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Purpose: The diagnosis of abusive head trauma (AHT) is complex and neuroimaging plays a crucial role. Our goal was to determine whether non-neuroradiologists with standard neuroradiology knowledge perform as well as neuroradiologists with experience in pediatric neuroimaging in interpreting MRI in cases of presumptive AHT (pAHT).
Methods: Twenty children were retrospectively evaluated. Patients had been diagnosed with pAHT (6 patients), non-abusive head trauma-NAHT (5 patients), metabolic diseases (3 patients), and benign enlargement of the subarachnoid spaces (BESS) (6 patients). The MRI was assessed blindly, i.e., no clinical history was given to the 3 non-neuroradiologists and 3 neuroradiologists from 2 different institutions.
Results: Blindly, neuroradiologists demonstrated higher levels of sensitivity and positive predictive value in the diagnosis of pAHT (89%) than non-neuroradiologists (50%). Neuroradiologists chose correctly pAHT as the most probable diagnosis 16 out of 18 times; in contrast, non-neuroradiologists only chose 9 out of 18 times. In our series, the foremost important misdiagnosis for pAHT was NAHT (neuroradiologists twice and non-neuroradiologists 5 times). Only victims of motor vehicle accidents were blindly misdiagnosed as pAHT. No usual household NAHT was not misdiagnosed as pAHT. Neuroradiologists correctly ruled out pAHT in all cases of metabolic diseases and BESS.
Conclusion: MRI in cases of suspected AHT should be evaluated by neuroradiologists with experience in pediatric neuroimaging. Neuroradiologists looked beyond the subdural hemorrhage (SDH) and were more precise in the assessment of pAHT and its differential diagnosis than non-neuroradiologists were. It seems that non-neuroradiologists mainly assess whether or not a pAHT is present depending on the presence or absence of SDH.
Achieving functional neuronal dendrite structure through sequential stochastic growth and retraction
(2020)
Class I ventral posterior dendritic arborisation (c1vpda) proprioceptive sensory neurons respond to contractions in the Drosophila larval body wall during crawling. Their dendritic branches run along the direction of contraction, possibly a functional requirement to maximise membrane curvature during crawling contractions. Although the molecular machinery of dendritic patterning in c1vpda has been extensively studied, the process leading to the precise elaboration of their comb-like shapes remains elusive. Here, to link dendrite shape with its proprioceptive role, we performed long-term, non-invasive, in vivo time-lapse imaging of c1vpda embryonic and larval morphogenesis to reveal a sequence of differentiation stages. We combined computer models and dendritic branch dynamics tracking to propose that distinct sequential phases of stochastic growth and retraction achieve efficient dendritic trees both in terms of wire and function. Our study shows how dendrite growth balances structure–function requirements, shedding new light on general principles of self-organisation in functionally specialised dendrites.
Achieving functional neuronal dendrite structure through sequential stochastic growth and retraction
(2020)
Class I ventral posterior dendritic arborisation (c1vpda) proprioceptive sensory neurons respond to contractions in the Drosophila larval body wall during crawling. Their dendritic branches run along the direction of contraction, possibly a functional requirement to maximise membrane curvature during crawling contractions. Although the molecular machinery of dendritic patterning in c1vpda has been extensively studied, the process leading to the precise elaboration of their comb-like shapes remains elusive. Here, to link dendrite shape with its proprioceptive role, we performed long-term, non-invasive, in vivo time-lapse imaging of c1vpda embryonic and larval morphogenesis to reveal a sequence of differentiation stages. We combined computer models and dendritic branch dynamics tracking to propose that distinct sequential phases of targeted growth and stochastic retraction achieve efficient dendritic trees both in terms of wire and function. Our study shows how dendrite growth balances structure–function requirements, shedding new light on general principles of self-organisation in functionally specialised dendrites.
Background: The epidermal growth factor receptor (EGFR) signaling pathway is genetically activated in approximately 50% of glioblastomas (GBs). Its inhibition has been explored clinically but produced disappointing results, potentially due to metabolic effects that protect GB cells against nutrient deprivation and hypoxia. Here, we hypothesized that EGFR activation could disable metabolic adaptation and define a GB cell population sensitive to starvation.
Methods: Using genetically engineered GB cells to model different types of EGFR activation, we analyzed changes in metabolism and cell survival under conditions of the tumor microenvironment.
Results: We found that expression of mutant EGFRvIII as well as EGF stimulation of EGFR-overexpressing cells impaired physiological adaptation to starvation and rendered cells sensitive to hypoxia-induced cell death. This was preceded by adenosine triphosphate (ATP) depletion and an increase in glycolysis. Furthermore, EGFRvIII mutant cells had higher levels of mitochondrial superoxides potentially due to decreased metabolic flux into the serine synthesis pathway which was associated with a decrease in the NADPH/NADP+ ratio.
Conclusions: The finding that EGFR activation renders GB cells susceptible to starvation could help to identify a subgroup of patients more likely to benefit from starvation-inducing therapies.
Purpose: Acute-on-chronic subdural hematoma (acSDH) describes acute bleeding into a chronic subdural hematoma (SDH), after surgery or second trauma. Because seizures are a well-known complication of SDH, associated with substantial morbidity and mortality, we aimed to analyze the incidence of acute symptomatic seizures (ASz), including status epilepticus, and determine the functional outcomes in this specific cohort of patients.
Methods: A retrospective analysis was performed, including patients with acSDH who were admitted to our department between 2010 and 2019. The incidence and timely onset of ASz and status epilepticus were evaluated. Functional outcomes at discharge and at 3–6 month follow-up were analyzed based on the modified Rankin scale.
Results: Of 506 patients with chronic SDH, 29 patients (5.7%) were diagnosed with acSDH. The overall incidence of ASz and status epilepticus were 72.4% and 10.3%, respectively. Favorable outcomes were identified in 11 patients (52.4%) in the ASz group compared with 6 patients (75%) in the non-ASz group. The mortality rate was higher in the ASz group compared with that in the control group (29% vs 0%). At follow-up, favorable outcomes were similar to those observed at discharge (52.4% in the ASz group and 71.4% in the control group). The mortality rate was still higher in the ASz group, at 32% compared with 14% for the control group.
Conclusion: AcSDH has a high risk for ASz, including status epilepticus, and is associated with unfavorable outcomes and high mortality. Thus, prophylactic treatment with antiepileptic drugs should be considered among this specific cohort of patients.
Background: The purpose of this pilot study was to create a valid and reliable set of assessment questions for examining Evidence-based Dentistry (EbD) knowledge. For this reason, we adapted and validated for dental students the Berlin Questionnaire (BQ), which assesses Evidence-based Medicine (EbM) abilities.
Methods: The Berlin Questionnaire was validated with medical residents. We adapted it for use in a dentistry setting. An expert panel reviewed the adapted BQ for content validity. A cross-sectional cohort representing four training levels (EbD-novice dental students, EbD-trained dental students, dentists, and EbM−/EbD-expert faculty) completed the questionnaire. A total of 140 participants comprised the validation set. Internal reliability, item difficulty and item discrimination were assessed. Construct validity was assessed by comparing the mean total scores of students to faculty and comparing proportions of students and faculty who passed each item.
Results: Among the 133 participants (52 EbD-novice dental students, 53 EbD-trained dental students, 12 dentists, and 16 EbM-/ EbD-expert faculty), a statistically significant (p < 0.001) difference was evident in the total score corresponding to the training level. The total score reliability and psychometric properties of items modified for discipline-specific content were acceptable. Cronbach’s alpha was 0.648.
Conclusion: The adapted Berlin Questionnaire is a reliable and valid instrument to assess competence in Evidence-based Dentistry in dental students. Future research will focus on refining the instrument further.
Background: Unwanted anticholinergic effects are both underestimated and frequently overlooked. Failure to identify adverse drug reactions (ADRs) can lead to prescribing cascades and the unnecessary use of over-thecounter products. The objective of this systematic review and meta-analysis is to explore and quantify the frequency and severity of ADRs associated with amitriptyline vs. placebo in randomized controlled trials (RCTs) involving adults with any indication, as well as healthy individuals. Methods: A systematic search in six electronic databases, forward/backward searches, manual searches, and searches for Food and Drug Administration (FDA) and European Medicines Agency (EMA) approval studies, will be performed. Placebo-controlled RCTs evaluating amitriptyline in any dosage, regardless of indication and without restrictions on the time and language of publication, will be included, as will healthy individuals. Studies of topical amitriptyline, combination therapies, or including <100 participants, will be excluded. Two investigators will screen the studies independently, assess methodological quality, and extract data on design, population, intervention, and outcomes ((non-)anticholinergic ADRs, e.g., symptoms, test results, and adverse drug events (ADEs) such as falls). The primary outcome will be the frequency of anticholinergic ADRs as a binary outcome (absolute number of patients with/without anticholinergic ADRs) in amitriptyline vs. placebo groups. Anticholinergic ADRs will be defined by an experienced clinical pharmacologist, based on literature and data from Martindale: The Complete Drug Reference. Secondary outcomes will be frequency and severity of (non-)anticholinergic ADRs and ADEs. The information will be synthesized in meta-analyses and narratives. We intend to assess heterogeneity using metaregression (for indication, outcome, and time points) and I2 statistics. Binary outcomes will be expressed as odds ratios, and continuous outcomes as standardized mean differences. Effect measures will be provided using 95% confidence intervals. We plan sensitivity analyses to assess methodological quality, outcome reporting etc., and subgroup analyses on age, dosage, and duration of treatment. Discussion: We will quantify the frequency of anticholinergic and other ADRs/ADEs in adults taking amitriptyline for any indication by comparing rates for amitriptyline vs. placebo, hence, preventing bias from disease symptoms and nocebo effects. As no standardized instrument exists to measure it, our overall estimate of anticholinergic ADRs may have limitations.
Determination of a minimal postmortem interval via age estimation of necrophagous diptera has been restricted to the juvenile stages and the time until emergence of the adult fly, i.e. up until 2–6 weeks depending on species and temperature. Age estimation of adult flies could extend this period by adding the age of the fly to the time needed for complete development. In this context pteridines are promising metabolites, as they accumulate in the eyes of flies with increasing age. We studied adults of the blow fly Lucilia sericata at constant temperatures of 16 °C and 25 °C up to an age of 25 days and estimated their pteridine levels by fluorescence spectroscopy. Age was given in accumulated degree days (ADD) across temperatures. Additionally, a mock case was set up to test the applicability of the method. Pteridine increases logarithmically with increasing ADD, but after 70–80 ADD the increase slows down and the curve approaches a maximum. Sex had a significant impact (p < 4.09 × 10−6) on pteridine fluorescence level, while body-size and head-width did not. The mock case demonstrated that a slight overestimation of the real age (in ADD) only occurred in two out of 30 samples. Age determination of L. sericata on the basis of pteridine levels seems to be limited to an age of about 70 ADD, but depending on the ambient temperature this could cover an extra amount of time of about 5–7 days after completion of the metamorphosis.
Einleitung: Die Obduktion nimmt einen wichtigen Stellenwert in der Medizin ein, da sie nicht nur der Klärung der Todesart und -ursache eines Verstorbenen dient, sondern auch zum Verständnis der Pathophysiologie von Erkrankungen beiträgt. In diesem zweiten Teil der Studie wurden aktuelle Normwerte für das Gewicht für die folgenden adulten Organe entwickelt: Leber, Lunge, Milz, Nieren. Zudem wurden Zusammenhänge zwischen Organgewichten und der Todesart untersucht. Material und Methoden: Die im Dreijahreszeitraum von 2011 bis 2013 im Institut für Rechtsmedizin in Frankfurt am Main durchgeführten Obduktionen wurden retrospektiv ausgewertet. Die statistischen Berechnungen erfolgten mithilfe des Programmes „BiAS. für Windows“ (epsilon-Verlag GbR, Hochheim-Darmstadt, Deutschland). Ergebnisse: Folgende Normwerte bzw. -bereiche wurden an der Studienpopulation erhoben: Leber 1047,0–2740,0 g (♂, n = 191) bzw. 749,0–2182,0 g (♀, n = 115), linke Lunge 230,0–840,0 g (♂, n = 119) bzw. 186,8–891,3 g (♀, n = 97), rechte Lunge 249,3–1005,8 g (♂, n = 116) bzw. 215,3–907,5 g (♀, n = 100), Milz 55,0–373,2 g (♂, n = 306) bzw. 50,0–355,0 g (♀, n = 204), linke Niere 110,0–255,0 g (♂, n = 258) bzw. 71,8–215,0 g (♀, n = 137), rechte Niere 100,0–270,0 g (♂, n = 266) bzw. 75,0–212,1 g (♀, n = 140). Für die am stärksten mit Organgewichten korrelierenden Körpermaße, nämlich Body-Mass-Index (BMI), Körperoberfläche („body surface area“, BSA) und Körpergewicht, wurden nach Subgruppen getrennte Normwerte ermittelt. Ein signifikanter Unterschied des Organgewichtes je nach Todesart lag bei Männern bei der Milz und bei den Nieren vor. Bei Frauen war bei keinem der Organe ein von der Todesart abhängiger signifikanter Gewichtsunterschied feststellbar. Außerdem wurden Organindizes entwickelt, mittels derer der Anwender berechnen kann, ob ein Organgewicht, Körpermaßen bzw. Alter entsprechend, im Normbereich liegt. Diskussion: Organgewichte unterliegen wie Körpermaße einem säkularen Trend, welcher jedoch nicht linear und für jedes Organ individuell verläuft. Für die Auswertung von Organgewichten im Rahmen der Obduktion werden deshalb aktuelle, an einer vergleichbaren Population erhobene Normtabellen benötigt. Bei deren Erstellung können sowohl Fälle mit natürlichem als auch mit nichtnatürlichem Tod unter weitestgehendem Ausschluss pathologisch veränderter Organe herangezogen werden.
In Deutschland erkranken pro Jahr bis zu 12.000 Menschen neu an Leukämie. Leukämie ist eine schwere onkologische Erkrankung, bei der reifes Knochenmarkgewebe in Folge von Mutationen unreifer und defekter Vorläuferzellen (leukämischen Blasten) verdrängt wird. Dies führt zu einer zunehmend eingeschränkten Blutbildung. Akute Leukämieformen können unbehandelt innerhalb von wenigen Wochen zum Tode führen und erfordern deshalb eine umgehende Diagnostik sowie einen raschen Therapiebeginn. Heilungschancen bestehen dann, wenn durch die Transplantation von gesunden hämatopoetischen Stammzellen (HSZT) das erkrankte Knochenmark ausreichend ersetzt wird. Leider sind Abstoßungsreaktionen des Spendermaterials (engl.: Graft-versus-Host-Disease, GvHD) keine Seltenheit.
Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) stellen die kleinste Lymphozytenpopulation im menschlichen Blut dar und werden dem angeborenen Immunsystem zugerechnet. Sie wurden erstmals 1975 durch die Forscher Kiessling, Klein et al. entdeckt.17 Aufgrund ihrer Fähigkeit bestimmte Tumorzellen in vitro zu töten, wächst das Interesse an der Erforschung ihrer aktivierenden und inhibierenden Oberflächenrezeptoren. Die Killer-Zell-Immunoglobulin-ähnlichen Rezeptoren (KIRs) bilden dabei eine besonders diverse NKZell-Rezeptorfamilie. Lokalisiert auf Chromosom 19 liegen bis zu 17 hochpolymorphe KIRGene. Die genetische Ausstattung und Oberflächenexpression variiert von Individuum zu Individuum und bildet die Voraussetzung für die vorhandene Diversität KIR-exprimierender NK-Zellen. NK-Zellen besitzen die Fähigkeit, Gewebezellen in „körpereigen“ oder „fremd“ zu kategorisieren. Inhibitorische Killer-Immunoglobulin-ähnliche Rezeptoren (iKIR) nutzen dazu HLA-Klasse-I-Proteine (MHC-I) auf der Oberfläche gesunder Zellen. Diese schützen sie vor einem zytotoxischen NK-Zell-Angriff. NK-Zellen durchlaufen im Vorfeld einen komplexen Ausbildungssprozess48, an dessen Ende lizensierte Effektorzellen stehen. Diese können mittels gezielter Zytolyse krebstransformierte, zellulär-gestresste, sowie viralinfizierte Zellen im intakten Organismus erkennen und abtöten.
Die Spenderauswahl ist ein wichtiger Faktor für den Erfolg einer Stammzelltransplantation. Infundierte Spender NK-Zellen schützen das Transplantat, indem sie als wirksame Effektorzellen verbleibende Leukämiezellen aktiv eliminieren. Diese wünschenswerte Nebenwirkung wird als Graft-versus-Leukämie (GvL)-Effekt bezeichnet. Ruggeri et al. konnte zeigen, dass insbesondere Transplantationsstrategien, die auf KIR-Ligand-Fehlpaarungen (engl.: KIR-HLA-mismatch) basieren, zu weniger Rückfällen, weniger GvHD und einem besseren Gesamtüberleben bei Patienten mit akuter myeloischer Leukämie (AML) nach HSZT führt. Der KIR-HLA-mismatch wird mittlerweile aufgrund ausreichender Datenlage bei der Auswahl passender NK-Zell-Spender berücksichtigt und die Untersuchung auf die An- bzw. Abwesenheit bestimmter KIR-Gene (Haplotypisierung)
mittlerweile neben der HLA-Typisierung standardisiert in vielen Instituten durchgeführt. Daneben finden sich immer mehr Hinweise dafür, dass bereits einzelne allelische Polymorphismen innerhalb der KIR-Gene einzelner Spender großen Einfluss auf die Funktionalität ihrer NK-Zellen nehmen. Die allelische Subtypisierung von KIRs stellt aufgrund stetig steigender Zahlen neu entdeckter Allele eine Herausforderung dar. Im Januar 2019 sind für KIR2DL1 bereits 66 Allele beschrieben und für KIR3DL1 sogar 150 Allele in der Immuno Polymorphism Database (IPD) hinterlegt.
Die vorliegende Arbeit präsentiert ein praktikables Subtypisierungsverfahren, um allelische Unterschiede innerhalb der Genloci der NK-Zell-Rezeptoren KIR2DL1 und KIR3DL1 zu untersuchen. Für die Experimente wurden NK-Zellen von 20 gesunden Spendern funktionell untersucht und KIR-genetisch analysiert. Ziel war es innerhalb dieser Individuen besonders potente NK-Zellspender zu identifizieren und diese anhand bestimmter Polymorphismen und/ oder der Expression von KIR-Rezeptoren zu charakterisieren. Bei der Subtypisierung der KIR2DL1-Gene konnten 12 verschiedene, bereits bekannte KIR2DL1-Allele bestimmt werden. Die häufigsten Allele waren dabei 2DL1*001, *00201, *00302, *00401 und *00403. 5 der 20 Spender konnten der funktionell hochpotenten R245–Allelgruppe (AS Arginin an Pos. 245) zugeordnet werden. Spender 13 zeigte bei negativer KIR2DL1-SSP eine vermeintlich neue Nullallelvariante, Spender 20 eine neue heterozygote Variante, resultierend in der Kombination eines Arginin mit Alanin (R/A). Bei der allelischer Subtypisierung von KIR3DL1 wurden 25 verschiedene, bereits bekannte KIR3DL1-Allele bei den 20 Spendern bestimmt. Spender 2 zeigt zahlreiche, vorwiegend homozygote Abweichungen von der Referenzfrequenz, insbesondere im Exon 5, und wurde als neue Allelvariante gewertet. Die häufigsten KIR3DL1-Allele waren 3DL1*00101, *002 und *087. Mittels durchflusszytometrischer Messung konnte gezeigt werden, dass das bekannte Nullallel 3DL1*0040101 bei Spender 14 zu keiner Oberflächenexpression des Rezeptors führt215, während Spendern 11 und 16 als Träger des 3DL1*00402 Allels eine Oberflächenexpression von rund 10% präsentierten. Um die Spender NK-Zellen der gebildeten Gruppen funktionell zu testen, wurden die NK-Zellen experimentell mit vier unterschiedlichen transgenen L721.221-Zelllinien stimuliert. Die funktionelle Potenz der
gespendeten NK-Zellen wurde mittels eines CD107-Degranulationsassays gemessen. Nach aktuellem Stand sind nur für 53 der 150 KIR3DL1-Allele die allelischen Expressionsmuster untersucht worden. Dies bedeutet im Umkehrschluss, dass für rund 65% der bekannten KIR3DL1-Allele Daten zur Funktionalität fehlen, und damit der größte Anteil der ermittelten Allele von 6 Spendern der unknown-Expression (KIR3DL1u/u) Gruppe zugeordnet wurde. Die Spender 4 und 19 der high-Expressiongruppe (KIR3DL1h/h), sowie Spender 5 und 10 der KIR3DL1u/u-Gruppe mit den Allelen 3DL1*053, *087, *109 und Spender 2 als Träger zweier neuer KIR3DL1-Allele, zeigten in toto die besten funktionellen Ergebnisse in den Experimenten gegen die verwendete B-lymphoblastoide L721.221-Zellinien. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass bei der Spenderauswahl für NK-Zellbasierten Immuntherapie neben der Genotypisierung die allelische KIR-Subtypisierung als wertvolles Werkzeug entschiedener berücksichtigt werden sollte. Dafür ist es jedoch notwendig weiter an KIR-Subtypisierung und -Gruppierung Strategien zu arbeiten, um Natürlichen Killerzellen Wege in die klinische Standardpraxis zu bahnen.