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Background: High reproducibility and low intra- and interobserver variability are important strengths of cardiac magnetic resonance (CMR). In clinical practice a significant learning curve may however be observed. Basic CMR courses offer an average of 1.4 h dedicated to lecturing and demonstrating left ventricular (LV) function analysis. The purpose of this study was to evaluate the effect of initial teaching on complete and intermediate beginners’ quantitative measurements of LV volumes and function by CMR.
Methods: Standard clinical cine CMR sequences were acquired in 15 patients. Five observers (two complete beginners, one intermediate, two experienced) measured LV volumes. Before initial evaluation beginners read the SCMR guidelines on CMR analysis. After initial evaluation, beginners participated in a two-hour teaching session including cases and hands-on training, representative for most basic CMR courses, after which it is uncertain to what extent different centres provide continued teaching and feedback in-house. Dice Similarity Coefficient (DSC) assessed delineations. Agreement, accuracy, precision, repeatability and reliability were assessed by Bland-Altman, coefficient of variation, and intraclass correlation coefficient methods.
Results: Endocardial DSC improved after teaching (+0.14 ± 0.17;p < 0.001) for complete beginners. Low intraobserver variability was found before and after teaching, however with wide limits of agreement. Beginners underestimated volumes by up to 44 ml (EDV), 27 ml (ESV) and overestimated LVM by up to 53 g before teaching, improving to an underestimation of up to 9 ml (EDV), 7 ml (ESV) and an overestimation of up to 30 g (LVM) after teaching. For the intermediate beginner, however, accuracy was quite high already before teaching.
Conclusions: Initial teaching to complete beginners increases accuracy for assessment of LV volumes, however with high bias and low precision even after standardised teaching as offered in most basic CMR courses. Even though the intermediate beginner showed quite high accuracy already before teaching, precision did generally not improve after standardised teaching. To maintain CMR as a technique known for high accuracy and reproducibility and low intra- and inter-observer variability for quantitative measurements, internationally standardised training should be encouraged including high-quality feedback mechanisms. Objective measurements of training methods, training duration and, above all, quality of assessments are required.
The G2A receptor (GPR132) contributes to oxaliplatin-induced mechanical pain hypersensitivity
(2017)
Chemotherapy-induced peripheral neuropathic pain (CIPN) is a common and severe debilitating side effect of many widely used cytostatics. However, there is no approved pharmacological treatment for CIPN available. Among other substances, oxaliplatin causes CIPN in up to 80% of treated patients. Here, we report the involvement of the G-protein coupled receptor G2A (GPR132) in oxaliplatin-induced neuropathic pain in mice. We found that mice deficient in the G2A-receptor show decreased mechanical hypersensitivity after oxaliplatin treatment. Lipid ligands of G2A were found in increased concentrations in the sciatic nerve and dorsal root ganglia of oxaliplatin treated mice. Calcium imaging and patch-clamp experiments show that G2A activation sensitizes the ligand-gated ion channel TRPV1 in sensory neurons via activation of PKC. Based on these findings, we conclude that targeting G2A may be a promising approach to reduce oxaliplatin-induced TRPV1-sensitization and the hyperexcitability of sensory neurons and thereby to reduce pain in patients treated with this chemotherapeutic agent.
Background Microdeletions are known to confer risk to epilepsy, particularly at genomic rearrangement “hotspot” loci. However, deciphering their role outside hotspots and risk assessment by epilepsy sub-type has not been conducted.
Methods We assessed the burden, frequency and genomic content of rare, large microdeletions found in a previously published cohort of 1,366 patients with Genetic Generalized Epilepsy (GGE) plus two sets of additional unpublished genome-wide microdeletions found in 281 Rolandic Epilepsy (RE) and 807 Adult Focal Epilepsy (AFE) patients, totaling 2,454 cases. These microdeletion sets were assessed in a combined analysis and in sub-type specific approaches against 6,746 ethnically matched controls.
Results When hotspots are considered, we detected an enrichment of microdeletions in the combined epilepsy analysis (adjusted-P= 2.00×10-7; OR = 1.89; 95%-CI: 1.51-2.35), where the implicated microdeletions overlapped with rarely deleted genes and those involved in neurodevelopmental processes. Sub-type specific analyses showed that hotspot deletions in the GGE subgroup contribute most of the signal (adjusted-P = 1.22×10-12; OR = 7.45; 95%-CI = 4.20-11.97). Outside hotspot loci, microdeletions were enriched in the GGE cohort for neurodevelopmental genes (adjusted-P = 4.78×10-3; OR = 2.30; 95%-CI = 1.42-3.70), whereas no additional signal was observed for RE and AFE. Still, gene content analysis was able to identify known (NRXN1, RBFOX1 and PCDH7) and novel (LOC102723362) candidate genes affected in more than one epilepsy sub-type but not in controls.
Conclusions Our results show a heterogeneous effect of recurrent and non-recurrent microdeletions as part of the genetic architecture of GGE and a minor to negligible contribution in the etiology of RE and AFE.
Why do humans cooperate and often punish norm violations of others? In the present study, we sought to investigate the genetic bases of altruistic punishment (AP), which refers to the costly punishment of norm violations with potential benefit for other individuals. Recent evidence suggests that norm violations and unfairness are indexed by the feedback-related negativity (FRN), an anterior cingulate cortex (ACC) generated neural response to expectancy violations. Given evidence on the role of serotonin and dopamine in AP as well as in FRN-generation, we explored the impact of genetic variation of serotonin and dopamine function on FRN and AP behavior in response to unfair vs. fair monetary offers in a Dictator Game (DG) with punishment option. In a sample of 45 healthy participants we observed larger FRN amplitudes to unfair DG assignments both for 7-repeat allele carriers of the dopamine D4 receptor (DRD4) exon III polymorphism and for l/l-genotype carriers of the serotonin transporter gene-linked polymorphic region (5-HTTLRP). Moreover, 5-HTTLPR l/l-genotype carriers punished unfair offers more strongly. These findings support the role of serotonin and dopamine in AP, potentially via their influence on neural mechanisms implicated in the monitoring of expectancy violations and their relation to impulsive and punishment behavior.
Epigenetic control of microsomal prostaglandin E synthase-1 by HDAC-mediated recruitment of p300
(2017)
Nonsteroidal anti-inflammatory drugs are the most widely used medicine to treat pain and inflammation, and to inhibit platelet function. Understanding the expression regulation of enzymes of the prostanoid pathway is of great medical relevance. Histone acetylation crucially controls gene expression. We set out to identify the impact of histone deacetylases (HDACs) on the generation of prostanoids and examine the consequences on vascular function. HDAC inhibition (HDACi) with the pan-HDAC inhibitor, vorinostat, attenuated prostaglandin (PG)E2 generation in the murine vasculature and in human vascular smooth muscle cells. In line with this, the expression of the key enzyme for PGE2 synthesis, microsomal PGE synthase-1 (PTGES1), was reduced by HDACi. Accordingly, the relaxation to arachidonic acid was decreased after ex vivo incubation of murine vessels with HDACi. To identify the underlying mechanism, chromatin immunoprecipitation (ChIP) and ChIP-sequencing analysis were performed. These results suggest that HDACs are involved in the recruitment of the transcriptional activator p300 to the PTGES1 gene and that HDACi prevented this effect. In line with the acetyltransferase activity of p300, H3K27 acetylation was reduced after HDACi and resulted in the formation of heterochromatin in the PTGES1 gene. In conclusion, HDAC activity maintains PTGES1 expression by recruiting p300 to its gene.
Die Einführung von Patient Blood Management (PBM) führt zu einem Paradigmenwechsel bezüglich Erkennen und Therapie der Anämie und zeigt Maßnahmen auf um die Entstehung einer Anämie zu verhindern. PBM unterstützt den Arzt im Entscheidungsdilemma zwischen positiver Wirkung und nachteiligen Nebenwirkungen von Bluttransfusionen. Mit PBM wird der Blutverbrauch deutlich reduziert und die Nebenwirkungen gesenkt. Nicht nur die therapeutischen Maßnahmen, sondern auch die diagnostischen PBM Maßnahmen im Labor führen zu einer relevanten Verringerung des Blutvolumens. PBM Studienergebnisse zeigen eine signifikant Reduktion der Morbidität und Mortalität und die Verbesserung des Patienten- Outcome. Ein weiterer positiver Nebeneffekt ist Schonung von Ressourcen in allen beteiligten Bereichen, welches zu einer relevanten Kostenreduktion und Steigerung der Wirtschaftlichkeit führt. Zusätzlich sensibilisiert das PBM bezüglich des Vorliegens, der Entwicklung und der Therapie einer anämischen Situation sowie den Umgang mit der kostbaren Ressource Blut. Die Bedeutung des PBM wird mittlerweile von der Industrie auch für das Labor unterstützt; für den Bereich POCT ist das PBM jedoch bisher noch nicht adäquat technisch realisiert.
The yeast Rcf1 protein is a member of the conserved family of proteins termed the hypoxia-induced gene (domain) 1 (Hig1 or HIGD1) family. Rcf1 interacts with components of the mitochondrial oxidative phosphorylation system, in particular the cytochrome bc1 (complex III)-cytochrome c oxidase (complex IV) supercomplex (termed III-IV) and the ADP/ATP carrier proteins. Rcf1 plays a role in the assembly and modulation of the activity of complex IV; however, the molecular basis for how Rcf1 influences the activity of complex IV is currently unknown. Hig1 type 2 isoforms, which include the Rcf1 protein, are characterized in part by the presence of a conserved motif, (Q/I)X3(R/H)XRX3Q, termed here the QRRQ motif. We show that mutation of conserved residues within the Rcf1 QRRQ motif alters the interactions between Rcf1 and partner proteins and results in the destabilization of complex IV and alteration of its enzymatic properties. Our findings indicate that Rcf1 does not serve as a stoichiometric component, i.e. as a subunit of complex IV, to support its activity. Rather, we propose that Rcf1 serves to dynamically interact with complex IV during its assembly process and, in doing so, regulates a late maturation step of complex IV. We speculate that the Rcf1/Hig1 proteins play a role in the incorporation and/or remodeling of lipids, in particular cardiolipin, into complex IV and. possibly, other mitochondrial proteins such as ADP/ATP carrier proteins.
OBJECTIVE: The role of supraglottic airway devices in emergency airway management is highlighted in international airway management guidelines. We evaluated the application of the new generation laryngeal tube suction (LTS-II/LTS-D) in the management of in-hospital unexpected difficult airway and cardiopulmonary resuscitation.
METHODS: During a seven-year period, patients treated with a laryngeal tube who received routine anesthesia and had an unexpected difficult airway (Cormack Lehane Grade 3-4), who underwent cardiopulmonary resuscitation, or who underwent cardiopulmonary resuscitation outside the operating room and had a difficult airway were evaluated. Successful placement of the LTS II/LTS-D, sufficient ventilation, time to placement, number of placement attempts, stomach content, peripheral oxygen saturation/end-tidal carbon dioxide development (SpO2/etCO2) over 5 minutes, subjective overall assessment and complications were recorded.
RESULTS: In total, 106 adult patients were treated using an LTS-II/LTS-D. The main indication for placement was a difficult airway (75%, n=80), followed by cardiopulmonary resuscitation (25%, n=26) or an overlap between both (18%, n=19). In 94% of patients (n=100), users placed the laryngeal tube during the first attempt. In 93% of patients (n=98), the tube was placed within 30 seconds. A significant increase in SpO2 from 97% (0-100) to 99% (5-100) was observed in the whole population and in cardiopulmonary resuscitation patients. The average initial etCO2 of 39.5 mmHg (0-100 mmHg) decreased significantly to an average of 38.4 mmHg (10-62 mmHg) after 5 minutes. A comparison of cardiopulmonary resuscitation patients with non-cardiopulmonary resuscitation patients regarding gastric contents showed no significant difference.
CONCLUSIONS: LTS-D/LTS-II use for in-hospital unexpected difficult airway management provides a secure method for primary airway management until other options such as video laryngoscopy or fiber optic intubation become available.
Objective: The aim of this study was to evaluate and compare the efficacy of single-treatment cooled and uncooled microwave ablation in thyroid nodules.
Methods: Eighteen patients (11 women) with an average age of 62 years (range: 41–80) with 18 cold, mainly solid or solid thyroid nodules were treated with cooled or uncooled microwave ablation. Pain during the treatment was measured on a 10-point score. Side effects revealed by ultrasound or patients’ complaints were documented. Laboratory data was evaluated before, 24 h and three months after MWA. Nodule volumes were measured before and three months after MWA.
Results: Cooled MWA was better tolerated than uncooled MWA. A significant reduction of thyroid nodule volume was observed in all cases. The reduction after cMWA was higher (40%) than after uMWA (29%). Pain intensity during cMWA was significantly lower than after uMWA. CMWA and uMWA led to a significant decrease of nodule blood circulation and echogenicity and to a significant increase of nodule elasticity. Thyroid function remained intact in all cases. The energy (kJ/s) administered into the nodules in relation to the ablation time during cMWA was higher than during uMWA.
Conclusions: CMWA leads to a slightly higher but statistically not significant nodule volume reduction than uMWA. Patient comfort during cMWA is higher than during uMWA. The risk of unintended side effects is less in cMWA. A Single-treatment provides sufficient results.
Background: Supracondylar fractures of the humerus are a common injury in pediatric traumatology. The most common operative therapy is closed reduction and percutaneous pinning using K-wires. Common complications associated with this entity are neurovascular lesions, especially of the brachial artery and the median nerve.
Methods: We report two cases of patients treated in our trauma-center with supracondylar fracture of the humerus (AO IV°) and neurovascular complications.
Results: Both patients underwent open revision and recovered completely in their further course.
Conclusion: We recommend detailed neurovascular examination initially and after reposition of the fracture. The threshold for open reduction in cases of irreducible fractures should be low. In the presence of neurovascular impairment an open revision is mandatory, even months after the initial Trauma.
Ubiquitination is a widespread post-translational modification that controls multiple steps in autophagy, a major lysosome-mediated intracellular degradation pathway. A variety of ubiquitin chains are attached as selective labels on protein aggregates and dysfunctional organelles, thus promoting their autophagy-dependent degradation. Moreover, ubiquitin modification of autophagy regulatory components is essential to positively or negatively regulate autophagy flux in both non-selective and selective pathways. We review the current findings that elucidate the components, timing, and kinetics of the multivalent role of ubiquitin signals in control of amplitude and selectivity of autophagy pathways as well as their impact on the development of human diseases.
Bei Knochendefekten kritischer Größe gestaltet sich die selbstständige Regeneration als nahezu unmöglich, weshalb es nötig ist die Therapie zu optimieren. Die Verwendung autologer Spongiosatransplantate stellt den aktuellen Goldstandard dar, was jedoch mit einer Reihe von Komplikationen, beispielsweise Schmerzen an der Entnahmestelle oder Wundheilungsstörungen verbunden ist. Das Knochen Tissue Engineering repräsentiert eine aussichtsreiche Alternative. Die Kombination eines osteokonduktiven Gerüststoffes mit regenerativen Zellen, wie zum Beispiel mononukleäre Zellen des Knochenmarks (BMC), stellt einen vielversprechenden Ansatz dar. Die BMCs haben im Vergleich zu anderen verwendbaren Zelltypen, z.B. mesenchymale Stammzellen (MSCs) oder endothelialen Vorläuferzellen (EPCs), den entscheidenden Vorteil einer kurzen Aufbereitungszeit, wodurch die definitive Frakturversorgung beschleunigt wird.
Mittels Inhibierung von MicroRNAs (miRNAs) mit Einfluss auf das osteogene und angiogene Potenzial der BMCs soll dieses System weiter verbessert werden. MiRNAs umfassen eine Gruppe kurzer, nicht-codierender RNAs die an der Steuerung grundlegender biologischer Prozesse beteiligt sind. Im Rahmen dieser Studie sind die MIR92A sowie MIR335 von besonderem Interesse. MIR92A blockiert die Angiogenese durch Verringerung der Expression des pro-angiogenen Proteins Integrin alpha 5 (ITGA5, CD51) sowie durch die Aktivierung des Notch-Signalweges um die Vascular endothelial growth factor (VEGF)-induzierte Blutgefäßbildung zu reduzieren. MIR335 hemmt über die Verringerung der Proteinkonzentration des Runt-related transcription factor 2 (RUNX2) die Proliferation und Differenzierung von humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSCs) zu osteogenen Zellen. Aufgrund der erläuterten Erkenntnisse sollte in dieser Arbeit überprüft werden, ob die Neutralisation von MIR92A (Vaskularisierung) und MIR335 (osteogene Differenzierung) in BMCs mittels spezifischer antiMIR zu einer weiteren Verbesserung der BMC gestützten Therapie großer Knochendefekte führt.
Im ersten Teil der Versuche wurde das Prinzip der Lipotransfektion, zur Einbringung der Antikörper gegen die miRNAs in BMCs, optimiert und die Transfektionseffizenz bestimmt. In Abhängigkeit von der Zellsorte wurden mit 30 % - 69 % ausreichend hohe Transfektionseffizenzen erzielt, um jeweils 24 h nach Transfektion einen signifikanten Rückgang der Target-miRNA-Konzentrationen zu erreichen.
Nachdem die Wirksamkeit der Transfektion nachgewiesen war, wurden im zweiten Teil der Experimente die spezifischen Effekte der antiMIR auf die Zielgene überprüft. Der Einsatz von antiMIR92A führte nach 72 h zu einer erhöhten Genexpression von ITGA5 sowie VEGFA, zwei für die Angiogenese entscheidende Proteine. Zusätzliche konnte mittels FACS-Analyse eine signifikant gesteigerte CD51-Oberflächenexpression dokumentiert werden. Bei der Verwendung von antiMIR335 konnte eine verstärkte Expression der für die osteogene Differenzierung entscheidenden Indikatoren RUNX2 und BMP2 nachgewiesen werden. Die additionale Gabe von VEGFA (MIR92A) oder BMP2 (MIR335) konnte nach 48 h einen Trend zu verstärkter ITGA5 und VEGFA, beziehungsweise RUNX2 und BMP2 Expression erkennen lassen.
Zusammenfassend hat diese Studie verdeutlicht, dass die Inhibierung der MIR92A und MIR335 eine vielversprechende Möglichkeit bietet, das BMC gestützte Knochen Tissue Engineering weiter zu optimieren.
Glioblastoma multiforme accounts for more than 80% of all malignant gliomas in adults and a minor fraction of new annual cases occurs in children. In the last decades, research shed light onto the molecular patterns underlying human malignancies which resulted in a better understanding of the disease and finally an improved long term survival for cancer patients. However, malignancies of the central nervous system and especially glioblastomas are still related to poor outcomes with median survivals of less than 6 months despite extensive surgery, chemotherapy and radiation. Hence, a better understanding of the molecular mechanism driving and sustaining cancerous mutations in glioblastomas is crucial for the development of targeted therapies. Apoptosis, a form of programmed cell death, is an important feature of eukaryotic cells and crucial for the maintenance of multicellular homeostasis. Because apoptosis is a highly complex and tightly regulated signaling pathway, resisting apoptotic stimuli and avoiding cell death is a hallmark of the cancerous transformation of cells. Hence, targeting molecular structures to reestablish apoptotic signaling in tumor cells is a promising approach for the treatment of malignancies. Smac mimetics are a group of small molecular protein inhibitors that structurally derive from an intracellular protein termed Smac and selectively block Inhibitor of apoptosis (IAP) proteins, which are often aberrantly expressed in cancer. Several studies confirmed the antitumoral effects of Smac mimetics in different human malignancies, including glioblastoma, and give rationales for the development of potent Smac mimetics and Smac mimetic-based combination protocols. This study investigates the antitumoral activity of the bivalent Smac mimetic BV6 in combination with Interferon α. Latter is a well characterized cytokine with an essential role in immunity, cell differentiation and apoptosis. This study further aims to address the molecular mechanisms underlying the antitumoral activity of the combination treatment by using well established molecular cell death assays, flow cytometry, western blot analysis, genetic approaches and selective pharmacological inhibition. Since different Smac mimetics and Smac mimetic-based combination therapies are currently under clinical evaluations, findings of this study may have broad implications for the application of Smac mimetics as clinical cancer therapeutics.
Das T-lymphoblastische Lymphom (T-LBL) ist eine seltene Form des Non-Hodgkin-Lymphoms (NHL). Als wirksamste Behandlung haben sich intensive Therapien analog zu Protokollen für die akute lymphoblastische Leukämien (ALL) etabliert. Auch bei Erwachsenen werden inzwischen hohe CR-Raten erreicht. Aufgrund einer Rezidivrate von 20–35 % und einem Überleben von 45–75% besteht jedoch der Bedarf einer weiteren Therapieoptimierung. Dieses Ziel wird von der multizentrischen deutschen Studiengruppe für die ALL des Erwachsenen (GMALL) verfolgt, die prospektive Studien durchgeführt und eigene Therapieempfehlungen evaluiert hat.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Effektivität der GMALL-Studientherapie T-LBL 1/2004 und der GMALL-Konsensus-Empfehlung für die Therapie neu diagnostizierter T-LBL bei Erwachsenen untersucht. Hauptaugenmerk lag auf der Auswertung der Gesamtergebnisse und der Evaluierung potentiell prognostischer Faktoren. Eine weitere wesentliche Fragestellung war es, die Bedeutung der Mediastinalbestrahlung in der Erstlinientherapie für das Therapieergebnis zu evaluieren. Ein weiterer Schwerpunkt war die Evaluation der Bedeutung eines Interimstagings mittels PET. Zusätzlich wurde die Wirksamkeit verschiedener Salvageansätze bei primärem Therapieversagen und Rezidiv evaluiert.
Ausgewertet wurden Daten von 149 Patienten, die zwischen 2004 und 2013 in zwei konsekutiven Kohorten gemäß der Studie GMALL T-LBL 01/2004 (Kohorte I; n = 101) oder der GMALL-Therapieempfehlung (Kohorte II; n = 48) behandelt wurden. Die empfohlene Therapie beinhaltete zwei Induktionsblöcke, die Reinduktion sowie sechs Konsolidationsblöcke. Die ZNS-Prophylaxe bestand aus intrathekalen Chemotherapiegaben und eine Schädelbestrahlung mit 24 Gy. Patienten, die gemäß der Studie 01/2004 behandelt wurden, sollten nach der Induktion außerdem eine Mediastinalbestrahlung mit 36 Gy erhalten. Patienten ohne CR/CRu nach dem ersten Konsolidationsblock sollten einer Salvagetherapie außerhalb des Studienprotokolls oder der Therapieempfehlung zugeführt werden. Bei mittels CT bestimmter CRu oder PR zu diesem Zeitpunkt wurde zur Sicherung des Remissionsstatus eine PET empfohlen.
Die CR-Rate der Gesamtpopulation lag bei 76 %. Das Gesamtüberleben und das erkrankungsfreie Überleben nach zwei Jahren lagen bei 72 bzw. 70 %. Die Rezidivrate betrug 28 %, die Überlebenswahrscheinlichkeit ein Jahr nach Rezidivdiagnose lag bei 35 %. Es bestand kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Überlebensraten von Patienten mit und ohne Mediastinalbestrahlung (bestrahlte Patienten der Kohorte vs. Patienten der Kohorte II). Alle Patienten mit computertomographisch ermittelter CRu nach Konsolidation I, bei denen eine konfirmatorische PET durchgeführt wurde (n=21), waren PET-negativ, d. h. in metabolischer CR. Von den PET-evaluierten Patienten mit computertomographisch ermittelter PR (n = 22) waren 55 % PET-negativ. In der Gesamtpopulation wurden zahlreiche potentielle Prognosefaktoren analysiert. Statistische Signifikanz erreichte dabei nur der Allgemeinzustand. Ein ECOG-Score von 0–1 war mit einem günstigeren erkrankungsfreien Überleben assoziiert.
Die Ergebnisse zeigen eine gute Effektivität der GMALL-Therapie. Der Verzicht auf die Mediastinalbestrahlung in der Therapieempfehlung war nicht mit einer Verschlechterung des Therapieergebnisses verbunden. Die Arbeit verdeutlicht die Komplexität der frühen Remissionsbeurteilung mit verschiedenen Verfahren im Versorgungsstandard und unterstreicht den dringenden Bedarf einer standardisierten Remissionsbeurteilung und Referenzbefundung. Die PET erwies sich als wichtiges Instrument des Interimstagings, um eine remissionsabhängige Therapiestratifikation sinnvoll durchführen zu können. Sie zeigte sich zudem als unerlässlich für die korrekte Bewertung der Effektivität von Salvagestrategien und damit für die Therapieoptimierung bei primärer Refraktärität.
Die in dieser Arbeit ausgewerteten Daten bilden die bisher größte berichtete Population einheitlich behandelter erwachsener T-LBL Patienten ab. Die Ergebnisse stellen eine wichtige Grundlage für die weitere Therapieoptimierung im Rahmen der aktuell laufenden GMALL-Studie 08/2013 dar.
Etablierung innovativer Strategien zur Resistenzumgehung bei der Therapie des Urothelkarzinoms
(2017)
Patienten mit fortgeschrittenem Blasenkarzinom haben eine sehr schlechte Prognose. Neue Behandlungsansätze, die ihnen eine realistische Heilungschance bieten, sind dringend notwendig. Der Einsatz des mTOR-Inhibitors TEM könnte ein innovatives Lösungskonzept darstellen. Zu berücksichtigen ist jedoch die Gefahr einer Resistenzinduktion unter Langzeitbehandlung. Basierend auf vorausgegangenen Studien wurde im Rahmen der Promotionsarbeit postuliert, dass die Behandlung mit dem HDAC-Inhibitor VPA eine Therapiestrategie darzustellen vermag, mit der durch Tem bedingte Resistenzen umgegangen werden können.
In der vorliegenden Arbeit wurde das biologische Verhalten verschiedener Blasenkarzinomzellen unter chronischer Tem-Therapie studiert und anschließend der Einfluss von VPA auf Wachstum und Proliferation der Zellen (TEM-resistent versus TEM-sensibel) untersucht.
Verwendet wurden die Zelllinien RTT112 und UMUC3. Die Resistenz wurde durch TEM induziert. Das Zellwachstum wurde mit MTT und die Proliferation mittels BrdU-Einbau evaluiert. Mittels Flow-Zytometrie erfolgte die Analyse der Zellzyklusprogression. Relevante Zellzyklusproteine und intrazelluläre Zielproteine wurden mittels Western Blot Verfahren analysiert. siRNA Knock-Down-Studien dienten zur Beurteilung der biologischen Relevanz der Proteine.
Die chronische mTOR-Blockade mit TEM über mehrere Monate hinweg ging mit einer Resistenzinduktion einher, nachgewiesen über eine Verschiebung des IC50-Wertes. VPA bewirkte nicht nur bei den TEM-sensiblen, sondern auch den TEM-resistenten Zellen eine signifikante Wachstums- und Proliferationshemmung. Der Effekt korrelierte mit einer Zunahme von Tumorzellen in der G0/G1-Phase des Zellzyklusses und Abnahme von S-Phase-Zellen. Die G2/M-Phase reduzierte sich in RT112-Kulturen und bei TEM-sensitiven UMUC3-Zellen. Hingegen erhöhte sich der Anteil von TEM-resistenten UMUC3-Kulturen in G2/M. VPA bewirkte bei allen Zellpopulationen Veränderungen an der Cyclin-Cdk-Achse. Insbesondere bei UMUC3-Zellen kam es unter VPA zur Suppression in der Aktivität mTOR-relevanter Signalmoleküle (Rictor, Raptor, Akt, p70S6). In beiden Zelllinien, RT112 und UMUC3, erhöhte sich der Expressionsspiegel der acetylierten Histone H3 und H4. Mittels siRNA wurde belegt, dass die Blockade von Cyclin A und Cdk2 mit einem verminderten Tumorwachstum assoziiert ist.
Aufgrund der vorgestellten Daten lässt sich postulieren, dass die Anwendung von VPA die Gefahr einer durch TEM induzierten Resistenz abzuwenden vermag. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit präsentieren vielversprechende anti-tumorale Effekte VPAs und stellen möglicherweise eine innovative und effiziente Strategie zur Behandlung des fortgeschrittenen Blasenkarzinoms dar. Da Tem und VPA in der Klinik bereits etabliert sind, wäre eine Umsetzung rasch möglich.
Zur Verifizierung der am in vitro Modell erhobenen Daten sind weitere, vertiefende Untersuchungen am lebenden Organismus essentiell, um die Resistenzphänomene zu belegen.
Aufgrund einer hohen Inzidenz und einer ungünstigen Prognose stellt die Behandlung von Patienten mit lebermetastasierten kolorektalen Karzinomen eine große Herausforderung in der klinischen Routine dar. Weiterhin sind die chirurgische Resektion und eine systemische Chemotherapie die Standards in der Behandlung dieser Patienten. Allerdings kommen viele Patienten für eine chirurgische Therapie aufgrund einer fortgeschrittenen Lebermetastasierung nicht in Frage. Eine relativ hohe Rezidivrate nach operativer Metastastenentfernung und ein Tumorprogress unter systemischer Chemotherapie stellen ein weiteres Problem dar.
Sind konventionelle Therapien ausgeschöpft, können von Seiten der interventionellen Radiologie eine Reihe minimal-invasiver Therapiemöglichkeiten angeboten werden.
Nach Zugang über die Arteria femoralis superficialis erfolgt bei der transarteriellen Chemoembolisation (TACE) unter angiographischer Kontrolle eine lokale Applikation von Chemotherapeutika und Embolisate in Blutgefäße von Lebermetastasen. Bei der perkutanen thermischen Ablation erfolgt eine Punktion von Lebermetastasen Computertomografie-gesteuert mit nachfolgender Tumordestruktion durch Hitze. Diese beiden Therapieverfahren können auch je nach klinischer Ausgangslage miteinander kombiniert werden.
Die vorliegende Arbeit umfasst 452 Patienten mit nicht-reseziebaren Lebermetastasen kolorektaler Metastasen die sich einer Therapie mittels TACE in 4-wöchigen Intervallen unterzogen. Dabei wurden 233 Patienten palliativ nur mit TACE behandelt, während 219 Patienten neoadjuvant mit TACE behandelt wurden, bevor eine perkutane thermische Ablation, entweder in Form einer Mikrowellenablation oder Laserablation durchgeführt wurde. Für beide Patientengruppen wurden das mediane Gesamtüberleben sowie das progressionsfreie Überleben ab der ersten TACE berechnet. Für beide Überlebenszeiten wurden ferner verschiedene Faktoren getestet, die potentiell eine prognostische Aussagekraft haben. Es wurde auch getestet auf welche Kombination an Chemotherapeutika das beste Ansprechen nach TACE erzielt wird.
Des Weiteren wurden von 34 Patienten gezielt 55 Lebermetastasen mit Diffusions-gewichteter MRT-Bildgebung (DWI) untersucht. Durch Dokumentation eines aus der DWI errechneten ‚apparenten Diffusionskoeffizienten‘ (ADC) wurde getestet ob damit eine Vorhersage über das Therapieansprechen erfolgen kann.
Einen Monat nach der ersten TACE zeigten 7 Metastasen ein Therapieansprechen, wobei kein signifikanter Unterschied zwischen absoluten prätherapeutischen ADC Werten von Metastasen mit und ohne Therapieansprechen bestand (p=0,94).
Drei Monate nach der ersten TACE zeigten 17 Metastasen ein Therapieansprechen. Es bestand ein signifikanter Unterschied zwischen absoluten prätherapeutischen ADC Werten von Metastasen mit (median 1,08x10-3mm²/s) und ohne Therapieansprechen (median 1,30x10-3mm²/s). Dabei zeigten prätherapeutische ADC Werte einen mäßigen Vorhersagewert für das Therapieansprechen (AUC 0,7).
Bei Metastasen die ein Therapieansprechen nach 3 Monaten zeigten wurde ein signifikanter Anstieg von ADC Werten beobachtet (p<0,001).
Mit einer Sensitivität von 77% und einer Spezifität von 74% konnte ein Ansprechen nach drei TACE Sitzungen vorhergesagt werden, wenn es zu einem Anstieg der ADC Werte um 12,17% kam (AUC 0,817). Zudem wurde eine starke und signifikante Korrelation zwischen dem prozentualen Anstieg der ADC Werte und einer prozentualen Größenänderung der Lebermetastasen beobachtet werden (r=0,651, p<0,001).
Die palliativ mit TACE behandelten Patienten zeigten ein Gesamtüberleben von 12,6 Monaten und ein progressionsfreies Überleben von 5,9 Monaten. Dagegen lag das Gesamtüberleben und das progressionsfreie Überleben der neoadjuvant behandelten Patienten mit folgender thermischen Ablation bei 25,8 und 10,8 Monaten.
Die Unterschiede im Gesamtüberleben und progressionsfreien Überleben zwischen den beiden Gruppen waren statistisch signifikant (p<0,001).
Extrahepatische Metastasten vor Therapie mit TACE waren ein signifikanter prognostischer Einflussfaktor in der Überlebensanalyse der neoadjuvant und palliativ therapierten Gruppe. Anzahl, Größe und Lokalisation waren ferner signifikante Faktoren für das Gesamtüberleben und progressionsfreie Überleben der neoadjuvanten Kohorte. Geschlecht, Lokalisation des Primärtumors, T- und N- Stadien des TNM-Klassifikationssystem des Primärtumors, zeitliches Auftreten der Lebermetastasen, Ablationsmethode und Patientenalter hatten keinen Einfluss auf das Überleben in beiden Kohorten. Das beste Ansprechen auf TACE wurde bei einer Verwendung einer Dreifachkombination von Chemotherapeutika beobachtet (p=0,021).
Zusammenfassend zeigt die Arbeit, dass die TACE eine effektive Therapie bei Lebermetastasen kolorektaler Karzinome darstellt. Eine Messung von ADC Werten erscheint ein potentieller Biomaker für das Ansprechen von Lebermetastasen zu sein.
Hintergrund: Eine empirische Untersuchung zur tatsächlichen Lehrpraxis an den medizinischen Fakultäten sowie eine Aufnahme der Wünsche von Medizinstudierenden und Ärzten unterschiedlicher Weiterbildungsgrade hinsichtlich Seltener Erkrankungen in der Lehre ist bisher noch nicht umfassend vorgenommen worden. Um die Integration der Seltenen Erkrankungen in die medizinische Ausbildung an deutschen Universitäten zu fördern, soll neben einer Ist-Analyse zudem die Entwicklung eines geeigneten Modellmoduls für Seltene Erkrankungen erfolgen. Dies soll einen Beitrag dazu leisten, angehende Ärzte bereits während ihres Humanmedizinstudiums für Seltene Erkrankungen zu sensibilisieren.
Methoden: Es wird eine Ist- Analyse anhand einer anonymen Fragebogenumfrage an den medizinischen Fakultäten Deutschlands sowie ein leitfadengestütztes Interview mit Studierenden im praktischen Jahr, Assistenzärzten des Universitätsklinikums Frankfurt und Fachärzten für Allgemeinmedizin/ hausärztlich tätigen Internisten des Kreises Bergstraße sowie Alzey-Worms durchgeführt. Aus der Gesamtheit der studentischen Wünsche an eine Lehrveranstaltung zu Seltenen Erkrankungen, den Empfehlungen von Seiten der Assistenzärzte/ Fachärzte für Allgemeinmedizin sowie den Kompetenzbereichen und Lernzielen des NKLM wird das Modellmodul mit entsprechenden Kompetenzen und Lernzielen entwickelt.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: In den empirisch erhobenen Daten zeigt sich, dass Mediziner aller Aus- und Weiterbildungsstufen häufiger als gedacht mit Seltenen Erkrankungen in Berührung kommen. Weiterhin ist festzustellen, dass die momentane Lehrsituation nicht optimal auf den Umgang mit Seltenen Erkrankungen vorbereitet. 29 von 33 Befragten begrüßen daher die curriculare Integration von Seltenen Erkrankungen in das Medizinstudium. Die frühe Sensibilisierung von Medizinstudierenden für die spezifischen Probleme von Menschen mit Seltenen Erkrankungen sowie die lernzielorientierte Kompetenzvermittlung zum Umgang mit solchen durch ein curricular integriertes Modellmodul, trägt zur Professionalisierung der angehenden Ärzte bei. Gleichzeitig wird die Versorgung von Menschen mit Seltenen Erkrankungen verbessert. Einerseits kann somit dem Patienten ein langer Leidensweg erspart werden, andererseits tritt bei Medizinern keine Überforderung im Umgang mit Nichtwissen über Seltene Erkrankungen ein. Die dabei eingesparten zeitlichen und finanziellen Ressourcen können in eine optimale Patientenversorgung investiert werden.
Da die Implantologie ein fester Bestandteil der modernen Zahnheilkunde geworden ist, wird auch die Evaluation des Kieferknochens immer relevanter. Diese hohe Bedeutung des Kieferknochens ist damit zu begründen, dass für den Langzeiterfolg eines Implantates die knöcherne Einheilung im Rahmen der Osseointegration die Grundvoraussetzung bildet. Zudem erfordern verschiedene Knochenqualitäten des Kieferknochens unterschiedliche Implantatdurchmesser und Bohrprotokolle. Schon hier zeigt sich, wie relevant weitreichende Kenntnisse über den Kieferknochen sind.
Auch im Rahmen der Implantatforschung und -entwicklung ist es von großer Bedeutung, Knochen zu evaluieren und damit kalibrieren und kategorisieren zu können, um vergleichbare Versuchswerte generieren zu können. In der aktuellen Literatur liegen zahlreiche Studien zu der Knochendichte, -qualität und -quantität des Kieferknochens vor, Evaluationsmethoden des Kieferknochens sind jedoch rar. Aufgrund dessen befasst sich diese Arbeit mit der Neuentwicklung einer Evaluationsmethode von Knochen.
Zu diesem Zweck wurde in dieser Arbeit der an ein inseriertes Implantat-Dummy angrenzende Knochen mit einem Bone-Evaluation Tool bewertet und geprüft, ob eine Korrelation zwischen dem Eindrehmoment des Implantat-Dummys, der Kompaktadicke und dem Eindrehmoment des nachfolgenden Bone-Evaluation-Tools besteht. Eine bestehende Korrelation würde bedeuten, dass dieses Evaluation-Tool in der Lage ist, Knochen bezüglich seiner Güte zu bewerten und zu kalibrieren.
Durchgeführt wurden die Versuche an dem distalen Ende von bovinen Rippensegmenten sowie an Segmenten des bovinen Femurkopfes. Beide sollten den Kieferknochen der humanen Mandibula simulieren. Es wurden zwei im Durchmesser differierende Bohrprotokolle angewendet, welche als „Hard Bone Small“ (HBS) und „Hard Bone Large“ (HBL) bezeichnet wurden. Als erstes erfolgte jeweils eine Vorbohrung (ø HBS: 3,3 mm; ø HBL: 4,0 mm), gefolgt von der Insertion des Implantat-Dummys (ø HBS: 3,5 mm; ø HBL: 4,2 mm). Als nächstes erfolgte die Entfernung (Aufbohrung) der Gewindeimpressionen, die durch den Implantat-Dummy generiert wurden (ø HBS: 3,8 mm; ø HBL: 4,5 mm). Anschließend wurde das Bone-Evaluation-Tool inseriert (ø HBS: 4,0 mm; ø HBL: 4,7 mm). Zum Schluss wurden die Rippensegmente mittig der Insertionsstelle aufgehackt und an beiden Hälften jeweils median der Insertionsstelle die Kompaktadicke gemessen und die Werte gemittelt.
Anhand der Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass beide Bohrprotolle (HBS und HBL) verwendet werden können, um bovinen Rippenknochen zu evaluieren (p<0,001), da eine statistisch signifikante Korrelation zwischen Drehmoment ID mit Drehmoment BET und der Kompaktadicke bewiesen wurde (p<0,001). In Folgearbeiten wird geprüft, ob sich diese Bohrprotokolle auch auf menschlichen Kadaverknochen übertragen lassen.
Die Herztransplantation ist die Goldstandardtherapie der Herzinsuffizienz [24]. Verglichen mit der konventionellen Therapie führt sie zu einer verbesserten Überlebensrate, Belastbarkeit und Lebensqualität [15b]. Diese werden durch die internationale Gesellschaft für Herz- und Lungentransplantation (ISHLT) mit ihrer weltweit größten Datenbank für Herz- und Lungentransplantationsdaten überprüft [45]. Aufgrund des hohen Stellenwerts und der umfassenden Arbeit der ISHLT findet in dieser Dissertation der Vergleich der Daten über das Outcome von 76 Herztransplantierten der Johann-Wolfgang-Goethe-Universitätsklinik Frankfurt am Main (KGU) mit den Daten der ISHLT statt.
Es handelt sich bei dieser Arbeit um eine retrospektive Studie, die 60 Männer und 16 Frauen im Alter zwischen 18 und 68 Jahren einschließt, die an der Uniklinik Frankfurt zwischen dem 24.02.1997 und dem 04.05.2013 eine Herztransplantation erhielten. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Ergebnisse der Universitätsklinik Frankfurt a.M. mit den internationalen Werten zu vergleichen um genauere Informationen zur internationalen Positionierung zu erhalten. Die Resultate sollen dazu dienen, die eigenen Prozesse zu verbessern, Stärken auszubauen und Schwächen zu beheben und die Behandlung der Patienten den wissenschaftlichen Empfehlungen anzupassen.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die 1-Jahres-Überlebenswahrscheinlichkeit an der KGU mit 69% deutlich geringer war als international mit 81% [37a]. Dabei zeigte sich in genaueren Analysen, dass das schlechtere Kurzzeitüberleben vor allem von der Transplantationsära von Februar 1997 bis 2001, der zur Transplantation führenden Diagnose einer ischämischen Kardiomyopathie (ICM) und dem Vorhandensein eines Assist Devices vor der Transplantation verursacht wurde. Das Alter und das Geschlecht des Patienten dagegen schienen keinen Einfluss darauf zu nehmen. Im Langzeitüberleben lagen die Ergebnisse der KGU deutlich über den Werten der ISHLT. Unter der Bedingung, dass das erste postoperative Jahr überlebt wurde, ergab sich für KGU Patienten eine 10- bzw. 15-Jahres-Überlebenswahrscheinlichkeit von 74% (n=40) bzw. 60% (n=33). Die Wahrscheinlichkeit das 10. postoperative Jahr zu überleben lag für ISHLT Patienten bei 63,9%; für das 15. Jahr lag dieser Wert bei 42% [37g].
Die Langzeitkomplikationen der Malignität und der TVP traten an der KGU anteilig seltener auf als international. Die TVP-Freiheit nach 10 Jahren lag international bei 47% und an der KGU bei 75% [37e]. Für die Freiheit von Malignität lag die Wahrscheinlichkeit des 10. Jahres international bei 66% und an der KGU bei 74% [37c]. Die Wahrscheinlichkeit für die Freiheit von einem Kreatininwert über 2,5mg/dl bis zum 10. Jahr nach Transplantation war an der KGU mit 70% (n=26) ähnlich wie die internationalen Werte von 61,5% [37b]. Die Patienten der KGU erlitten des Weiteren deutlich mehr Abstoßungen im ersten Jahr. Während international zwischen 25 und 30% der Patienten eine Abstoßungsreaktion im ersten Jahr erlebten, waren es an der KGU mindestens 50%. Trotzdem war der Anteil an behandlungsbedürftigen Abstoßungen an der KGU anteilig geringer als bei dem Patientenkollektiv der ISHLT [37d]. Bei der Analyse der Immunsuppression zeigte sich, dass die KGU das Steroidweaning deutlich später und in wesentlich geringerem Ausmaß durchführt: während im 5. postoperativen Jahr 48% der ISHLT-Patienten Steroide erhalten, sind es an der KGU noch 83% (n=40) [37n]. Im Vergleich der verschiedenen Kombinationstherapien zeigte sich, dass in der Patientengruppe der KGU hauptsächlich Kombinationen mit Ciclosporin (Jahr 1 85,2%, n=46) angewendet wurden, während unter den ISHLT-Patienten hauptsächlich Tacrolimus (Jahr 1 57,5%, n=4053) eingesetzt wurde. Beide Gruppen haben gemeinsam, dass der Anteil an Sirolimus- bzw. Everolimus-Kombinationen von Jahr 1 auf Jahr 5 zunimmt. Dabei kommen diese Kombinationen prozentual gesehen international häufiger vor [37m].
Folglich konnte diese Studie nicht nur zeigen, wo die Stärken der Universitätsklinik Frankfurt liegen, sondern auch welche Punkte in naher Zukunft verbessert werden können. Somit werden konkrete Anpassungen an der Behandlung der HTx-Patienten der KGU erfolgen können.