erzielen. Der Einsatz von bone marrow mononuclear cells (BMC) mit einem osteokonduktiven Gerüst wie b-TCP hat sich als geeignetes Therapiekonzept bewiesen. Einen weiteren Ansatz stellt die Verwendung von autologen Blutkonzentraten wie beispielsweise des platelet rich fibrin (PRF) dar. Das PRF kann innerhalb weniger Minuten aus patienteneigenem Blut mittels Zentrifugation hergestellt und direkt angewandt werden. Durch seine charakteristische dreidimensionale Fibrinmatrix dient das PRF als Reservoir für Wachstums- und Regenerationsfaktoren.
Die Kombination von BMC mit PRF könnte also durch die gesteigerte Konzentration an Zytokinen und Wachstumsfaktoren wie VEGF und TGF-b zu einer Unterstützung der regenerativen Wirkung der BMC führen. Ziel dieser Arbeit war es daher, den Effekt von PRF auf BMC in vitro zu analysieren.
In Anlehnung an das low speed centrifugation concept wurden zwei verschiedene PRF-Matrices hergestellt. Diese wurden entweder mit mittlerer relativer Zentrifugalbeschleunigung (RCF) (208g) oder mit geringer RCF (60g) zentrifugiert. Um eine geeignete Konzentration des PRF zur Kombination mit den BMC zu finden, wurde im Vorfeld eine Dosisfindungskurve erstellt. Zu diesem Zweck wurde der Einfluss ansteigender PRF-Konzentrationen auf die metabolische Aktivität der BMC nach 7 Tagen Inkubation analysiert. Wir konnten einen Trend zu erhöhten Werten bei einer Konzentration von 10% des PRF beobachten. Die metabolische Aktivität der BMC wurde durch höhere PRF-Konzentrationen nicht weiter gesteigert.
Aufgrund dieser Ergebnisse wurde für die nachfolgenden Experimente eine Konzentration von 10% der PRF-Aufbereitungen und der Serum-Kontrolle eingesetzt.
Zur Charakterisierung der beiden PRF-Aufbereitungen wurde der Gehalt an Wachstumsfaktoren im Vergleich zu humanem Serum untersucht. Es zeigten sich signifikant gesteigerte Konzentrationen von Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1), soluble Intercellular Adhesion Molecule-1 (sICAM-1) und Transforming Growth Factor-b (TGF-b) in dem PRF. Bezüglich des Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)-Gehaltes ließ sich allerdings kein Unterschied zwischen humanem Serum und den PRF-Matrices darstellen.
Der Effekt des PRF low-RCF und PRF medium-RCF auf die Viabilität der BMC wurde anhand der metabolischen Aktivität nach 2, 7 und 14 Tagen Inkubation untersucht. Als Kontrollgruppe diente hierbei der Zusatz von humanem Serum. Die metabolische Aktivität der BMC zeigte sich an Tag 14 in allen Gruppen signifikant gesteigert.
Außerdem konnten wir zeigen, dass der Zusatz von PRF zu BMC zu einer statistisch signifikant erhöhten Genexpression der Matrix-Metalloproteasen (MMP) -2, -7 und - 9 im Vergleich zur Serum-Kontrollgruppe führt.
In unseren Versuchen konnte nachgewiesen werden, dass die apoptotische Aktivität der BMC durch Kombination mit PRF nicht negativ beeinflusst wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich PRF-Matrices als geeignete allogene oder autologe Quelle von Wachstums- und Regenerationsfaktoren nutzen lassen. Sie besitzen damit die Kapazität, Zellen wie die BMC zu stimulieren und zu aktivieren. Unsere Studie zeigt, dass der Zusatz von PRF für BMC-gestützte Therapien förderlich sein könnte. Dies muss jedoch in geeigneten Tiermodellen überprüft werden.
Doping ist ein Thema, das den modernen Leistungssport – und nicht nur diesen – seit jeher begleitet. Immer wieder werden Sportler – oft noch nach Jahren – überführt, illegale Substanzen zur Leistungssteigerung eingenommen zu haben. Der Landessportbund Hessen e. V. hat im Sommer 2013 Professor Dr. Dr. Gerd Geißlinger zum Anti-Doping-Beauftragten berufen. Für den UniReport hat Dr. Beate Meichsner mit dem Direktor des Instituts für Klinische Pharmakologie am Klinikum der Goethe-Universität über die damit verbundenen Aufgaben, Ziele und
Möglichkeiten gesprochen.
Bei seiner Einschulung hatte Wolfgang Niedecken ein besonderes Erlebnis, als er im Alter von 6 Jahren bemerkte, dass es höchste Zeit war, ordentlich sprechen zu lernen. Im Elternhaus war ausschließlich Kölsch gesprochen worden. Hochdeutsch war seine erste Fremdsprache, die sie in letzter Konsequenz auch immer geblieben ist. Denken, empfinden und träumen tut Niedecken nach wie vor auf Kölsch, wie er selbst beteuert.
Im Sommer 1976 schreibt Wolfgang Niedecken seinen ersten Song auf Kölsch: "Helfe kann dir keiner". 1979 erscheint sein erstes Album mit dem Titel: "Wolfgang Niedecken’s BAP rockt andere kölsche Leeder".
Nie hat sich BAP auf seinen Tourneen vor den „Karren politischer Machthaber“ spannen lassen. Zu Zeiten zweier deutscher Staaten sorgten die offenen Worte von „Deshalv spill`mer he“ für einen Eklat. Das Lied sprach sich unmissverständlich nicht nur für die westdeutsche Friedensbewegung, sondern ebenfalls für die ostdeutschen Friedens- und Menschenrechtsinitiativen aus. Als die DDR-Kulturbehörden BAP verboten, den Song zu spielen, platzt am Vorabend des ersten Konzertes im Berliner Palast der Republik die über 14 Stationen geplante und längst ausverkaufte DDR-Tournee.
Am 9. November 1992 findet das „Arsch huh“-Konzert gegen Ausländerfeindlichkeit und Rassismus auf dem Kölner Chlodwigplatz vor über 100.000 Menschen statt. Danach ähnliche Konzerte in Frankfurt „Heute die, morgen Du“ und in Leipzig „Gewalt ätzt“ vor ähnlich großer Kulisse. Für sein gesellschaftspolitisches Engagement bekommt Niedecken 1998 das Bundesverdienstkreuz von Bundespräsident Roman Herzog überreicht. In der Laudatio heißt es: „Kölsch-Rock, BAP und Kölner Dialekt sind untrennbar mit ihm verbunden. Er ist einer der profiliertesten Rockmusiker Deutschlands. Als engagierter Künstler hat er sich nachhaltig für Frieden, Toleranz, Demokratie und gegen Fremdenfeindlichkeit eingesetzt.“
Zu Niedeckens 60. Geburtstag, den er am 30. März 2011 mit etwa 500 Gästen auf einem Rheinschiff feiert, sendet der WDR die „Niedecken-Nacht“. Zu seinem Geburtstag erscheint im Verlag Hoffmann und Campe auch das Buch „Für 'ne Moment. Autobiographie“. Auf über 500 Seiten erzählt der Musiker von seiner Familie, einer behüteten frühen Kindheit und der schwierigen Zeit als Heranwachsender im katholischen Internat, von seinem Kunststudium und Aufenthalten in der New Yorker Kunstszene, der ehe zufälligen Gründung von BAP, die zur erfolgreichsten Mundartgruppe Deutschlands wurde.
Und dann das: Am 2. November gegen 13 Uhr bemerkt Wolfgang Niedecken beim Lesen, „dass ich nichts mehr kapierte. Ich musste die Seiten immer wieder neu lesen. Dann wurde es nebelig vor den Augen, alles sah merkwürdig aus, mein ganzes Umfeld hatte amorphe Formen. Und dann begegnete ich Gott sei Dank meinem Schutzengel.“ Wolfgang Niedecken hatte einen Schlaganfall erlitten, obwohl er eigentlich kein typischer Schlaganfallpatient war. Es kann also jeden treffen! Dank des schnellen Reagierens seiner Frau Tina konnte das Schlimmste verhindert werden.
Gentechnik im Klassenzimmer
(2010)
Gerlach zum zweiten Mal in den Rat der Gesundheitsweisen berufen Foto: Institut für Allgemeinmedizin
(2010)
Für eine erfolgreiche Behandlung mit implantatprothetischen Therapiekonzepten ist eine stabile Implantat-Abutment-Verbindung entscheidend. Vor allem die Abutmentschraube als komplikationsanfälligste Komponente dieser Verbindung steht im Mittelpunkt zahlreicher wissenschaftlicher Untersuchungen. Implantate und Komponenten aus Zirkoniumdioxid sind schon seit einigen Jahren auf dem Markt erhältlich. Dennoch gibt es keine Studien, die sich mit der Vorspannkraft von Schrauben bei Implantaten und Abutments aus Zirkoniumdioxid beschäftigen. Ebenso wurden bisher noch keine Schrauben mit Feingewinde im Bereich der Implantologie untersucht. Die vorliegende Studie soll den beschriebenen Forschungsbedarf abdecken.
Um zu ermitteln, in wieweit die Schraubengeometrie Einfluss auf die Vorspannkraft bei Implantat-Abutment-Verbindungen aus Zirkoniumdioxid hat, wurden verschiedene Schrauben hergestellt. Mit einem Schraubenkopfwinkel von 90° wurden Schrauben mit Feingewinde (M1,4x0,2) und 2, 4 und 6 Gewindegängen produziert. Zur Variation des Schraubenkopfwinkels wurden Schrauben mit Feingewinde und 4 Gewindegängen sowie einem Schraubenkopfwinkel von 30° und 60° hergestellt. Es wurden Gewindehülsen als Implantat-Analog und Schraubenkopfauflagen aus Zirkoniumdioxid extern hergestellt und eingekauft (Firma Microceram, Meißen, Deutschland).
Um die Vorspannkraft der Verbindung messen zu können, wurden die Prüfkörper in eine zu diesem Zweck entwickelte Messeinheit integriert. Die Messeinheit besteht aus einem Gerüstzylinder, der als Rahmenkonstrukt dient. Im Inneren des Gerüstzylinders befindet sich die Gewindehülse als Implantat-Analog in einem Spannfutter, das in direkter Verbindung mit dem Messsensor steht. In einer Fassung über der Gewindehülse befindet sich die Schraubenkopfauflage als Abutment-Analog. Gewindehülse und Schraubenkopfauflage stehen dabei nicht in direktem Kontakt. Erst durch die Versuchsschrauben kommt diese Verbindung zustande. Die Zugkraft, die beim Anziehen der Schraubenverbindung entsteht, wird vom Sensor registriert. Er leitet daraus die Vorspannkraft der Verbindung ab.
Jede Prüfverbindung wurde mit vier aufeinander folgenden Anzugsdrehmomenten angezogen (15 Ncm, 20 Ncm, 25 Ncm und 30 Ncm). Nach jedem Anzugsvorgang erfolgte die Messung der Vorspannkraft. Die Messwerte sind somit in Abhängigkeit des Anzugsdrehmoments erhoben worden.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Gewindegangzahl der Schrauben keinen Einfluss auf die erzielte Vorspannkraft der Verbindung hat. Die gemessenen Vorspannkräfte bei Schrauben mit 2, 4 und 6 Gewindegängen weisen einen nahezu linearen Einfluss des Anzugsdrehmoments auf die Vorspannkraft nach: Je höher das Anzugsdrehmoment, desto höher auch die ermittelte Vorspannkraft.
Der Schraubenkopfwinkel hingegen zeigte einen Einfluss auf die Vorspannkraft. Bei einem sehr steilen Schraubenkopfwinkel von 30° wurden die geringsten Werte für die Vorspannkraft ermittelt, bei einem Schraubenkopfwinkel von 90° die Höchsten.
Die Ergebnisse dieser Studie wurden mit Ergebnissen einer anderen Versuchsgruppe verglichen, die im selben Versuchsaufbau Schrauben mit gleicher Konfiguration, aber Regelgewinde (M1,6x0,35) statt Feingewinde und größerem Schraubendurchmesser untersuchten. Im Vergleich der Ergebnisse ergab sich kein Vorteil im Bezug auf die erzielte Vorspannkraft bei Schrauben mit Feingewinde.
Schrauben mit 2 Gewindegängen lieferten eine ähnliche Vorspannkraft wie Schrauben mit 4 oder 6 Gewindegängen. Dies legt die Möglichkeit nahe, kürzere Schrauben und somit kürzere Implantate zu entwickeln, um aufwendige Augmentationsmaßnahmen bei geringer Restknochenhöhe umgehen zu können. Vorher müssen jedoch weitere Untersuchungen folgen, um die Stabilität von Schrauben mit 2 Gewindegängen zu überprüfen.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Kurzzeitdynamik zirkulierender Tumorzellen bei hepatozellulären Karzinompatienten, die erstmalig eine radiologische Intervention in Form einer transarteriellen Chemoembolisation oder einer Mikrowellenablation als Therapie erhielten. Dafür wurde in Vorversuchen eine neuartige Methode zur Isolation und Detektion von zirkulierenden Tumorzellen entwickelt.
Zugleich sollte ein potenzieller Einsatz dieser Methode als Screeningverfahren für hepatozelluläre Karzinompatienten mithilfe der Sensitivität und Spezifität überprüft werden. Darüber hinaus wurde eine mögliche Korrelation der Kurzzeitdynamik zirkulierender Tumorzellen sowohl mit der Kurzzeitdynamik des AFP-Wertes als anerkannten HCC-Tumormarker, als auch des IL-6-Wertes als aktuell diskutierten Tumormarker analysiert. Ferner wurde die Kurzzeitdynamik zirkulierender Tumorzellen mit dem klinischen Verlauf der Patienten verglichen.
Im Zeitraum von September 2017 bis Juni 2018 konnten Blutproben von 18 Patienten mit einem hepatozellulären Karzinom untersucht werden. Davon wurden zehn Patienten mittels Mikrowellenablation und acht Patienten mittels transarterieller Chemoembolisation behandelt. Daneben wurden Blutproben von 13 gesunden Probanden ausgewertet.
Methodisch wurden jeweils im Anschluss an die Gewinnung des Patientenblutes, vor und unmittelbar nach jeweiliger radiologischer Intervention, die zirkulierenden Tumorzellen aus dem Blut isoliert und die gewonnenen Zellen durch die Durchflusszytometrie nachgewiesen und quantifiziert. Als zirkulierende Tumorzellen wurden dabei jene Zellen betrachtet, die eine Negativität auf den Marker CD45 sowie eine Positivität auf die Marker ASGPR-1, CD146, CD274 und CD90 zeigten.
Durch den Vergleich der Proben vor und nach radiologischer Intervention konnte gezeigt werden, dass die Anzahlen zirkulierender Tumorzellen nach der radiologischen Intervention im Mittel niedriger sind als vor der Therapie. Die Anzahl zirkulierender Tumorzellen sank dabei im Schnitt bei den mit Mikrowellenablation behandelten Patienten stärker im Vergleich zu denen, die eine transarterielle Chemoembolisation erhielten. Dies bestätigte den klinischen Verlauf der Patientengruppen, da die Mortalität der Gruppe, die eine transarterielle Chemoembolisation erhielten deutlich höher war als bei den übrigen Patienten.
Als klinisch einsetzbare Screening-Methode im Sinne einer „Liquid Biopsy“ für das HCC müssen die Sensitivität und Spezifität weitergehend optimiert werden. Eine signifikante Korrelation zwischen der Kurzzeitdynamik der Anzahlen zirkulierender Tumorzellen und der Kurzzeitdynamik der AFP-Werte und der IL-6-Werte konnte nicht festgestellt werden. Entgegen des erwarteten Trends, legte die angewendete Methode, durch das Absinken der zirkulierenden Tumorzellen, die positive Wirkung der transarteriellen Chemoembolisation und der Mikrowellenablation in hepatozellulären Karzinompatienten dar.
Purpose: To compare Cancer-specific mortality (CSM) in patients with Squamous cell carcinoma (SCC) vs. non-SCC penile cancer, since survival outcomes may differ between histological subtypes. Methods: Within the Surveillance, Epidemiology and End Results database (2004–2016), penile cancer patients of all stages were identified. Temporal trend analyses, cumulative incidence and Kaplan–Meier plots, multivariable Cox regression and Fine and Gray competing-risks regression analyses tested for CSM differences between non-SCC vs. SCC penile cancer patients. Results: Of 4,120 eligible penile cancer patients, 123 (3%) harbored non-SCC vs. 4,027 (97%) SCC. Of all non-SCC patients, 51 (41%) harbored melanomas, 42 (34%) basal cell carcinomas, 10 (8%) adenocarcinomas, eight (6.5%) skin appendage malignancies, six (5%) epithelial cell neoplasms, two (1.5%) neuroendocrine tumors, two (1.5%) lymphomas, two (1.5%) sarcomas. Stage at presentation differed between non-SCC vs. SCC. In temporal trend analyses, non-SCC diagnoses neither decreased nor increased over time (p > 0.05). After stratification according to localized, locally advanced, and metastatic stage, no CSM differences were observed between non-SCC vs. SCC, with 5-year survival rates of 11 vs 11% (p = 0.9) for localized, 33 vs. 37% (p = 0.4) for locally advanced, and 1-year survival rates of 37 vs. 53% (p = 0.9) for metastatic penile cancer, respectively. After propensity score matching for patient and tumor characteristics and additional multivariable adjustment, no CSM differences between non-SCC vs. SCC were observed. Conclusion: Non-SCC penile cancer is rare. Although exceptions exist, on average, non-SCC penile cancer has comparable CSM as SCC penile cancer patients, after stratification for localized, locally invasive, and metastatic disease.
Purpose: In patients with pyogenic spondylodiscitis, surgery is considered the treatment of choice to conduct proper debridement, stabilise the spine and avoid extended bed rest, which in turn is a risk factor for complications such as deep vein thrombosis and pulmonary embolism. Methods: We conducted a retrospective clinical study with analysis of a group of 99 patients who had undergone treatment for pyogenic discitis at our institution between June 2012 and August 2017. Included parameters were age, sex, disease pattern, the presence of deep vein thrombosis, resuscitation, in-hospital mortality, present anticoagulation, preexisting comorbidities, tobacco abuse, body mass index, microbiological germ detection and laboratory results. Results: Among the analysed cohort, 12% of the treated patients for pyogenic spondylodiscitis suffered from a radiologically confirmed pulmonary embolism. Coronary heart disease (p < 0.01), female sex (p < 0.01), anticoagulation at admission (p < 0.01) and non-O blood type (p < 0.001) were associated with development of pulmonary embolism. Pulmonary embolism was significantly associated with resuscitation (p < 0.005) and deep vein thrombosis (p < 0.001). Neurosurgery was not associated with increased risk for pulmonary embolism compared to conservative-treated patients (p > 0.05). Conclusion: Surgery for pyogenic spondylodiscitis was not associated with an elevated risk of pulmonary embolism in our analysis. However, we describe several risk factors for pulmonary embolism in this vulnerable cohort. Prospective studies are necessary to improve prevention and postoperative management in patients with pyogenic spondylodiscitis.
HLA-DRB1 and HLA-DQB1 genetic diversity modulates response to lithium in bipolar affective disorders
(2021)
Bipolar affective disorder (BD) is a severe psychiatric illness, for which lithium (Li) is the gold standard for acute and maintenance therapies. The therapeutic response to Li in BD is heterogeneous and reliable biomarkers allowing patients stratification are still needed. A GWAS performed by the International Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen) has recently identified genetic markers associated with treatment responses to Li in the human leukocyte antigens (HLA) region. To better understand the molecular mechanisms underlying this association, we have genetically imputed the classical alleles of the HLA region in the European patients of the ConLiGen cohort. We found our best signal for amino-acid variants belonging to the HLA-DRB1*11:01 classical allele, associated with a better response to Li (p < 1 × 10−3; FDR < 0.09 in the recessive model). Alanine or Leucine at position 74 of the HLA-DRB1 heavy chain was associated with a good response while Arginine or Glutamic acid with a poor response. As these variants have been implicated in common inflammatory/autoimmune processes, our findings strongly suggest that HLA-mediated low inflammatory background may contribute to the efficient response to Li in BD patients, while an inflammatory status overriding Li anti-inflammatory properties would favor a weak response.
TRIANNI mice carry an entire set of human immunoglobulin V region gene segments and are a powerful tool to rapidly isolate human monoclonal antibodies. After immunizing these mice with DNA encoding the spike protein of SARS-CoV-2 and boosting with spike protein, we identified 29 hybridoma antibodies that reacted with the SARS-CoV-2 spike protein. Nine antibodies neutralize SARS-CoV-2 infection at IC50 values in the subnanomolar range. ELISA-binding studies and DNA sequence analyses revealed one cluster of three clonally related neutralizing antibodies that target the receptor-binding domain and compete with the cellular receptor hACE2. A second cluster of six clonally related neutralizing antibodies bind to the N-terminal domain of the spike protein without competing with the binding of hACE2 or cluster 1 antibodies. SARS-CoV-2 mutants selected for resistance to an antibody from one cluster are still neutralized by an antibody from the other cluster. Antibodies from both clusters markedly reduced viral spread in mice transgenic for human ACE2 and protected the animals from SARS-CoV-2-induced weight loss. The two clusters of potent noncompeting SARS-CoV-2 neutralizing antibodies provide potential candidates for therapy and prophylaxis of COVID-19. The study further supports transgenic animals with a human immunoglobulin gene repertoire as a powerful platform in pandemic preparedness initiatives.
Purpose: Scientific and clinical achievements in radiation, medical, and surgical oncology are changing the landscape of interdisciplinary oncology. The German Society for Radiation Oncology (DEGRO) working group of young clinicians and scientists (yDEGRO) and the DEGRO representation of associate and full professors (AKRO) are aware of the essential role of radiation oncology in multidisciplinary treatment approaches. Together, yDEGRO and AKRO endorsed developing a German radiotherapy & radiation oncology vision 2030 to address future challenges in patient care, research, and education. The vision 2030 aims to identify priorities and goals for the next decade in the field of radiation oncology. Methods: The vision development comprised three phases. During the first phase, areas of interest, objectives, and the process of vision development were defined jointly by the yDEGRO, AKRO, and the DEGRO board. In the second phase, a one-day strategy retreat was held to develop AKRO and yDEGRO representatives’ final vision from medicine, biology, and physics. The third phase was dedicated to vision interpretation and program development by yDEGRO representatives. Results: The strategy retreat’s development process resulted in conception of the final vision “Innovative radiation oncology Together – Precise, Personalized, Human.” The first term “Innovative radiation oncology” comprises the promotion of preclinical research and clinical trials and highlights the development of a national committee for strategic development in radiation oncology research. The term “together” underpins collaborations within radiation oncology departments as well as with other partners in the clinical and scientific setting. “Precise” mainly covers technological precision in radiotherapy as well as targeted oncologic therapeutics. “Personalized” emphasizes biology-directed individualization of radiation treatment. Finally, “Human” underlines the patient-centered approach and points towards the need for individual longer-term career curricula for clinicians and researchers in the field. Conclusion: The vision 2030 balances the ambition of physical, technological, and biological innovation as well as a comprehensive, patient-centered, and collaborative approach towards radiotherapy & radiation oncology in Germany.
Background: Cases of immune complex vasculitis have been reported following COVID-19 infections; so far none in association with novel mRNA-based COVID-19 vaccination. This case report describes a cutaneous immune complex vasculitis after vaccination with BNT162b2. Case presentation: A 76-year old male with liver cirrhosis developed an immune complex vasculitis 12 days after the second injection of BNT162b2. On physical examination, the patient presented with pruritic purpuric macules on hands and feet, flexor and extensor parts of both legs and thighs and lower abdomen, and bloody diarrhoea. Laboratory testing showed elevated inflammatory markers. After short treatment with oral steroids all clinical manifestations and laboratory findings resolved. Conclusions: An increasing number of clinical manifestations have been attributed to COVID-19 infection and vaccination. This is the first written report of immune complex vasculitis after vaccination with BNT162b2. We present our case report and a discussion in the light of type three hypersensitivity reaction.
Rationale: Both attention deficit-/hyperactivity disorder (ADHD) and alcohol use disorder (AUD) are accompanied by deficits in response inhibition. Furthermore, the prevalence of comorbidity of ADHD and AUD is high. However, there is a lack of research on whether the same neuronal subprocesses of inhibition (i.e., interference inhibition, action withholding and action cancellation) exhibit deficits in both psychiatric disorders. Methods: We examined these three neural subprocesses of response inhibition in patient groups and healthy controls: non-medicated individuals with ADHD (ADHD; N = 16), recently detoxified and abstinent individuals with alcohol use disorder (AUD; N = 15), and healthy controls (HC; N = 15). A hybrid response inhibition task covering interference inhibition, action withholding, and action cancellation was applied using a 3T functional magnetic resonance imaging (fMRI). Results: Individuals with ADHD showed an overall stronger hypoactivation in attention related brain areas compared to AUD or HC during action withholding. Further, this hypoactivation was more accentuated during action cancellation. Individuals with AUD recruited a broader network, including the striatum, compared to HC during action withholding. During action cancellation, however, they showed hypoactivation in motor regions. Additionally, specific neural activation profiles regarding group and subprocess became apparent. Conclusions: Even though deficits in response inhibition are related to both ADHD and AUD, neural activation and recruited networks during response inhibition differ regarding both neuronal subprocesses and examined groups. While a replication of this study is needed in a larger sample, the results suggest that tasks have to be carefully selected when examining neural activation patterns of response inhibition either in research on various psychiatric disorders or transdiagnostic questions.
Patients with neuroendocrine tumors (NET) often go through a long phase between onset of symptoms and initial diagnosis. Assessment of time to diagnosis and pre-clinical pathway in patients with gastroenteropancreatic NET (GEP-NET) with regard to metastases and symptoms. Retrospective analysis of patients with GEP-NET at a tertiary referral center from 1984 to 2019; inclusion criteria: Patients ≥18 years, diagnosis of GEP-NET; statistical analysis using non-parametrical methods. Four hundred eighty-six patients with 488 tumors were identified; median age at first diagnosis (478/486, 8 unknown) was 59 years; 52.9% male patients. Pancreatic NET: 143/488 tumors; 29.3%; small intestinal NET: 145/488 tumors, 29.7%. 128/303 patients (42.2%) showed NET specific and 122/486 (25%) patients other tumor-specific symptoms. 222/279 patients had distant metastases at initial diagnosis (187/222 liver metastases). 154/488 (31.6%) of GEP-NET were incidental findings. Median time from tumor manifestation (e.g., symptoms related to NET) to initial diagnosis across all entities was 19.5 (95% CI: 12–28) days. No significant difference in patients with or without distant metastases (median 73 vs 105 days, P = .42). A large proportion of GEP-NET are incidental findings and only about half of all patients are symptomatic at the time of diagnosis. We did not find a significant influence of the presence of metastases on time to diagnosis, which shows a large variability with a median of <30 days.
Purpose: Early detection of adenocarcinomas in the esophagus is crucial for achieving curative endoscopic therapy. Targeted biopsies of suspicious lesions, as well as four-quadrant biopsies, represent the current diagnostic standard. However, this procedure is time-consuming, cost-intensive, and examiner-dependent. The aim of this study was to test whether impedance spectroscopy is capable of distinguishing between healthy, premalignant, and malignant lesions. An ex vivo measurement method was developed to examine esophageal lesions using impedance spectroscopy immediately after endoscopic resection. Methods: After endoscopic resection of suspicious lesions in the esophagus, impedance measurements were performed on resected cork-covered tissue using a measuring head that was developed, with eight gold electrodes, over 10 different measurement settings and with frequencies from 100 Hz to 1 MHz. Results: A total of 105 measurements were performed in 60 patients. A dataset of 400 per investigation and a total of more than 42,000 impedance measurements were therefore collected. Electrical impedance spectroscopy (EIS) was able to detect dysplastic esophageal mucosa with a sensitivity of 81% in Barrett’s esophagus. Conclusion: In summary, EIS was able to distinguish different tissue characteristics in the different esophageal tissues. EIS thus holds potential for further development of targeted biopsies during surveillance endoscopy.
Introduction: In an emergency department, the majority of pediatric trauma patients present because of minor injuries. The aim of this study was to evaluate temporal changes in age-related injury pattern, trauma mechanism, and surgeries in pediatric patients. Methods: This retrospective study included patients < 18 years of age following trauma from 01/2009 to 12/2018 at a level I trauma center. They were divided into two groups: group A (A: 01/2009 to 12/2013) and group B (B: 01/2014 to 12/2018). Injury mechanism, injury pattern, and surgeries were analyzed. As major injuries fractures, dislocations, and organ injuries and as minor injuries contusions and superficial wounds were defined. Results: 23,582 patients were included (58% male, median age 8.2 years). There was a slight increase in patients comparing A (n = 11,557) and B (n = 12,025) with no difference concerning demographic characteristics. Significant more patients (A: 1.9%; B: 2.4%) were admitted to resuscitation room, though the number of multiple injured patients was not significantly different. In A (25.5%), major injuries occurred significantly less frequently than in B (27.0%), minor injuries occurred equally. Extremity fractures were significantly more frequent in B (21.5%) than in A (20.2%), peaking at 8–12 years. Most trauma mechanisms of both groups were constant, with a rising of sport injuries at 8–12 years. Conclusion: Although number of patients increases only slightly over a decade, there was a clear increase in major injuries, particularly extremity fractures, peaking at 8–12 years. At this age also sport accidents significantly increased. At least, admittance to resuscitation room rose but without an increase of multiple injured patients.
Introduction: Improvements in both musculoskeletal and non-musculoskeletal manifestations are important treatment goals in psoriatic arthritis (PsA). Objective: These post hoc analyses determined whether additional benefits related to various PsA domains are observed in patients simultaneously achieving 50% improvement in American College of Rheumatology criteria (ACR50) and 100% improvement in Psoriasis Area Severity Index (PASI100), the primary endpoint of the SPIRIT-H2H study. Methods: Patients with active PsA and psoriasis in SPIRIT-H2H (N = 566) were categorised into two sets of four response groups irrespective of treatment allocation (approved dosages of ixekizumab or adalimumab): patients who simultaneously achieved ACR50 and PASI100 response, achieved ACR50 response only, achieved PASI100 response only, or did not achieve ACR50 or PASI100 response after 24 and 52 weeks of treatment. Patients achieving simultaneous ACR50 and PASI100 response were compared with the other patient response groups at the corresponding time point for efficacy and health-related quality of life (HRQoL) outcomes. Results: Patients simultaneously achieving ACR50 and PASI100 responses at week 24 or 52 showed higher rates of ACR70 response, minimal disease activity, Disease Activity in Psoriatic Arthritis ≤ 4, resolution of enthesitis and dactylitis, and HRQoL improvement at weeks 24 and 52, respectively, than the other corresponding response groups at both time points. Conclusion: High levels of disease control, such as those obtained with simultaneous achievement of ACR50 and PASI100 response, were linked to better outcomes across a wide range of endpoints that are important for patients with PsA. Patients meeting this combined endpoint showed more comprehensive and thus greater control of disease activity.
Purpose: To investigate short-term (3 months follow-up) changes in visual quality following Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) for Fuchs endothelial dystrophy (FED). Methods: In this prospective institutional case series, 51 patients that underwent DMEK for FED were included. Assessment included the Quality of Vision (QoV) questionnaire preoperatively, at 1 month, and 3 months after surgery. Secondary outcome measures were anterior segment parameters acquired by Scheimpflug imaging, corrected distance visual acuity (CDVA), and endothelial cell density (ECD). Results: Glare, hazy vision, blurred vision, and daily fluctuation in vision were the symptoms mostly reported preoperatively. All symptoms demonstrated a significant reduction of item scores for severity, frequency, and bothersome in the course after DMEK (P < 0.01). Glare and fluctuation in vision remained to some extent during the follow-up period (median score = 1). Preoperatively, corneal densitometry correlated moderately to weakly with severity of hazy vision (rs = 0.39; P = 0.03) and frequency (rs = 0.26; P = 0.02) as well as severity (rs = 0.27; P = 0.03) of blurry vision. CDVA and central corneal thickness (CCT) did not correlate with visual complains. Conclusions: Following DMEK for FED, patient-reported visual symptoms assessed by the QoV questionnaire represent a useful tool providing valuable information on the impact of DMEK on visual quality that cannot be directly estimated by morphological parameters and visual acuity only.
Background: Due to the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, interventions in the upper airways are considered high-risk procedures for otolaryngologists and their colleagues. The purpose of this study was to evaluate limitations in hearing and communication when using a powered air-purifying respirator (PAPR) system to protect against severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) transmission and to assess the benefit of a headset. Methods: Acoustic properties of the PAPR system were measured using a head and torso simulator. Audiological tests (tone audiometry, Freiburg speech test, Oldenburg sentence test (OLSA)) were performed in normal-hearing subjects (n = 10) to assess hearing with PAPR. The audiological test setup also included simulation of conditions in which the target speaker used either a PAPR, a filtering face piece (FFP) 3 respirator, or a surgical face mask. Results: Audiological measurements revealed that sound insulation by the PAPR headtop and noise, generated by the blower-assisted respiratory protection system, resulted in significantly deteriorated hearing thresholds (4.0 ± 7.2 dB hearing level (HL) vs. 49.2 ± 11.0
Objectives: To evaluate the predictive value of volumetric bone mineral density (BMD) assessment of the lumbar spine derived from phantomless dual-energy CT (DECT)-based volumetric material decomposition as an indicator for the 2-year occurrence risk of osteoporosis-associated fractures. Methods: L1 of 92 patients (46 men, 46 women; mean age, 64 years, range, 19–103 years) who had undergone third-generation dual-source DECT between 01/2016 and 12/2018 was retrospectively analyzed. For phantomless BMD assessment, dedicated DECT postprocessing software using material decomposition was applied. Digital files of all patients were sighted for 2 years following DECT to obtain the incidence of osteoporotic fractures. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was used to calculate cut-off values and logistic regression models were used to determine associations of BMD, sex, and age with the occurrence of osteoporotic fractures. Results: A DECT-derived BMD cut-off of 93.70 mg/cm3 yielded 85.45% sensitivity and 89.19% specificity for the prediction to sustain one or more osteoporosis-associated fractures within 2 years after BMD measurement. DECT-derived BMD was significantly associated with the occurrence of new fractures (odds ratio of 0.8710, 95% CI, 0.091–0.9375, p < .001), indicating a protective effect of increased DECT-derived BMD values. Overall AUC was 0.9373 (CI, 0.867–0.977, p < .001) for the differentiation of patients who sustained osteoporosis-associated fractures within 2 years of BMD assessment. Conclusions: Retrospective DECT-based volumetric BMD assessment can accurately predict the 2-year risk to sustain an osteoporosis-associated fracture in at-risk patients without requiring a calibration phantom. Lower DECT-based BMD values are strongly associated with an increased risk to sustain fragility fractures.
Key Points: Dual-energy CT–derived assessment of bone mineral density can identify patients at risk to sustain osteoporosis-associated fractures with a sensitivity of 85.45% and a specificity of 89.19%. The DECT-derived BMD threshold for identification of at-risk patients lies above the American College of Radiology (ACR) QCT guidelines for the identification of osteoporosis (93.70 mg/cm 3 vs 80 mg/cm 3 ).
To explore and describe attitudes and opinions towards suicidality in healthcare professionals (HCPs) working with oncological patients. Methods: A 48-item online questionnaire was developed and distributed to HCPs working with cancer patients. Three hundred fifty-four answered questionnaires were analyzed. Results: The majority of HCPs reported that they were able to understand why a cancer patient would commit suicide (87.8%) or would seek help from an assisted suicide organization (ASO; 83.9%). The understandable reasons were pain and physical impairments (51.4%), social isolation (19.8%), loss of control and autonomy (18.1%), terminal disease (17.2%), loss of meaning (15.3%), desperation (14.7%), and psychic distress (9.3%). Personal experiences with suicidality lead only 44.8% of HCPs to believe that thereby they would be better able to understand a patients’ wish for suicide. Religion was negatively associated with understanding of suicide and why a cancer patient would seek help from an ASO. Knowledge of suicidality was positively associated with why a cancer patient would seek help from an ASO. Conclusions: There is still little knowledge in oncology about the relation of HCPs’ attitudes toward suicidality in their patients and how those attitudes influence their behavior, especially care and treatment of patients. More research on this topic is needed. It stands to reason that more education about suicidality in cancer patients seems likely to improve understanding and attitudes and thereby influence care for cancer patients.
Das Übergangstraining : Maßnahme in der betrieblichen Wiedereingliederung im professionellen Tanz
(2021)
Neben der Vorbeugung von akuten und chronischen Schäden ist im professionellen Bühnentanz bei gesundheitlichen Problemen am Muskel-Skelett-System eine intensive – dem Berufssport vergleichbare – Rehabilitation unter Berücksichtigung tanzspezifischer Bewegungselemente von großer Bedeutung. In Kombination mit anderen, die Leistungsfähigkeit wiederherstellenden Maßnahmen ist das in diesem Beitrag erläuterte sog. Übergangstraining („transition dance class“) als Trainingsform im Rahmen der stufenweisen beruflichen Wiedereingliederung von zentraler Bedeutung, da es die Übergangsphase zwischen allgemeinen Maßnahmen einer Rehabilitation und dem Wiedererreichen der vollständigen Arbeitsfähigkeit im Tanzberuf darstellt.
Für die Funktion und das Überleben von Zellen ist die Aufrechterhaltung und Regulation der Redoxhomöostase durch Produktion und Elimination von radikalen Sauerstoffspezies (ROS) von entscheidender Bedeutung. In Tumorzellen finden sich höhere basale ROS-Level als in gesunden Zellen, was jedoch trotz des vermehrten oxidativen Stresses nicht zur Zelltodinduktion führt, da kompensatorisch antioxidative Mechanismen ebenfalls gesteigert sind. Vor allem zwei antioxidative Systeme sind hauptsächlich bei der Elimination von ROS involviert: das Glutathion (GSH)-System und das Thioredoxin (TRX)-System. Hierbei spielt eine beständige Regeneration von GSH, als auch von TRX, eine wichtige Rolle, da diese bei der Reduktion von Sauerstoffradikalen verbraucht werden. Im hepatozellulären Karzinom (HCC) ist die gestörte Redoxhomöostase mit gesteigerten ROS Leveln ein wichtiger Faktor in der Karzinogenese. Das HCC wird oft erst im fortgeschrittenen, nicht mehr kurativen Stadium diagnostiziert und ist resistent gegenüber nahezu allen Formen von Chemotherapien. Dies verdeutlich die immense Bedeutung der Erforschung der teilweise unverstandenen Tumorgenese, aber auch die Notwendigkeit für die Entwicklung von neuen Therapien.
In der hier dargestellten experimentellen Arbeit gingen wir deshalb der Frage nach, ob die alleinige Inhibierung der antioxidativen Schutzmechanismen durch sog. ROS Modulatoren ausreicht, um eine Zelltodinduktion in humanen HCC-Zelllinien herbeizuführen und damit eine potenzielle neue Therapiestrategie aufzuzeigen.
Wir konnten zeigen, dass die simultane Inhibierung dieser zwei antioxidativen Hauptmechanismen im HCC durch die Kombination von Auranofin (TXR-Inhibitor) mit Buthionine-Sulfoximin (BSO, Glutathion-Inhibitor) und Erastin (indirekter Glutathion-Inhibitor) mit BSO zur ROS-abhängigen Zelltodinduktion im HCC in vitro führt. Interessant ist, dass die gesteigerten ROS-Level jedoch nicht den Zelltod im HCC induzierten, wenn nur eines der beiden antioxidativen Systeme inhibiert wurde. Offenbar ist die Tumorzelle in der Lage durch Hochregulierung anderer antioxidativer Systeme das induzierte ROS zu neutralisieren. Unsere Untersuchungen zum Wirkmechanismus der Zelltodinduktion durch die Kombinationsbehandlungen Auranofin + BSO bzw. Erastin + BSO identifizierten unerwarteterweise eine Caspasen-unabhängige, nicht-apoptotische Zelltodform, die sog Ferroptose, welche durch ROS-Produktion und Lipidperoxidierung charakterisiert ist.
Weitere Experimente konnten untermauern, dass mit der Induktion der Ferroptose durch die selektive ROS-Modulation die Apoptoseresistenz der HCC Zellen umgangen werden kann.
Mechanistisch kann diese erstmals 2012 beschriebene eisenabhängige Zelltodform, Ferroptose, durch zwei verschiedene Signalwege induziert werden: Erstens durch den kanonischen Pfad, bei welchem die Inhibierung der Glutathionperoxidase 4 (GPX4), einem Protein, welches die Zellmembran vor Lipidperoxidation schützt, eine zentrale Rolle spielt, und zweitens durch den nicht-kanonischen Pfad, welcher durch eine Anhäufung von zweiwertigem Eisen u. a. durch Aktivierung von Hämoxygenasen (HO), vermittelt durch den Transkriptionsfaktor Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), gekennzeichnet ist. Wir konnten feststellen, dass in unseren Kombinationsbehandlungen beide Pfade involviert sind und eine Herunterregulierung von GPX4 als auch eine Akkumulation von Nrf2 und Hämoxygenase-1 (HO-1) besteht.
Zusammenfassend konnte unsere Arbeit zeigen, dass mittels pharmakologischer Adressierung zweier antioxidativer Systeme die Therapieresistenz der HCC-Zellen umgangen werden kann, und dass die Induktion der Ferroptose zukünftig eine vielversprechende Therapieoption im HCC darstellen könnte.
Hintergrund: Seit mehr als 50 Jahren werden in Deutschland Herzschrittmacher-Implantationen durchgeführt, mittlerweile mit mehr als 100.000 Implantationen pro Jahr. Obwohl es sich um einen gängigen Eingriff handelt, existieren wenig prospektiv randomisierte Studien zu technischen Aspekten der Implantation, insbesondere dem Wundverschluss am Ende der Operation. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, an einem Kollektiv von Patienten unerwünschte Ereignisse und kosmetische Ergebnisse, in Abhängigkeit des beim Hautverschluss verwendeten Nahtmaterials (resorbierbarer bzw. nicht-resorbierbarer Faden), miteinander zu vergleichen.
Methoden: In einem Zeitraum von Juli 2018 bis April 2019 wurden Patienten mit geplanter de novo Herzschrittmacher-Implantation ohne Defibrillationstherapie prospektiv in die Studie eingeschlossen und anhand einer Randomisierungliste in zwei Probandengruppen eingeteilt: nicht-resorbierbares Nahtmaterial (Gruppe Prolene®) bzw. resorbierbares Nahtmaterial (Gruppe Monocryl®).
Ein Tag (Beobachtungszeitpunkt 1), sechs Wochen (Beobachtungszeitpunkt 2) und ein Jahr post-OP (Beobachtungszeitpunkt 3) erfolgte die Beurteilung der Narbe bezüglich des kosmetischen Ergebnisses und klinisch relevanter, unerwünschter Ereignisse. Zur kosmetischen Beurteilung diente die Wundbreite in mm, eine auftretende Kelloidbildung und die „Patient and Observer Scar Assessment Scale“ (POSA-Score). Dieser wurde zu Beobachtungszeitpunkt 1 seitens des Patienten auf zwei Fragen (Schmerzhaftigkeit, Juckreiz) reduziert. Die erhobenen klinisch relevanten Parameter waren Nachblutungen, Infektionen, Insuffizienz der Naht und Revisions-OP aufgrund eines Lokalbefundes.
Ergebnisse: Es konnten 114 Patienten in die Studie eingeschlossen werden. Zu Beobachtungszeitpunkt 2 und Beobachtungszeitpunkt 3 belief sich die Anzahl auf jeweils 92 Probanden. Zu allen drei Beobachtungszeitpunkten konnte zwischen beiden Gruppen weder ein signifikanter Unterschied im kosmetischen Ergebnis noch im Auftreten klinisch relevanter Ereignisse festgestellt werden.
Schlussfolgerung: Anhand der vorliegenden Studie scheint das verwendete Nahtmaterial keinen großen Einfluss auf das kosmetische Ergebnis der Narbe, sowie auf das Auftreten von unerwünschten Ereignissen zu haben. Eine multizentrische prospektiv randomisierte Studie mit größerer Patientenanzahl ist notwendig, um die hier erhobenen Daten zu verifizieren.
HINTERGRUND: Asthma ist die häufigste chronische Krankheit bei Kindern und Jugendlichen, wobei bei einem Großteil bereits erste Exazerbationen im Vorschulalter auftreten. Diese sind meist mit stationären Aufenthalten verbunden, jedoch gibt es nur wenige detaillierte zeitliche und demografische Untersuchungen dieser besonders schweren Asthmakohorte. Ebenso gibt es kaum Untersuchungen über die Verteilung der Asthmaphänotypen in dieser Altersgruppe.
METHODEN: Es erfolgte eine retrospektive Analyse von 572 Krankenhausaufenthalten im Universitätsklinikum für Kinder- und Jugendmedizin Frankfurt mit der ICD Diagnose Asthma (J.45) zwischen dem 1. Januar 2008 und dem 31. Dezember 2017 bei Kindern im Alter 1-5 Jahren. Die Aufteilung erfolgte in drei Phänotypen. Allergisches Asthma (RAST und/oder Prick-Test positiv), eosinophiles Asthma (Eosinophilie >300/µl und RAST/Prick-Test negativ) und nicht-allergisches Asthma (Eosinophilie ≤300/µl und RAST/Prick-Test negativ). Akut schweres Asthma wurde definiert als akute Dyspnoe, Tachypnoe, Sauerstoffbedarf und/oder systemische Steroidtherapie. Analysiert wurden u.a. Alter, Geschlecht, Liegezeit, Therapie und Re-Hospitalisierungsrate.
ERGEBNISSE: Von 572 Krankenhausaufenthalten mit der Diagnose Asthma erfüllten 205 Patienten die Definition eines akut schweren Asthmas. Von diesen 205 Kindern wurden bereits n=55 (26,8%) vor der stationären Aufnahme mit einem inhalativen Steroid (ICS) behandelt. Die phänotypische Charakterisierung ergab folgende Verteilung: 49% wiesen Allergisches Asthma, 15% Asthma mit atopischer Dermatitis, 10% eosinophiles nicht-allergisches Asthma und 26% nicht-allergisches Asthma. Von diesen Patienten wurden 71.7% mit ICS und 15,1% mit Montelukast als Monotherapie entlassen. Die Rate der Notfallvorstellung (Notfallambulanz und Re-Hospitalisierung) innerhalb von 12 Monaten nach Entlassung war mit n=42 (20,5%) hoch. Die Zahl der Eosinophilen (> 300 µl) hatte keinen Einfluss auf die Re-Hospitalisierung. Es zeigte sich eine hohe Verschreibung von Antibiotika bei Asthma-Patienten (143 (69,8%) der 205 Patienten) während des stationären Aufenthalts, wobei nur 42 Patienten (20,5%) einen CRP-Wert über 2 mg/dl aufwiesen.
Schlussfolgerung: Obwohl die Asthmaprävalenz bei Schulkindern höher ist, leiden Vorschulkinder im Alter von 1-5 Jahren häufiger an schweren Asthma-Exazerbationen mit Hospitalisierung. Trotz protektiver Therapie mit ICS oder Montelukast ist die Re-Hospitalisierungsrate hoch. Die bisherigen Therapiekonzepte reichen in dieser Altersgruppe anscheinend nicht aus, um Patienten mit schwerem Asthma im Vorschulalter ausreichend zu kontrollieren. Neue Therapiekonzepte wie die Triple-Therapie mit Zugabe des Long-Acting Muscarin Rezeptors (Tiotropium) sollten dringend evaluiert werden.
Cancer stem cells (CSCs) are nowadays one of the major focuses in tumor research since this subpopulation was revealed to be a great obstacle for successful treatment. The identification of CSCs in pediatric solid tumors harbors major challenges because of the immature character of these tumors. Here, we present CD34, CD90, OV-6 and cell-surface vimentin (csVimentin) as reliable markers to identify CSCs in hepatoblastoma cell lines. We were able to identify CSC characteristics for the subset of CD34+CD90+OV-6+csVimentin+-co-expressing cells, such as pluripotency, self-renewal, increased expression of EMT markers and migration. Treatment with Cisplatin as the standard chemotherapeutic drug in hepatoblastoma therapy further revealed the chemo-resistance of this subset, which is a main characteristic of CSCs. When we treated the cells with the Hsp90 inhibitor 17-AAG, we observed a significant reduction in the CSC subset. With our study, we identified CSCs of hepatoblastoma using CD34, CD90, OV-6 and csVimentin. This set of markers could be helpful to estimate the success of novel therapeutic approaches, as resistant CSCs are responsible for tumor relapses.
Background: Dual-source dual-energy computed tomography (DECT) offers the potential for opportunistic osteoporosis screening by enabling phantomless bone mineral density (BMD) quantification. This study sought to assess the accuracy and precision of volumetric BMD measurement using dual-source DECT in comparison to quantitative CT (QCT). Methods: A validated spine phantom consisting of three lumbar vertebra equivalents with 50 (L1), 100 (L2), and 200 mg/cm3 (L3) calcium hydroxyapatite (HA) concentrations was scanned employing third-generation dual-source DECT and QCT. While BMD assessment based on QCT required an additional standardised bone density calibration phantom, the DECT technique operated by using a dedicated postprocessing software based on material decomposition without requiring calibration phantoms. Accuracy and precision of both modalities were compared by calculating measurement errors. In addition, correlation and agreement analyses were performed using Pearson correlation, linear regression, and Bland-Altman plots. Results: DECT-derived BMD values differed significantly from those obtained by QCT (p < 0.001) and were found to be closer to true HA concentrations. Relative measurement errors were significantly smaller for DECT in comparison to QCT (L1, 0.94% versus 9.68%; L2, 0.28% versus 5.74%; L3, 0.24% versus 3.67%, respectively). DECT demonstrated better BMD measurement repeatability compared to QCT (coefficient of variance < 4.29% for DECT, < 6.74% for QCT). Both methods correlated well to each other (r = 0.9993; 95% confidence interval 0.9984–0.9997; p < 0.001) and revealed substantial agreement in Bland-Altman plots. Conclusions: Phantomless dual-source DECT-based BMD assessment of lumbar vertebra equivalents using material decomposition showed higher diagnostic accuracy compared to QCT.
We investigated the effects of sexual arousal induced by olfactory stimuli on the expression of neuromodulators, neurotransmitters and sexual steroid receptors in the suprachiasmatic nucleus (SCN, the circadian pacemaker of mammals) and other cerebral entities of Syrian hamsters (Mesocricetus auratus) compared to manual sleep deprivation and immobilization stress. The hamsters kept under a 12:12 hours (h) light:dark cycle were deprived of sleep by sexual stimulation, gentle manual handling or immobilization stress for 1 h at the beginning of the light phase and subsequently sacrificed at zeitgeber time 01:00, respectively; for comparison, hamsters were manually sleep deprived for 6 or 20 h or sacrificed after completing a full sleep phase. As demonstrated by immunohistochemistry, apart from various alterations after manual sleep deprivation, sexual stimulation caused down-regulation of arginine-vasopressin (AVP), vasointestinal peptide (VIP), serotonin (5-HT), substance P (SP), and met-enkephalin (ME) in the SCN. Somatostatin (SOM) was diminished in the medial periventricular nucleus (MPVN). In contrast, an increase in AVP was observed in the PVN, that of oxytocin (OXY) in the supraoptic nucleus (SON), of tyrosine-hydroxylase (TH) in the infundibular nucleus (IN), and dopamine beta-hydroxylase (DBH) in the A7 neuron population of the brain stem (A7), respectively. Testosterone in plasma was increased. The results indicate that sexual arousal extensively influences the neuropeptide systems of the SCN, suggesting an involvement of the SCN in reproductive behavior.
Rodent models of Parkinson’s disease are based on transgenic expression of mutant synuclein, deletion of PD genes, injections of MPTP or rotenone, or seeding of synuclein fibrils. The models show histopathologic features of PD such as Lewi bodies but mostly only subtle in vivo manifestations or systemic toxicity. The models only partly mimic a predominant loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra. We therefore generated mice that express the transgenic diphtheria toxin receptor (DTR) specifically in DA neurons by crossing DAT-Cre mice with Rosa26 loxP-STOP-loxP DTR mice. After defining a well-tolerated DTx dose, DAT-DTR and DTR-flfl controls were subjected to non-toxic DTx treatment (5 × 100 pg/g) and subsequent histology and behavioral tests. DAT protein levels were reduced in the midbrain, and tyrosine hydroxylase-positive neurons were reduced in the substantia nigra, whereas the pan-neuronal marker NeuN was not affected. Despite the promising histologic results, there was no difference in motor function tests or open field behavior. These are tests in which double mutant Pink1−/−SNCAA53T Parkinson mice show behavioral abnormalities. Higher doses of DTx were toxic in both groups. The data suggest that DTx treatment in mice with Cre/loxP-driven DAT-DTR expression leads to partial ablation of DA-neurons but without PD-reminiscent behavioral correlates.
Peptide receptor radionuclide therapy (PRRT) of metastatic neuroendocrine tumors (NET) can be successfully repeated but may eventually be dose-limited. Since 177Lu-DOTATATE dose limitation may come from hematological rather than renal function, hematological peripheral blood stem cell backup might be desirable. Here, we report our initial experience of peripheral blood stem-cell collection (PBSC) in patients with treatment-related cytopenia and therefore high risk of bone-marrow failure. Five patients with diffuse bone-marrow infiltration of NET and relevant myelosuppression (≥grade 2) received PBSC before one PRRT cycle with 177Lu-DOTATATE (7.6 ± 0.8 GBq/cycle). Standard stem-cell mobilization with Granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) was applied, and successful PBSC was defined as a collection of >2 × 106/kg CD34+ cells. In case of initial failure, Plerixafor was administered in addition to G-CSF prior to apheresis. PBSC was successfully performed in all patients with no adverse events. Median cumulative activity was 44.8 GBq (range, 21.3–62.4). Three patients had been previously treated with PRRT, two of which needed the addition of Plerixafor for stem-cell mobilization. Only one of five patients required autologous peripheral blood stem-cell transplantation during the median follow up time of 28 months. PBSC collection seems to be feasible in NET with bone-marrow involvement and might be worth considering as a backup strategy prior to PRRT, in order to overcome dose-limiting bone-marrow toxicity.
Gaining detailed knowledge about sex-related immunoregulation remains a crucial prerequisite for the development of adequate disease models and therapeutic strategies enabling personalized medicine. Here, the key parameter of the production of cytokines mediating disease resolution was investigated. Among these cytokines, STAT3-activating interleukin (IL)-22 is principally associated with recovery from tissue injury. By investigating paradigmatic acetaminophen-induced liver injury, we demonstrated that IL-22 expression is enhanced in female mice. Increased female IL-22 was confirmed at a cellular level using murine splenocytes stimulated by lipopolysaccharide or αCD3/CD28 to model innate or adaptive immunoactivation. Interestingly, testosterone or dihydrotestosterone reduced IL-22 production by female but not by male splenocytes. Mechanistic studies on PMA/PHA-stimulated T-cell-lymphoma EL-4 cells verified the capability of testosterone/dihydrotestosterone to reduce IL-22 production. Moreover, we demonstrated by chromatin immunoprecipitation that testosterone impairs binding of the aryl hydrocarbon receptor to xenobiotic responsive elements within the murine IL-22 promoter. Overall, female mice undergoing acute liver injury and cultured female splenocytes upon inflammatory activation display increased IL-22. This observation is likely related to the immunosuppressive effects of androgens in males. The data presented concur with more pronounced immunological alertness demonstrable in females, which may relate to the sex-specific course of some immunological disorders.
The coronavirus SARS-CoV-2 is the cause of the ongoing COVID-19 pandemic. Most SARS-CoV-2 infections are mild or even asymptomatic. However, a small fraction of infected individuals develops severe, life-threatening disease, which is caused by an uncontrolled immune response resulting in hyperinflammation. However, the factors predisposing individuals to severe disease remain poorly understood. Here, we show that levels of CD47, which is known to mediate immune escape in cancer and virus-infected cells, are elevated in SARS-CoV-2-infected Caco-2 cells, Calu-3 cells, and air−liquid interface cultures of primary human bronchial epithelial cells. Moreover, SARS-CoV-2 infection increases SIRPalpha levels, the binding partner of CD47, on primary human monocytes. Systematic literature searches further indicated that known risk factors such as older age and diabetes are associated with increased CD47 levels. High CD47 levels contribute to vascular disease, vasoconstriction, and hypertension, conditions that may predispose SARS-CoV-2-infected individuals to COVID-19-related complications such as pulmonary hypertension, lung fibrosis, myocardial injury, stroke, and acute kidney injury. Hence, age-related and virus-induced CD47 expression is a candidate mechanism potentially contributing to severe COVID-19, as well as a therapeutic target, which may be addressed by antibodies and small molecules. Further research will be needed to investigate the potential involvement of CD47 and SIRPalpha in COVID-19 pathology. Our data should encourage other research groups to consider the potential relevance of the CD47/ SIRPalpha axis in their COVID-19 research.
A high incidence of thromboembolic events associated with high mortality has been reported in severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) infections with respiratory failure. The present study characterized post-transcriptional gene regulation by global microRNA (miRNA) expression in relation to activated coagulation and inflammation in 21 critically ill SARS-CoV-2 patients. The cohort consisted of patients with moderate respiratory failure (n = 11) and severe respiratory failure (n = 10) at an acute stage (day 0–3) and in the later course of the disease (>7 days). All patients needed supplemental oxygen and severe patients were defined by the requirement of positive pressure ventilation (intubation). Levels of D-dimers, activated partial thromboplastin time (aPTT), C-reactive protein (CRP), and interleukin (IL)-6 were significantly higher in patients with severe compared with moderate respiratory failure. Concurrently, next generation sequencing (NGS) analysis demonstrated increased dysregulation of miRNA expression with progression of disease severity connected to extreme downregulation of miR-320a, miR-320b and miR-320c. Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) pathway analysis revealed involvement in the Hippo signaling pathway, the transforming growth factor (TGF)-β signaling pathway and in the regulation of adherens junctions. The expression of all miR-320 family members was significantly correlated with CRP, IL-6, and D-dimer levels. In conclusion, our analysis underlines the importance of thromboembolic processes in patients with respiratory failure and emphasizes miRNA-320s as potential biomarkers for severe progressive SARS-CoV-2 infection.
Background: To test the effect of urological primary cancers (bladder, kidney, testis, upper tract, penile, urethral) on overall mortality (OM) after secondary prostate cancer (PCa). Methods: Within the Surveillance, Epidemiology and End Results (SEER) database, patients with urological primary cancers and concomitant secondary PCa (diagnosed 2004-2016) were identified and were matched in 1:4 fashion with primary PCa controls. OM was compared between secondary and primary PCa patients and stratified according to primary urological cancer type, as well as to time interval between primary urological cancer versus secondary PCa diagnoses. Results: We identified 5,987 patients with primary urological and secondary PCa (bladder, n = 3,287; kidney, n = 2,127; testis, n = 391; upper tract, n = 125; penile, n = 47; urethral, n = 10) versus 531,732 primary PCa patients. Except for small proportions of Gleason grade group and age at diagnosis, PCa characteristics between secondary and primary PCa were comparable. Conversely, proportions of secondary PCa patients which received radical prostatectomy were smaller (29.0 vs. 33.5%), while no local treatment rates were higher (34.2 vs. 26.3%). After 1:4 matching, secondary PCa patients exhibited worse OM than primary PCa patients, except for primary testis cancer. Here, no OM differences were recorded. Finally, subgroup analyses showed that the survival disadvantage of secondary PCa patients decreased with longer time interval since primary cancer diagnosis. Conclusions: After detailed matching for PCa characteristics, secondary PCa patients exhibit worse survival, except for testis cancer patients. The survival disadvantage is attenuated, when secondary PCa diagnosis is made after longer time interval, since primary urological cancer diagnosis.
Objective: To evaluate the prognostic impact of gastrointestinal involvement on the survival of children with Langerhans cell histiocytosis (GI-LCH) registered with the international clinical trials of the Histiocyte Society. Study design: This was a retrospective analysis of 2414 pediatric patients registered onto the consecutive trials DAL-HX 83, DAL-HX 90, LCH-I, LCH-II, and LCH-III. Results: Among the 1289 patients with single-system LCH, there was no single case confined to the GI tract; 114 of 1125 (10%) patients with multisystem LCH (MS-LCH) had GI-LCH at initial presentation. GI-LCH was significantly more common in children aged <2 years at diagnosis (13% vs 6% in those aged >2 years; P < .001) and in those with risk organ involvement (15% vs 6% in those without risk organ involvement; P < .001). The 5-year overall survival (OS) in patients without risk organ involvement was excellent irrespective of GI disease (98% vs 97% in patients with GI-LCH; P = .789). In patients with risk organ involvement, the 5-year OS was 51% in 70 patients with GI-LCH vs 72% in 394 patients without GI-LCH (P < .001). Conclusions: GI-LCH has an additive unfavorable prognostic impact in children with MS-LCH and risk organ involvement. The emerding need for more intensive or alternative treatments mandates prospective evaluation.