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Physical inactivity is discussed as one of the most detrimental influences for lifestyle-related medical complications such as obesity, heart disease, hypertension, diabetes and premature mortality in in- and outpatients with major depressive disorder (MDD). In contrast, intervention studies indicate that moderate-to-vigorous-intensity physical activity (MVPA) might reduce complications and depression symptoms itself. Self-reported data on depression [Beck-Depression-Inventory-II (BDI-II)], general habitual well-being (FAHW), self-esteem and physical self-perception (FAHW, MSWS) were administrated in a cross-sectional study with 76 in- and outpatients with MDD. MVPA was documented using ActiGraph wGT3X + ® accelerometers and fitness was measured using cardiopulmonary exercise testing (CPET). Subgroups were built according to activity level (low PA defined as MVPA < 30 min/day, moderate PA defined as MVPA 30–45 min/day, high PA defined as MVPA > 45 min/day). Statistical analysis was performed using a Mann–Whitney U and Kruskal–Wallis test, Spearman correlation and mediation analysis. BDI-II scores and MVPA values of in- and outpatients were comparable, but fitness differed between the two groups. Analysis of the outpatient group showed a negative correlation between BDI-II and MVPA. No association of inpatient MVPA and psychopathology was found. General habitual well-being and self-esteem mediated the relationship between outpatient MVPA and BDI-II. The level of depression determined by the BDI-II score was significantly higher in the outpatient low- and moderate PA subgroups compared to outpatients with high PA. Fitness showed no association to depression symptoms or well-being. To ameliorate depressive symptoms of MDD outpatients, intervention strategies should promote habitual MVPA and exercise exceeding the duration recommended for general health (≥ 30 min/day). Further studies need to investigate sufficient MVPA strategies to impact MDD symptoms in inpatient settings. Exercise effects seem to be driven by changes of well-being rather than increased physical fitness.
By means of differential thermoanalysis, the miscibility of the main polar tetraether lipid of Thermoplasma acidophilum with two ester lipids, dipalmitoyl phosphatidylcholine and dipalmitoyl phosphatidylglycerol, resp., in the presence of excess water was studied. It is shown that with increasing fraction of tetraether lipid in the mixture, the transition range of dipalmitoyl phosphatidylcholine is broadened and the temperature of the maximum heat flow (Tm) is shifted to lower temperatures; furthermore, the enthaply change (ΔH) of the transition declines. Similar results were obtained with mixtures of tetraether lipid with dipalmitoyl phosphatidylglycerol. It is therefore concluded that the main polar tetraether lipid of Thermoplasma acidophilum , which essentially forms monomolecular layers, is able to form stable common phases with bilayer-forming ester lipids. Miscibility of the tetraether lipid with dipalmitoyl phosphatidylglycerol, which are both monovalent anions at neutral pH, is also observed in the presence of high proton or calcium ion concentrations.
The lung tumor microenvironment plays a critical role in the tumorigenesis and metastasis of lung cancer, resulting from the crosstalk between cancer cells and microenvironmental cells. Therefore, comprehensive identification and characterization of cell populations in the complex lung structure is crucial for development of novel targeted anti-cancer therapies. Here, a hierarchical clustering approach with multispectral flow cytometry was established to delineate the cellular landscape of murine lungs under steady-state and cancer conditions. Fluorochromes were used multiple times to be able to measure 24 cell surface markers with only 13 detectors, yielding a broad picture for whole-lung phenotyping. Primary and metastatic murine lung tumor models were included to detect major cell populations in the lung, and to identify alterations to the distribution patterns in these models. In the primary tumor models, major altered populations included CD324+ epithelial cells, alveolar macrophages, dendritic cells, and blood and lymph endothelial cells. The number of fibroblasts, vascular smooth muscle cells, monocytes (Ly6C+ and Ly6C–) and neutrophils were elevated in metastatic models of lung cancer. Thus, the proposed clustering approach is a promising method to resolve cell populations from complex organs in detail even with basic flow cytometers.
Zielsetzung: Ziel dieser Studie war die Überprüfung der Machbarkeit einer softwaregestützten radiologischen Evaluation der Cageposition und Quantifizierung einer möglichen Cagemigration und -sinterung anhand computertomographisch gewonnener DICOM-Daten im Rahmen des Heilungsprozesses interkorporell fusionierter Patienten. Zusätzlich dazu wurde eine mögliche Korrelation zum Fusionsverhalten des Cages sowie zum klinischen Outcome der Patienten analysiert.
Material und Methoden: In den postoperativen CT Datensätzen von 67 Patienten nach monosegmentaler, dorsal instrumentierter TLIF wurde mithilfe der Software VGStudio Max die Cageposition bestimmt. Eine im postoperativen Verlauf eingetretene Lageänderung ≥ 1 mm bzw. ≥ 3° wurde hierbei als minimale Migration / Sinterung, eine Lageänderung ≥ 3 mm bzw. ≥ 10° als deutliche Migration / Sinterung des Cages gewertet. Um zu prüfen, ob das Migrations- und Sinterungsverhalten einen Einfluss auf die Osteogenese hat, erfolgte auf Basis der von Bridwell et al publizierten Fusionskriterien in den 12 Monate postoperativen CT-Aufnahmen eine Evaluation des Fusionstatus‘. Zur klinischen Beurteilung wurden der Oswestry Disability Index, die Visuelle Analogskala, der Schmerzmittelbedarf und der modifizierte Pationnaire Questionnaire der Patienten ausgewertet.
Ergebnisse: Die Messung der Cageposition mittels VGStudio Max ist eine präzise und reliable Methode zur Quantifizierung einer Cagemigration und -sinterung. Insgesamt war bei 85,1% der Patienten eine Migration (61,2% minimal, 23,9% deutlich) und bei 58,2% der Patienten eine Sinterung (32,8% minimal, 25,4% deutlich) des Cages nachweisbar. Radiologische Zeichen einer Pseudarthrose fanden sich bei 5 Patienten (7,5%). Die übrigen 92,5% der Patienten wiesen eine Grad I bzw. II Fusion auf.
Cagemigration und -sinterung hatten keinen signifikanten Einfluss auf das Fusionsverhalten und das klinische Outcome. Eine Korrelation zwischen Fusionsergebnis und klinischem Outcome bestand ebenfalls nicht.
Schlussfolgerung: Die Inzidenz der Cagemigration ist - unter Berücksichtigung auch geringfügiger Lageänderungen der Cages - deutlich höher als vorbeschrieben. Auf Basis des Migrations- bzw. Sinterungsverhaltens von Cages können jedoch keine Rückschlüsse auf das Fusionsergebnis gezogen werden. Als Kriterium in der Fusionsbeurteilung eignet sich der Nachweis einer Cagemigration bzw. -sinterung daher nicht in dem Ausmaß wie bisher vermutet.
Recent advances in mathematical modelling and artificial intelligence have challenged the use of traditional regression analysis in biomedical research. This study examined artificial and cancer research data using binomial and multinomial logistic regression and compared its performance with other machine learning models such as random forests, support vector machines, Bayesian classifiers, k-nearest neighbours and repeated incremental clipping (RIPPER). The alternative models often outperformed regression in accurately classifying new cases. Logistic regression had a structural problem similar to early single-layer neural networks, which limited its ability to identify variables with high statistical significance for reliable class assignment. Therefore, regression is not always the best model for class prediction in biomedical datasets. The study emphasises the importance of validating selected models and suggests that a mixture of experts approach may be a more advanced and effective strategy for analysing biomedical datasets.
Formation of the anteroposterior and dorsoventral body axis in the Caenorhabditis elegans embryo depends on cortical actomyosin flows and advection of polarity determinants. The role of this patterning mechanism in tissue polarization immediately after formation of cell-cell contacts is not fully understood. Here, we demonstrate that planar cell polarity (PCP) is established in the C. elegans embryo at the time of left-right (l/r) symmetry breaking. At this stage, centripetal cortical flows asymmetrically and differentially advect anterior polarity determinants (aPARs) PAR-3, PAR-6 and PKC-3 from cell-cell contacts to the medial cortex, which results in their unmixing from apical myosin. Advection generally requires GSK-3 and CDC-42, while advection of PAR-6 specifically depends on the RhoGAP PAC-1. Concurrent asymmetric retention of PAR-3, E-cadherin/HMR-1, PAC-1 and opposing retention of the antagonistic Wnt pathway components APC/APR-1 and Frizzled/MOM-5 at apical cell-cell contacts leads to planar asymmetries. The most obvious mark of PCP, asymmetric retention of PAR-3 at posterior cell-cell contacts on the left side of the embryo, is required for proper cytokinetic cell intercalation. Hence, our data uncover how PCP can be established through Wnt signaling as well as dissociation and planar asymmetric retention of aPARs mediated by distinct Rho GTPases and their regulators.
Diabetes mellitus is a major risk factor for cardiovascular disease. Platelets from diabetic patients are hyperreactive and release microparticles that carry activated cysteine proteases or calpains. Whether platelet-derived calpains contribute to the development of vascular complications in diabetes is unknown. Here we report that platelet-derived calpain1 (CAPN1) cleaves the protease-activated receptor 1 (PAR-1) on the surface of endothelial cells, which then initiates a signaling cascade that includes the activation of the tumor necrosis factor (TNF)-α converting enzyme (TACE). The latter elicits the shedding of the endothelial protein C receptor and the generation of TNF-α, which in turn, induces intracellular adhesion molecule (ICAM)-1 expression to promote monocyte adhesion. All of the effects of CAPN1 were mimicked by platelet-derived microparticles from diabetic patients or from wild-type mice but not from CAPN1−/− mice, and were not observed in PAR-1-deficient endothelial cells. Importantly, aortae from diabetic mice expressed less PAR-1 but more ICAM-1 than non-diabetic mice, effects that were prevented by treating diabetic mice with a calpain inhibitor as well as by the platelet specific deletion of CAPN1. Thus, platelet-derived CAPN1 contributes to the initiation of the sterile vascular inflammation associated with diabetes via the cleavage of PAR-1 and the release of TNF-α from the endothelial cell surface.
Essentials
• The role of platelet IL-1β release in chronic inflammation is currently unclear.
• Platelets from 65 patients with varying degrees of chronic inflammation were studied.
• Chronic inflammation linked to reduced levels of intracellular IL-1β and IL-1β release.
• Chronic inflammation induces a phenotype that indicates chronic IL-1β release from platelets.
Abstract
Background: Chronic inflammation is a cardiovascular risk factor, and interleukin-1β (IL-1β) is central to the inflammatory host response. Platelets contain the NLRP3 inflammasome and are able to translate IL-1β messenger RNA (mRNA) and secrete mature IL-1β upon activation. However, the role of a chronic inflammatory environment in platelet IL-1β mRNA and protein content remains unclear.
Objectives: The aim of the current study was to investigate intracellular platelet IL-1β and IL-1β mRNA in a chronic inflammatory state.
Methods: Sixty-five patients with stable inflammation (ie, high-sensitivity C-reactive protein within predefined margins in 2 separate measurements) were stratified according to high-sensitivity C-reactive protein levels in low (0.0-0.9 mg/L), medium (1.0-2.9 mg/L), and high (3.0-9.9 mg/L) risk groups. Platelet reactivity as well as platelet IL-1β protein synthesis were studied.
Results: The highest risk group was characterized by a distinct cardiovascular risk profile and approximately 20% higher platelet counts. While platelet reactivity was not different, a reduction in intracellular platelet IL-1β mRNA and IL-1β protein levels was observed in the highest risk group and was linked to decreased platelet size and granularity. This signature suggests a phenotype of chronic IL-1β secretion and could be experimentally phenocopied by stimulation of platelets from healthy volunteers with either TRAP-6 or collagen related peptide (CRP-XL).
Conclusion: Our data suggest a phenotype of chronic IL-1β secretion by platelets in patients with chronic sterile inflammation.
RBFOX1 is a highly pleiotropic gene that contributes to several psychiatric and neurodevelopmental disorders. Both rare and common variants in RBFOX1 have been associated with several psychiatric conditions, but the mechanisms underlying the pleiotropic effects of RBFOX1 are not yet understood. Here we found that, in zebrafish, rbfox1 is expressed in spinal cord, mid- and hindbrain during developmental stages. In adults, expression is restricted to specific areas of the brain, including telencephalic and diencephalic regions with an important role in receiving and processing sensory information and in directing behaviour. To investigate the effect of rbfox1 deficiency on behaviour, we used rbfox1sa15940, a rbfox1 loss-of-function line. We found that rbfox1sa15940 mutants present hyperactivity, thigmotaxis, decreased freezing behaviour and altered social behaviour. We repeated these behavioural tests in a second rbfox1 loss-of-function line with a different genetic background, rbfox1del19, and found that rbfox1 deficiency affects behaviour similarly in this line, although there were some differences. rbfox1del19 mutants present similar thigmotaxis, but stronger alterations in social behaviour and lower levels of hyperactivity than rbfox1sa15940 fish. Taken together, these results suggest that rbfox1 deficiency leads to multiple behavioural changes in zebrafish that might be modulated by environmental, epigenetic and genetic background effects, and that resemble phenotypic alterations present in Rbfox1-deficient mice and in patients with different psychiatric conditions. Our study thus highlights the evolutionary conservation of rbfox1 function in behaviour and paves the way to further investigate the mechanisms underlying rbfox1 pleiotropy on the onset of neurodevelopmental and psychiatric disorders.
RBFOX1 is a highly pleiotropic gene that contributes to several psychiatric and neurodevelopmental disorders. Both rare and common variants in RBFOX1 have been associated with several psychiatric conditions, but the mechanisms underlying the pleiotropic effects of RBFOX1 are not yet understood. Here we found that, in zebrafish, rbfox1 is expressed in spinal cord, mid- and hindbrain during developmental stages. In adults, expression is restricted to specific areas of the brain, including telencephalic and diencephalic regions with an important role in receiving and processing sensory information and in directing behaviour. To investigate the effect of rbfox1 deficiency on behaviour, we used rbfox1sa15940, a rbfox1 loss-of-function line. We found that rbfox1sa15940 mutants present hyperactivity, thigmotaxis, decreased freezing behaviour and altered social behaviour. We repeated these behavioural tests in a second rbfox1 loss-of-function line with a different genetic background, rbfox1del19, and found that rbfox1 deficiency affects behaviour similarly in this line, although there were some differences. rbfox1del19 mutants present similar thigmotaxis, but stronger alterations in social behaviour and lower levels of hyperactivity than rbfox1sa15940 fish. Taken together, these results suggest that rbfox1 deficiency leads to multiple behavioural changes in zebrafish that might be modulated by environmental, epigenetic and genetic background effects, and that resemble phenotypic alterations present in Rbfox1-deficient mice and in patients with different psychiatric conditions. Our study thus highlights the evolutionary conservation of rbfox1 function in behaviour and paves the way to further investigate the mechanisms underlying rbfox1 pleiotropy on the onset of neurodevelopmental and psychiatric disorders.
Einleitung
APP und die Alzheimersche Krankheit
Das Alzheimer Amyloid Precursor Protein (APP) ist ein Typ-1 Transmembranprotein mit einem Molekulargewicht von 110-135 kDa [Selkoe et al. 1988, Weidemann et al. 1989]. Es wird in allen bisher untersuchten Geweben exprimiert und weist in mehrzelligen Organismen einen hohen Konservierungsgrad auf [Robakis et al. 1987, Rosen et al. 1989]. APP ist unter anderem Vorläufer des β-A4-Peptides (Aβ), das in extrazellulären Aggregaten (Plaques) im Zentralen Nervensystem von Alzheimer-Patienten akkumuliert [Masters et al. 1985]. Die sogenannte „Amyloid-Hypothese der Alzheimerschen Erkrankung“ besagt, dass das Aβ-Peptid eine pathologische Kaskade initiiert, die zur Bildung von amyloiden Plaques, neuronaler Funktionsstörung und letztendlich Demenz führt [Hardy 1997, Selkoe 1999].
Prozessierung des APP
Der Hauptanteil des zellulären APP wird über den (nicht pathogenen) α-Sekretase-Weg prozessiert, wobei das sekretorische APP (α-sAPP) freigesetzt wird, das beinahe der gesamten N-terminalen Ektodomäne des APP entspricht. Die α-Sekretase spaltet APP innerhalb der Aβ-Domäne und verhindert somit die Bildung des pathogenen Aβ-Peptides. Kandidaten für die Katalyse dieser Spaltung sind Proteasen der ADAM-Familie [Buxbaum et al. 1998, Hooper et al. 1997, Koike et al. 1999, Lammich et al. 1999, Loechel et al. 1998].
Das Aβ-Peptid entsteht bei der sukzessiven proteolytischen Spaltung des APP durch die sogenannten β- und γ-Sekretasen. Bei der β-Sekretase handelt es sich um die Aspartat-Protease BACE (β-site APP cleaving enzyme) [Hussain et al. 1999, Sinha et al. 1999, Vassar et al. 1999, Yan et al. 1999]. Die Identität der γ-Sekretase ist noch nicht endgültig geklärt, jedoch spielen Presenilin-1 und -2 sowie Nicastrin eine Rolle bei der γ-Spaltung des APP [de Strooper et al. 1998, 1999, Struhl et al. 2000, Wolfe et al. 1999].
Unter physiologischen Bedingungen wird ca. 30% des APP durch α-Sekretasen prozessiert, ein viel geringerer Anteil dagegen durch die β-Sekretasen. Mehr als die Hälfte des zellulären APP bleibt ungespalten [Koo 2002].
Biologische Funktionen des APP
Die Funktionen des APP lassen sich unterscheiden nach Funktionen der kurzen zytoplasmatischen Domäne und der ca. 100 kDa großen Ektodomäne (α-sAPP). Die zytoplasmatische Domäne des APP stellt eine Plattform für die Bindung verschiedener Interaktionspartner dar. In Kooperation mit den Bindungspartnern spielt APP eine Rolle in unterschiedlichsten zellulären Prozessen wie vesikulärem Transport, Zellmotilität oder Genaktivierung [Review siehe Annaert und de Strooper 2002]. Die meisten Interaktionspartner der zytoplasmatischen Domäne des APP binden an die YENPTY-Sequenz nahe des C-Terminus des APP, die auch als Signal für die Endozytose des APP dient [Perez et al. 1999].
Die sekretorische Ektodomäne des APP hat eine wachstumsfördernde und neuroprotektive Wirkung. Um diese Wirkung auszuüben, bindet α-sAPP an einen bisher unbekannten Rezeptor, der auf der Zelloberfläche diverser Zelltypen wie Neuronen, Fibroblasten, Thyreozyten und Keratinozyten exprimiert wird [Review siehe Schmitz et al. 2002].
Polarer Transport des APP
In polaren MDCK Zellen wird das APP-Holoprotein fast ausschließlich zur basolateralen Zelloberfläche transportiert [Haass et al. 1994]. Es wurde gezeigt, dass dieser polare Transport des APP durch Tyrosin 653 in der zytoplasmatischen Domäne des APP beeinflusst wird. Mutation dieses Tyrosins zu Alanin führte zu partieller Fehlsortierung von ca. 50% des APP zur apikalen Plasmamembran. Die Sekretion von α-sAPP dagegen fand in MDCK-Zellen unabhängig von Tyrosin 653 basolateral statt [Haass et al. 1995].
Intrazellulärer Proteintransport durch Adaptor-Protein-Komplexe
Am intrazellulären Proteintransport sind Adaptor-Protein-Komplexe (APs) beteiligt, die bestimmte Sortierungssignale in der zytoplasmatischen Domäne von Frachtproteinen erkennen. Bis heute sind vier dieser tetrameren AP-Komplexe (AP-1 bis AP-4) bekannt, die zum Teil verschiedene Isoformen einzelner Untereinheiten aufweisen, z.B. AP-1A und AP-1B [Review: Boehm und Bonifacino 2001]. Jeder AP-Komplex spielt eine Rolle in einem bestimmten Schritt des intrazellulären Proteintransportes. Für AP-1A wird eine Funktion im anterograden und retrograden Transport zwischen Endosomen und TGN beschrieben [Review: Hinners und Tooze 2003]. AP-2 vermittelt Endozytose verschiedener Transmembranproteine von der Plasmamembran [Review: Kirchhausen 2002]. AP-3 spielt eine Rolle im Proteintransport zu Lysosomen und Lysosom-ähnlichen Organellen wie Melanosomen [Robinson und Bonifacino 2001]. AP-4 sowie AP1-B sortieren Proteine zur basolateralen Plasmamembran polarer Epithelzellen [Fölsch et al. 1999, Simmen etal. 2002].
Die Sortierungsmotive, die von Adaptor-Komplexen in der zytoplasmatischen Domäne der Fracht-Proteine gebunden werden, enthalten in den meisten Fällen entweder ein Tyrosin oder zwei Leucine. Das gesamte Motiv besteht aus jeweils vier bis zehn Aminosäuren [Review siehe Bonifacino und Traub 2003].
Ziele der Arbeit
In der vorliegenden Arbeit wurde der polare Transport des APP in Epithelzellen untersucht. Ein Ziel war es, Faktoren zu finden, die den basolateralen Transport des APP in Abhängigkeit von Tyrosin 653 vermitteln. Des weiteren sollte der Transport von APP und sAPP in verschiedenen Epithelzelllinien analysiert werden. Um ein gutes Werkzeug zur Detektion von APP zu haben, wurden GFP-APP-Fusionsproteine hergestellt und charakterisiert.
Ergebnisse und Diskussion
GFP-APP-Fusionsproteine wurden hergestellt und in MDCK-, FRT- und LLC-PK1-Zellen stabil exprimiert. Die Charakterisierung der GFP-APP-Fusionsproteine durch Immunfluoreszenzanalysen zeigte, dass die chimeren Proteine im TGN sowie in peripheren Vesikeln lokalisiert sind und mit endogenem APP stark kolokalisieren. GFPAPP war somit gut geeignet, um den intrazellulären Transport des APP zu untersuchen.
Eine Analyse der zytoplasmatischen Domäne des APP im Bereich des Tyrosin 653 zeigte, dass dieses Tyrosin und die drei folgenden Aminosäuren (YTSI) ein Konsensus-Motiv für die Bindung von tetrameren Adaptor-Protein-Komplexen darstellen.
Zu Beginn dieser Arbeit waren AP-1 bis AP-3 bereits gut charakterisiert, wohingegen für AP-4 keine Funktion bekannt war. In Kollaboration mit Simmen et al. konnte gezeigt werden, dass AP-4 den basolateralen Transport einiger Proteine vermittelt [Simmen et al. 2002]. Immunfluoreszenzanalysen lokalisierten AP-4 im TGN und peripheren Vesikeln, die unterschiedlich von AP-1A/B markierten Strukturen waren. Da kaum Kolokalisation von AP-4 und AP-1A/B zu beobachten war, ist die Lokalisation von AP-4 und AP-1B, das auch eine Rolle im basolateralen Proteintransport spielt, in unterschiedlichen Subdomänen des TGN und unterschiedlichen vesikulären Strukturen anzunehmen.
Polarer Transport des APP durch Adaptor-Protein-Komplexe
Die mögliche Funktion von AP-1 und AP-4 im Transport von APP wurde zunächst mit Hilfe von in vitro-Bindungsstudien untersucht. Dazu wurde die zytoplasmatische Domäne des APP als GST-Fusionsprotein kloniert und exprimiert. Die Frachtproteinbindenden Untereinheiten von AP-1 und AP-4 wurden unter Verwendung von radioaktiv markiertem Methionin durch in vitro-Transkription und -Translation hergestellt. In Bindungsstudien interagierten AP-1A und AP-1B mit der zytoplasmatischen Domäne des APP, nicht aber AP-4. Diese Ergebnisse deuten an, dass AP-1A und AP-1B eine Rolle im intrazellulären Transport von APP spielen könnten. AP-4 dagegen scheint nicht an diesem Prozess beteiligt zu sein.
Durch Mutation des Tyrosin 653 in APP zu Alanin (Y653A) wurde die Interaktion zwischen AP-1B und APP stark verringert, was darauf hindeutet, dass dieses Tyrosin einen Teil des Bindungsmotivs für AP-1B darstellt. Übereinstimmend damit entspricht die genaue Aminosäureabfolge des Y653TSI-Motivs den Sotierungsmotiv-Präferenzen von AP-1B [Ohno et al. 1999]. Die Interaktion von AP-1A dagegen war mit WildtypAPP und der Tyrosin-Mutante vergleichbar und scheint somit auf einem anderen Interaktions-Motiv zu basieren. AP-1A und AP-1B erkennen somit unterschiedliche Sortierungsmotive in der zytoplasmatischen Domäne des APP und kooperieren möglicherweise im intrazellulären Transport des APP. Diese Ergebnisse sind der erste Bericht über eine Interaktion von Adaptor-Protein-Komplexen mit der zytoplasmatischen Domäne des APP.
Die Rolle von AP-1B im basolateralen Transport von APP wurde genauer untersucht mit Hilfe der LLC-PK1 Zelllinie, die kein AP-1B exprimiert [Ohno et al. 1999]. In LLCPK1-Zellen werden verschiedene Proteine unpolar zur apikalen und basolateralen Membran verteilt, die in MDCK-Zellen durch Interaktion mit AP-1B basolateral transportiert werden [Fölsch et al. 1999, Sugimoto et al. 2002]. Um den Transport von APP in polaren LLC-PK1-Zellen zu untersuchen, wurde Plasmamembran-ständiges GFP-APP durch zwei unabhängige Methoden nachgewiesen: die apikale oder basolaterale Oberfläche der Zellen wurde selektiv entweder biotinyliert oder mit GFPAntikörpern markiert. Beide Methoden zeigten, dass GFP-APP in LLC-PK1-Zellen sowohl an der apikalen als auch an der basolateralen Zelloberfläche lokalisiert ist. Somit wird auch APP in diesen Zellen im Vergleich zu MDCK-Zellen anders sortiert. Dieses Ergebnis festigt die Hypothese einer Funktion von AP-1B im Transport von APP, die aufgrund der Daten der in vitro-Bindungsstudien aufgestellt wurde.
Polare Sekretion des sAPP ist unabhängig vom Transport des Holoproteins
Neben dem Transport des APP-Holoproteins war auch die polare Sekretion des sAPP Thema dieser Arbeit. Es war gezeigt worden, dass basolaterale Sekretion des sAPP in MDCK-Zellen unabhängig vom Transport des APP-Holoproteins ist [Haass et al. 1995]. Dieses Ergebnis konnte in der vorliegenden Arbeit bestätigt und auf andere Zelllinien erweitert werden. Um die korrekte Sekretion von GFP-sAPP nachzuweisen, wurde die GFP-sAPP-Sekretion zunächst in polaren MDCK-Zellen untersucht, die stabil GFP-APP exprimierten. Da GFP am N-Terminus des APP angefügt ist, trägt auch das sezernierte APP die GFP-Markierung. GFP-sAPP konnte mittels Immunpräzipitation mit GFP-spezifischen Antikörpern lediglich im basolateralen Medium nachgewiesen werden. Somit sezernieren MDCK-Zellen GFP-sAPP in gleicher Polarität wie von Haass et al. für endogenes sAPP gezeigt wurde [Haass et al. 1995].
Experimente in GFP-APP exprimierenden LLC-PK1- und FRT-Zellen zeigten, dass auch hier die polare Sekretion des GFP-sAPP und der Transport des APPHoloproteins zwei unabhängige Prozesse sind. Polare LLC-PK1-Zellen transportierten GFP-APP zur apikalen und basolateralen Plasmamembran (siehe oben). GFP-sAPP-Sekretion aus polaren LLC-PK1-Zellen dagegen fand ausschließlich basolateral statt. In FRT-Zellen wurde GFP-sAPP im Gegensatz zu MDCK- und LLCPK1-Zellen apikal sezerniert. Kolokalisation des GFP-APP mit Transferrin-Rezeptor in FRT-Zellen deutete dagegen an, dass das Holoprotein wie in MDCK-Zellen basolateral transportiert wird. Dies ist auch zu erwarten, da FRT-Zellen AP-1B exprimieren und es auch in dieser Zelllinie basolateralen Transport vermittelt [A. Gonzalez, persönlich, ASCB 2003]. Nach diesen Ergebnissen zu urteilen, finden auch in FRT und LLC-PK1-Zellen APP-Transport und sAPP-Sekretion unabhängig voneinander statt.
Basolaterale sAPP-Sekretion ist unabhängig von der Ektodomäne
In MDCK-Zellen wurde zusätzlich die Sekretion eines GFP-APP untersucht, in dem der Großteil der Ektodomäne deletiert und durch GFP ersetzt wurde, die SekretaseSchnittstellen jedoch noch vorhanden waren. Durch Immunfluoreszenzanalyse wurde zunächst nachgewiesen, dass die subzelluläre Lokalisation dieser Deletionsmutante der des endogenen APP entspricht. Die Sekretion dieses stark verkürzten sAPP erfolgte wie die des Wildtyps basolateral. Dieses Ergebnis deutet an, dass die Determinante für die basolaterale Sekretion des sAPP nicht innerhalb der Ektodomäne liegt, wie in einigen älteren Publikationen angenommen wird [Haass et al. 1995, de Strooper et al. 1995]. Neuere Ergebnisse dagegen führen die polare Sekretion des sAPP auf die basolaterale Lokalisation der α-Sekretase zurück [Capell et al. 2002], was die basolaterale Sekretion der Deletionsmutante erklären könnte.
sAPP-Bindung an polaren Zellen
Durch Interaktion mit einem bisher unbekannten Rezeptorprotein erfüllt sAPP für verschiedene Zelltypen die Funktion eines Wachstumsfaktors [Saitoh et al., 1989, Pietrzik et al., 1998, Hoffmann et al., 2000]. Da viele Wachstumsfaktor-Rezeptoren selektiv entweder an der apikalen oder basolateralen Plasmamembran von Epithelzellen lokalisiert sind, wurden Bindungsstudien mit rekombinant exprimiertem sAPP (sAPPrec) an polaren FRT und MDCK-Zellen durchgeführt. Analyse der Bindung mit einem sAPPrec-spezifischen Antikörper zeigte, dass sAPP ausschließlich an der apikalen Plasmamembran beider Zelllinien bindet. Da die Sekretion des sAPP in FRT-Zellen ebenso apikal erfolgt, ist in dieser Zelllinie eine autokrine Regulation durch sAPP vorstellbar, was auch durch vorherige Ergebnisse angedeutet wurde [Pietrzik et al. 1998]. Für MDCK-Zellen, die sAPP basolateral sezernieren und apikal binden, muss ein anderer Regulationsmechanismus vorliegen. Es könnte sich um parakrine Regulation handeln, was jedoch noch bestätigt werden muss.
Fazit: In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal gezeigt, dass tetramere Adaptor-ProteinKomplexe eine Rolle im intrazellulären Transport von APP spielen. In diesem Zusammenhang wurde die Funktion des AP-4-Komplexes in einer Kollaboration analysiert. Es wurde gezeigt, dass AP-1A und AP-1B eine Rolle im Transport von APP spielen. Eine Funktion von AP-4 im Transport von APP ist nach den vorliegenden Ergebnissen unwahrscheinlich. Untersuchungen zur APP-Sortierung in verschiedenen Epithelzelllinien zeigten, dass die Hypothese der Unabhängigkeit von APP-Transport und sAPP-Sekretion als genereller Mechanismus angesehen werden kann. Durch Analyse der sAPP-Bindung an polaren FRT- und MDCK-Zellen wurde erstmals die polare Lokalisation des putativen sAPP-Rezeptors untersucht, was einen ersten Einblick in den Mechanismus der sAPP-vermittelten Regulation in polaren Zellen ermöglichte.
Biomolecular condensation underlies the biogenesis of an expanding array of membraneless assemblies, including stress granules (SGs) which form under a variety of cellular stresses. Advances have been made in understanding the molecular grammar that dictates the behavior of a few key scaffold proteins that make up these phases but how the partitioning of hundreds of other SG proteins is regulated remains largely unresolved. While investigating the rules that govern the condensation of ataxin-2, a SG protein implicated in neurodegenerative disease, we unexpectedly identified a short 14aa sequence that acts as an ataxin-2 condensation switch and is conserved across the eukaryote lineage. We identify poly(A)-binding proteins as unconventional RNA-dependent chaperones that control this regulatory switch. Our results uncover a hierarchy of cis and trans interactions that fine-tune ataxin-2 condensation and reveal a new molecular function for ancient poly(A)-binding proteins as emulsifiers of biomolecular condensate proteins. These findings may inspire novel approaches to therapeutically target aberrant phases in disease.
Der Basismechanismus immunchemischer Reaktionen ist die Antigen-Antikörper-Reaktion. Die nachzuweisenden Substanzen haben in der Bestimmungsreaktion Antigen-Funktion. Die zur Bestimmung der Substanz
im Test eingesetzten Antikörper können polyklonalen oder monoklonalen Ursprungs sein.
Polyklonal gebildete Antikörper werden technisch gewonnen durch die Reinigung der Immunglobulinfraktion immunisierter Tiere. Trotz mehrerer Reinigungsschritte wird vielfach nicht ein spezifischer Antikörper gewonnen, sondern eine heterogene Antikörperfraktion, die neben dem spezifischen Antikörper weitere Antikörper mit unterschiedlicher Affinität Avidität und Spezifität gegen die immunchemisch zu analysierende Substanz enthält.
Die technische Gewinnung monoklonaler Antikörper verläuft im ersten Schritt ähnlich der auf polyklonalem Wege; ein Tier wird immunisiert mit dem immundiagnostisch zu bestimmenden Antigen. Es wird jedoch nachfolgend nicht Blut des immunisierten Tieres zur Antikörpergewinnung entnommen, sondern die MHz. In vitro werden im nächsten Schritt Antigen-sensibilisierte B-Lymphozyten aus der Milz mit Myelomzellen der Maus unter Bildung von Hybridzellen fusioniert. Die Hybridzellen werden selektioniert und diejenigen cloniert, die den gewünschten spezifischen Antikörper bilden. Auf diesem Wege können Antikörper einheitlicher Affinität, Avidität und Spezifität in größeren Mengen gewonnen werden.
Die Vor- und Nachteile poly- und monoklonal gebildeter Antikörper für immunchemische Tests werden dargestellt.
Treatment of chronic myeloid leukemia (CML) and Philadelphia chromosome-positive acute leukemia (Ph+ ALL) has been revolutionized with the advent of tyrosine kinase inhibitors (TKIs). Most patients with CML achieve long-term survival similar to individuals without CML due to treatment with TKIs not only in frontline but also in further lines of therapy. The third-generation TKI ponatinib has demonstrated efficacy in patients with refractory CML and Ph+ ALL. Ponatinib is currently the most potent TKI in this setting demonstrating activity against T315I mutant clones. However, ponatinib’s safety data revealed a dose-dependent, increased risk of serious cardiovascular (CV) events. Guidance is needed to evaluate the benefit–risk profile of TKIs, such as ponatinib, and safety measures to prevent treatment-associated CV events. An expert panel of German hematologists and cardiologists summarize current evidence regarding ponatinib’s efficacy and CV safety profile. We propose CV management strategies for patients who are candidates for ponatinib.
Background: Tisagenlecleucel, an anti-CD19 chimeric antigen receptor T cell therapy, has demonstrated efficacy in children and young adults with relapsed/refractory B cell acute lymphoblastic leukemia (B-ALL) in two multicenter phase 2 trials (ClinicalTrials.gov, NCT02435849 (ELIANA) and NCT02228096 (ENSIGN)), leading to commercialization of tisagenlecleucel for the treatment of patients up to age 25 years with B-ALL that is refractory or in second or greater relapse.
Methods: A pooled analysis of 137 patients from these trials (ELIANA: n=79; ENSIGN: n=58) was performed to provide a comprehensive safety profile for tisagenlecleucel.
Results: Grade 3/4 tisagenlecleucel-related adverse events (AEs) were reported in 77% of patients. Specific AEs of interest that occurred ≤8 weeks postinfusion included cytokine-release syndrome (CRS; 79% (grade 4: 22%)), infections (42%; grade 3/4: 19%), prolonged (not resolved by day 28) cytopenias (40%; grade 3/4: 34%), neurologic events (36%; grade 3: 10%; no grade 4 events), and tumor lysis syndrome (4%; all grade 3). Treatment for CRS included tocilizumab (40%) and corticosteroids (23%). The frequency of neurologic events increased with CRS severity (p<0.001). Median time to resolution of grade 3/4 cytopenias to grade ≤2 was 2.0 (95% CI 1.87 to 2.23) months for neutropenia, 2.4 (95% CI 1.97 to 3.68) months for lymphopenia, 2.0 (95% CI 1.87 to 2.27) months for leukopenia, 1.9 (95% CI 1.74 to 2.10) months for thrombocytopenia, and 1.0 (95% CI 0.95 to 1.87) month for anemia. All patients who achieved complete remission (CR)/CR with incomplete hematologic recovery experienced B cell aplasia; however, as nearly all responders also received immunoglobulin replacement, few grade 3/4 infections occurred >1 year postinfusion.
Conclusions: This pooled analysis provides a detailed safety profile for tisagenlecleucel during the course of clinical trials, and AE management guidance, with a longer follow-up duration compared with previous reports.
Portal hypertension, defined as increased pressure in the portal vein, develops as a consequence of increased intrahepatic vascular resistance due to the dysregulation of liver sinusoidal endothelial cells (LSECs) and hepatic stellate cells (HSCs), frequently arising from chronic liver diseases. Extrahepatic haemodynamic changes contribute to the aggravation of portal hypertension. The pathogenic complexity of portal hypertension and the unsuccessful translation of preclinical studies have impeded the development of effective therapeutics for patients with cirrhosis, while counteracting hepatic and extrahepatic mechanisms also pose a major obstacle to effective treatment. In this review article, we will discuss the following topics: i) cellular and molecular mechanisms of portal hypertension, focusing on dysregulation of LSECs, HSCs and hepatic microvascular thrombosis, as well as changes in the extrahepatic vasculature, since these are the major contributors to portal hypertension; ii) translational/clinical advances in our knowledge of portal hypertension; and iii) future directions.
Background: No simple classification system has emerged for ‘advanced basal cell carcinomas’, and more generally for all difficult-to-treat BCCs (DTT-BCCs), due to the heterogeneity of situations, TNM inappropriateness to BCCs, and different approaches of different specialists. Objective: To generate an operational classification, using the unconscious ability of experts to simplify the great heterogeneity of the clinical situations into a few relevant groups, which drive their treatment decisions. Method: Non-supervised independent and blinded clustering of real clinical cases of DTT-BCCs was used. Fourteen international experts from different specialties independently partitioned 199 patient cases considered ‘difficult to treat’ into as many clusters they want (≤10), choosing their own criteria for partitioning. Convergences and divergences between the individual partitions were analyzed using the similarity matrix, K-mean approach, and average silhouette method. Results: There was a rather consensual clustering of cases, regardless of the specialty and nationality of the experts. Mathematical analysis showed that consensus between experts was best represented by a partition of DTT-BCCs into five clusters, easily recognized a posteriori as five clear-cut patterns of clinical situations. The concept of ‘locally advanced’ did not appear consistent between experts. Conclusion: Although convergence between experts was not granted, this experiment shows that clinicians dealing with BCCs all tend to work by a similar pattern recognition based on the overall analysis of the situation. This study thus provides the first consensual classification of DTT-BCCs. This experimental approach using mathematical analysis of independent and blinded clustering of cases by experts can probably be applied to many other situations in dermatology and oncology.
Background: No simple staging system has emerged for basal cell carcinomas (BCCs), since they do not follow the TNM process, and practitioners failed to agree on simple clinical or pathological criteria as a basis for a classification. Operational classification of BCCs is required for decision-making, trials and guidelines. Unsupervised clustering of real cases of difficult-to-treat BCCs (DTT-BCCs; part 1) has demonstrated that experts could blindly agree on a five groups classification of DTT-BCCs based on five patterns of clinical situations. Objective: Using this five patterns to generate an operational and comprehensive classification of BCCs. Method: Testing practitioner's agreement, when using the five patterns classification to ensure that it is robust enough to be used in the practice. Generating the first version of a staging system of BCCs based on pattern recognition. Results: Sixty-two physicians, including 48 practitioners and the 14 experts who participated in the generation of the five different patterns of DTT-BCCs, agreed on 90% of cases when classifying 199 DTT-BCCs cases using the five patterns classification (part 1) attesting that this classification is understandable and usable in practice. In order to cover the whole field of BCCs, these five groups of DTT-BCCs were added a group representing the huge number of easy-to-treat BCCs, for which sub-classification has little interest, and a group of very rare metastatic cases, resulting in a four-stage and seven-substage staging system of BCCs. Conclusion: A practical classification adapted to the specificities of BCCs is proposed. It is the first tumour classification based on pattern recognition of clinical situations, which proves to be consistent and usable. This EADO staging system version 1 will be improved step by step and tested as a decision tool and a prognostic instrument.
Die Rate von positiven Blutkulturen wird in der Literatur mit 6,4% bis 18% angegeben. Hierbei wird nicht zwischen Einsendungen zur Bestätigung des Verdachts auf eine Sepsis bzw. zum Ausschluß einer Sepsis unterschieden. In einer prospektiven Untersuchung bei 315 Patienten mit Verdacht auf Sepsis, bei denen Blutkulturen beimpft wurden, konnte bei 199 (63%) ein ätiologischer Nachweis erbracht werden.
Hintergrund: Bei steigender Lebenserwartung ergibt sich in Zukunft eine steigende Prävalenz der degenerativen Aortenklappenstenose (AS). Die Transkathether-Aortenklappenimplantation (TAVI) erfährt immer größere Bedeutung in der Behandlung der symptomatischen, hochgradigen AS. Eine paravalvuläre Leckage (PVL) ist ein anerkannter Risikofaktor für eine erhöhte Mortalität und sollte periinterventionell adäquat erkannt und behandelt werden. Eine Postdilatation als typische korrigierende Intervention (CI) kann allerdings zu schwerwiegenden Komplikationen führen. Weitere Instrumente zur Entscheidung über die Notwendigkeit einer CI sind erstrebenswert. Für die Aortenregurgitationsindex-Ratio (ARI-Ratio) und für die präprozedurale Kalklast, gemessen mit der Mehrschicht-Computertomografie (MSCT), wurde gezeigt, dass beide prädiktiv sind für die Notwendigkeit einer periinterventionellen CI.
Ziele: Die ARI-Ratio und der Kalkstatus wurde in Hinblick auf ihren prädiktiven Wert für die Notwendigkeit einer CI miteinander verglichen.
Methoden: Von 199 Patienten nach TAVI erhielten 38,9 % eine Portico™, 29,5 % eine Symetis Acurate™, 21,5 % eine Sapien 3™ und 10,1 % eine Evolut™. Es wurde retrospektiv der postinterventionell erhobene systolische (SB), diastolische (DB) und linksventrikuläre enddiastolische Blutdruck (LVEDP) im ARI zusammengefasst: [(DBP - LVEDP) / SBP] × 100. Die ARI-Ratio wurde berechnet als Quotient zwischen ARI nach und vor dem Eingriff. Des Weiteren wurden die MSCTs mittels „3mensio Structural Heart“ analysiert insbesondere in Hinblick auf die Verkalkung des linksventrikulären Ausflusstrakts, der Aortenklappe (gesamt sowie der einzelnen Taschen) und des sinotubulären Übergang. Dabei wurde der Kalzium-Volumen-Score auf Basis drei verschiedener Thresholds benutzt (500 Hounsfield Einheiten (HU), 800 HU und visuell-individuell). Im Folgenden wurden ROC-Kurven für den ARI-Ratio und für die verschiedenen Kalklastparameter erstellt um die Notwendigkeit einer CI zu beurteilen. Schließlich wurde die Area under the curve (AUC) der ARI-Ratio mit denen der Kalklastsurrogatparameter verglichen.
Ergebnisse: Die ARI-Ratio zeigte mit einer AUC von 0,747 das beste Ergebnis. Bei den Verkalkungsparametern zeigte die Verkalkung der noncoronaren Aortenklappentasche die beste AUC, nachfolgend die der gesamten Aortenklappe. Der 800-HU-Threshold zeigte bessere AUCs als 500 HU. Von 19 Verkalkungssurrogatparametern zeigten elf einen statistisch signifikanten Vorhersagewert auf. Die ARI-Ratio zeigte eine signifikante Überlegenheit gegenüber sechs dieser Parameter. Für die fünf Verbliebenen konnte kein signifikanter Unterschied nachgewiesen werden.
Schlussfolgerung: Die ARI-Ratio ist ein besserer Prädiktor für die Notwendigkeit einer CI als die Kalzifikationsparameter. Auch diverse Kalzifikationsparameter haben diesbezüglich eine Aussagekraft. Die Kalzifikationsparameter können bereits präinterventionell beurteilt werden können, die ARI-Ratio nur periinterventionell. Es sollte neben der Anschauung von bereits etablierten Methoden ein integrativer Ansatz gewählt werden, der Kalklast und ARI-Ratio für die Entscheidung zur Notwendigkeit einer CI miteinschließt. Weitere Studien zur Standardisierung der Verkalkungsparameter sind notwendig für eine weitere Einordnung deren Vorhersagekraft. Es bestanden teils erhebliche Unterschiede zwischen den verwendeten Klappenprothesentypen. Weitere Studien mit einer größeren Anzahl an verschiedenen Prothesentypen könnten richtungsweisende Subgruppenanalysen möglich machen.
The sudden infant death syndrome (SIDS) is one of the leading causes of postneonatal infant death. It has been shown that there exists a complex relationship between SIDS and inherited cardiac disease. Next-generation sequencing and surveillance of cardiac channelopathy and cardiomyopathy genes represent an important tool for investigating the cause of death in SIDS cases. In the present study, targeted sequencing of 80 genes associated with genetic heart diseases in a cohort of 31 SIDS cases was performed. To determine the spectrum and prevalence of genetic heart disease associated mutations as a potential monogenic basis for SIDS, a stringent variant classification was applied and the percentage of rare (minor allele frequency ≤ 0.2%) and ultra-rare variants (minor allele frequency ≤ 0.005%) in these genes was assessed. With a minor allele frequency of ≤ 0.005%, about 20% of the SIDS cases exhibited a variant of uncertain significance (VUS), but in only 6% of these cases, gene variants proved to be “potentially informative.” The present study shows the importance of careful variant interpretation. Applying stringent criteria misinterpretations are avoided, as the results of genetic analyses may have an important impact of the family members involved.
The regulation of bone vasculature by chronic diseases, such as heart failure is unknown. Here, we describe the effects of myocardial infarction and post-infarction heart failure on the bone vascular cell composition. We demonstrate an age-independent loss of type H endothelium in heart failure after myocardial infarction in both mice and humans. Using single-cell RNA sequencing, we delineate the transcriptional heterogeneity of human bone marrow endothelium, showing increased expression of inflammatory genes, including IL1B and MYC, in ischemic heart failure. Endothelial-specific overexpression of MYC was sufficient to induce type H bone endothelial cells, whereas inhibition of NLRP3-dependent IL-1β production partially prevented the post-myocardial infarction loss of type H vasculature in mice. These results provide a rationale for using anti-inflammatory therapies to prevent or reverse the deterioration of bone vascular function in ischemic heart disease.
We investigated the molecular mechanism of cyclic GMP-induced down-regulation of soluble guanylyl cyclase expression in rat aorta. 3-(5′-Hydroxymethyl-2′-furyl)-1-benzyl indazole (YC-1), an allosteric activator of this enzyme, decreased the expression of soluble guanylyl cyclase α1 subunit mRNA and protein. This effect was blocked by the enzyme inhibitor 4H-8-bromo-1,2,4-oxadiazolo(3,4-d)benz(b-1,4)oxazin-1-one (NS2028) and by actinomycin D. Guanylyl cyclase α1mRNA-degrading activity was increased in protein extracts from YC-1-exposed aorta and was attenuated by pretreatment with actinomycin D and NS2028. Gelshift and supershift analyses using an adenylate-uridylate-rich ribonucleotide from the 3′-untranslated region of the α1 mRNA and a monoclonal antibody directed against the mRNA-stabilizing protein HuR revealed HuR mRNA binding activity in aortic extracts, which was absent in extracts from YC-1-stimulated aortas. YC-1 decreased the expression of HuR, and this decrease was prevented by NS2028. Similarly, down-regulation of HuR by RNA interference in cultured rat aortic smooth muscle cells decreased α1 mRNA and protein expression. We conclude that HuR protects the guanylyl cyclase α1 mRNA by binding to the 3′-untranslated region. Activation of guanylyl cyclase decreases HuR expression, inducing a rapid degradation of guanylyl cyclase α1 mRNA and lowering α1 subunit expression as a negative feedback response.
Within the scope of this technical report, the feasibility of indocyanine green (ICG) as a fluorescent agent for postmortem angiography of the heart is tested. The study included 4 deceased persons with no respective medical history of heart diseases. The basic patterns of findings in ICG fluorescence angiography associated with healthy hearts are presented. The method can easily be integrated into a workflow without restricting the macroscopic or histologic diagnostics. This paper represents the fundamental technical and analytical basis for upcoming studies concerning the possibilities and limitations of fluorescence angiography in the diagnosis of heart pathology.
Objectives: To correlate the radiological assessment of the mastoid facial canal in postoperative cochlear implant (CI) cone-beam CT (CBCT) and other possible contributing clinical or implant-related factors with postoperative facial nerve stimulation (FNS) occurrence. Methods: Two experienced radiologists evaluated retrospectively 215 postoperative post-CI CBCT examinations. The mastoid facial canal diameter, wall thickness, distance between the electrode cable and mastoid facial canal, and facial-chorda tympani angle were assessed. Additionally, the intracochlear position and the insertion angle and depth of electrodes were evaluated. Clinical data were analyzed for postoperative FNS within 1.5-year follow-up, CI type, onset, and causes for hearing loss such as otosclerosis, meningitis, and history of previous ear surgeries. Postoperative FNS was correlated with the measurements and clinical data using logistic regression. Results: Within the study population (mean age: 56 ± 18 years), ten patients presented with FNS. The correlations between FNS and facial canal diameter (p = 0.09), wall thickness (p = 0.27), distance to CI cable (p = 0.44), and angle with chorda tympani (p = 0.75) were statistically non-significant. There were statistical significances for previous history of meningitis/encephalitis (p = 0.001), extracochlear-electrode-contacts (p = 0.002), scala-vestibuli position (p = 0.02), younger patients’ age (p = 0.03), lateral-wall-electrode type (p = 0.04), and early/childhood onset hearing loss (p = 0.04). Histories of meningitis/encephalitis and extracochlear-electrode-contacts were included in the first two steps of the multivariate logistic regression. Conclusion: The mastoid-facial canal radiological assessment and the positional relationship with the CI electrode provide no predictor of postoperative FNS. Histories of meningitis/encephalitis and extracochlear-electrode-contacts are important risk factors.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß die Proteinkinase Akt das
Zellzyklusprotein p21 in Endothelzellen an der Aminosäure Threonin 145
phosphoryliert und auf diese Weise p21 posttranskriptionell reguliert. So führt die Aktabhängige Phosphorylierung zur Aufhebung der PCNA-Bindungsfähigkeit und zu einer Abnahme der Komplexbildung von p21 mit Cdk2 und Cdk4. Dementsprechend reduziert die Akt-Phosphorylierung von p21 an Threonin 145 die Hemmung der Cdk2-Aktivierung durch p21, begünstigt damit die Phosphorylierung von Retinoblastoma-Protein und die Freisetzung des Transkriptionsfaktors E2F. Diese Daten weisen auf einen neuen Signaltransduktionsweg hin, über den Akt die Endothelzellproliferation reguliert.
Außerdem führt die Akt-vermittelte Phosphorylierung von p21 an T145 zur Stabilisierung von p21 gegenüber Caspase-abhängiger Degradation während der pro-apoptotischen Stimulation der Endothelzellen und schützt die Zellen gegenüber der Apoptose-Induktion durch TNFα. Die p21-Phosphorylierung durch Akt stellt dabei einen essentiellen Mechanismus der endothelzellprotektiven Wirkung von Akt dar, denn in Abwesenheit von p21 infolge Antisense-Transfektion vermag die Überexpression von Akt nicht mehr zu einer Senkung der endothelialen Apoptoserate nach TNFα -Stimulation führen.
Transcription factors (TFs) guide effector proteins like chromatin-modifying or -remodeling enzymes to distinct sites in the genome and thereby fulfill important early steps in translating the genome’s sequence information into the production of proteins or functional RNAs. TFs of the same family are often highly conserved in evolution, raising the question of how proteins with seemingly similar structure and DNA-binding properties can exert physiologically distinct functions or respond to context-specific extracellular cues. A good example is the TALE superclass of homeodomain-containing proteins. All TALE-homeodomain proteins share a characteristic, 63-amino acid long homeodomain and bind to similar sequence motifs. Yet, they frequently fulfill non-redundant functions even in domains of co-expression and are subject to regulation by different signaling pathways. Here we provide an overview of posttranslational modifications that are associated with murine and human TALE-homeodomain proteins and discuss their possible importance for the biology of these TFs.
Trauma ist in Deutschland und weltweit eine der häufigsten Todesursache bei Personen unter 55 Jahren. Eine traumatische Verletzung von Gewebe führt zur Freisetzung von sogenannten damage-associated molecular patterns (DAMPs), die eine Entzündungskaskade auslösen, welche die Organfunktion negativ beeinträchtigt. Dies führt bei anhaltender Entzündung zunächst zu Organdysfunktion, was im weiteren Verlauf zu Organversagen führt und im Spätstadium im multiplen Organversagen (MOF) enden kann. In den meisten Fällen ist die inflammatorische Antwort des Immunsystems auf das Trauma adäquat und entspricht einem gut koordinierten Netzwerk von Immunzellen, Zytokinen und Chemokinen, welches zur Wiederherstellung des geschädigten Gewebes führt. Wenn dieses Netzwerk jedoch nicht im Gleichgewicht ist, kann die Entzündungsreaktion durch eine sogenannte feed-forward-loop von Inflammation und Gewebeschäden verstärkt werden. Wenn dieser Prozess systemisch wird, spricht man vom systemic inflammatory response syndrome (SIRS). Auf der anderen Seite gibt es ein Gegenstück zu SIRS, nämlich das sogenannte compensatory anti-inflammatory response syndrome (CARS). Auch ein Überschießen von CARS kann den Verlauf der posttraumatischen Inflammation negativ beeinträchtigen. Sowohl eine Verschiebung in Richtung von SIRS als auch in Richtung von CARS kann zu Organfunktionsstörungen, nosokomialen Infektionen und letztendlich zum Tod führen. Daher ist eine ausgeglichene, frühe posttraumatische Immunantwort für ein gutes Outcome von entscheidender Bedeutung.
Monozyten nehmen eine kritische Stellung sowohl in der primären Immunantwort nach Trauma als auch nach Infektion ein. Durch die Oberflächenexpression von diversen sogenannten pattern-recocnition receptors (PRRs), insbesondere Toll-Like-Rezeptoren (TLRs), können Monozyten Pathogene und sogenannte pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) erkennen und neutralisieren. Darüber hinaus können Monozyten PAMPs über major histocompatibility complex class II -Moleküle (MHC-II) dem adaptiven Immunsystem präsentieren und somit als zelluläre Verbindung zwischen dem angeborenen und dem adaptiven Immunsystem fungieren. TLR2, eine Untergruppe der TLRs, ist einer der Hauptrezeptoren für PAMPs von grampositiven Bakterien wie S. aureus, dem Hauptkeim für posttraumatische Wundinfektionen und nosokomiale Infektionen.
Es gibt immer noch keinen Konsens über den Einfluss von Trauma auf die Funktion von Monozyten und deren Expressionsprofil von PRRs und MHC-II-Molekülen nach einem Trauma. Verschiedene Studien berichten von einer beeinträchtigten TLR2-Expression bei Monozyten nach Trauma, während sich in anderen Studien eine konstante oder sogar erhöhte TLR2-Expression bei Monozyten nach Trauma gezeigt hat. Die Daten sind auch in Bezug auf die posttraumatische Phagozytoseleistung von Monozyten unbeständig. Während in einigen Studien im frühen posttraumatischen Verlauf im Vergleich zu gesunden Probanden von einer erhöhten Anzahl zirkulierender Monozyten mit erhaltener Phagozytoseleistung berichtet wird, zeigten andere Studien eine verminderte Phagozytoseleistung von Monozyten nach Trauma. Darüber hinaus gibt es widersprüchliche Ergebnisse bezüglich der Fähigkeit von Monozyten, proinflammatorische Zytokine wie Interleukin (IL)-1β oder Tumor necrosis factor (TNF)-α freizusetzen.
Zusammengefasst ist die derzeitige Studienlage widersprüchlich. Zusätzlich wurde es in bisherigen Studien verpasst, die Kombination verschiedener Aspekte wie die Funktionalität der Monozyten in Bezug auf Phänotypisierung oder funktioneller Assays und deren Beobachtung über einen längeren Zeitraum miteinzubeziehen.
Die unterschiedlichen Ergebnisse der bisherigen Studien könnte durch die Natur des Polytraumas bedingt sein, beispielsweise durch verschiedene Verletzungsmuster und Verletzungsschwere, die unterschiedliche Erstversorgung am Unfallort, die Zeit bis zur Ankunft in der Notaufnahme oder die unterschiedliche primäre und definitive Versorgung der Verletzungen. All das kann zu einer unterschiedlichen Antwort des Immunsystems und somit zu unterschiedlichen Outcomes führen.
Daher war es Ziel unserer Studie, die oben genannten Variablen zu eliminieren, und eine kontrollierte Polytraumastudie am Schweinemodell durchzuführen, um die Funktionalität von Schweinemonozyten über einen Zeitraum von 72 Stunden nach Trauma zu untersuchen.
Zusätzlich und im Gegensatz zu früheren Studien haben wir die Phänotypisierung von Monozyten (TLR2 und MHC-II [SLA-DR]) mit einem funktionellen Phagozytose-Assay kombiniert und deren direkte Assoziation in einem unabhängigen Assay analysiert.
Peripheres Blut wurde vor (-1h) und direkt nach der Induktion des Polytraumas (PT) (0h) entnommen, sowie 3,5h, 5,5h, 24h und 72h später. Die Expression von H(S)LA-DR und TLR2 auf Schweine-Monozyten wurde untersucht. Außerdem wurde die Phagozytierungsaktivität von Schweinemonozyten gemessen.
Darüber hinaus wurden aus mechanistischen Gründen Blutproben von 10 gesunden Schweinen zunächst einem TLR2-neutralisierenden Antikörper und anschließend S. aureus-Partikeln ausgesetzt, bevor die Phagozytoseleistung der Monozyten untersucht wurde.
Die Anzahl der CD14 + -Monozyten aller zirkulierenden Leukozyten blieb während des Beobachtungszeitraums konstant, während der Prozentsatz der CD14 + H(S)LA-DR + -Monozyten direkt, 3,5h und 5,5h nach dem Trauma signifikant abnahm. Der Prozentsatz von TLR2 + exprimierenden Zellen aus allen Monozyten verringerte sich direkt, 3,5h und 5,5h nach dem Trauma signifikant. Der Prozentsatz der phagozytierenden Monozyten nahm direkt nach Trauma ab und blieb in den ersten 3,5 Stunden nach dem Trauma niedriger, stieg jedoch nach 24 Stunden an. Die Antagonisierung von TLR2 verringerte signifikant die Phagozytoseleistung der Monozyten.
Sowohl der verringerte Prozentsatz der aktivierten als auch der TLR2-exprimierenden Monozyten blieb bestehen, solange die verringerte Phagozytoseleistung beobachtet wurde.
Darüber hinaus führte auch die Neutralisation von TLR2 zu einer verminderten Phagozytoseleistung. Daher nehmen wir an, dass eine verringerte TLR2-Expression für die verringerte Phagozytoseleistung verantwortlich ist.
Background: To assess the potential of radiomic features to quantify components of blood in intraaortic vessels to non-invasively predict moderate-to-severe anemia in non-contrast enhanced CT scans. Methods: One hundred patients (median age, 69 years; range, 19–94 years) who received CT scans of the thoracolumbar spine and blood-testing for hemoglobin and hematocrit levels ± 24 h between 08/2018 and 11/2019 were retrospectively included. Intraaortic blood was segmented using a spherical volume of interest of 1 cm diameter with consecutive radiomic analysis applying PyRadiomics software. Feature selection was performed applying analysis of correlation and collinearity. The final feature set was obtained to differentiate moderate-to-severe anemia. Random forest machine learning was applied and predictive performance was assessed. A decision-tree was obtained to propose a cut-off value of CT Hounsfield units (HU). Results: High correlation with hemoglobin and hematocrit levels was shown for first-order radiomic features (p < 0.001 to p = 0.032). The top 3 features showed high correlation to hemoglobin values (p) and minimal collinearity (r) to the top ranked feature Median (p < 0.001), Energy (p = 0.002, r = 0.387), Minimum (p = 0.032, r = 0.437). Median (p < 0.001) and Minimum (p = 0.003) differed in moderate-to-severe anemia compared to non-anemic state. Median yielded superiority to the combination of Median and Minimum (p(AUC) = 0.015, p(precision) = 0.017, p(accuracy) = 0.612) in the predictive performance employing random forest analysis. A Median HU value ≤ 36.5 indicated moderate-to-severe anemia (accuracy = 0.90, precision = 0.80). Conclusions: First-order radiomic features correlate with hemoglobin levels and may be feasible for the prediction of moderate-to-severe anemia. High dimensional radiomic features did not aid augmenting the data in our exemplary use case of intraluminal blood component assessment.
Venöse thromboembolische Erkrankungen ereignen sich bei ca. l von 1000 Individuen jährlich. Meist handelt es sich dabei um ein multi-faktorielles Geschehen, das durch Zusammenwirken erworbener bzw. exogener Risikofaktoren einerseits sowie genetisch bedingter Veränderungen andererseits verursacht ist. In den letzten Jahren wurden mehrere Risikofaktoren der hereditären Thrombophilie identifiziert, die inzwischen als etabliert gelten. Daneben gibt es jedoch eine Reihe weiterer genetischer Defekte, deren Beteiligung bei der Entstehung venöser Thrombosen wahrscheinlich oder zumindest theoretisch denkbar ist. In diesem Überblick werden als solche Lipoprotein (a), Thrombomodulin, Fibrinogen, der Thrombin-aktivierbare Fibrinolyse Inhibitor (TAFI),Gewebefaktor (Tissue Factor) sowie der Endothelzell-Protein C Rezeptor (EPCR) dargestellt, ihre biochemischen Eigenschaften sowie physiologischen Funktionen zusammengefaßt und bekannte Mutationen bzw. Polymorphismen der betreffenden Gene als mögliche Risikofaktoren der hereditären Thrombophilie diskutiert. Vorzugsweise werden die bisherigen Kenntnisse über ihre wahrscheinliche pathophysiologische Beteiligung bei der Entstehung venöser Gefäßverschlüsse kritisch gewürdigt.
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
Background: Trauma may be associated with significant to life-threatening blood loss, which in turn may increase the risk of complications and death, particularly in the absence of adequate treatment. Hydroxyethyl starch (HES) solutions are used for volume therapy to treat hypovolemia due to acute blood loss to maintain or re-establish hemodynamic stability with the ultimate goal to avoid organ hypoperfusion and cardiovascular collapse. The current study compares a 6% HES 130 solution (Volulyte 6%) versus an electrolyte solution (Ionolyte) for volume replacement therapy in adult patients with traumatic injuries, as requested by the European Medicines Agency to gain more insights into the safety and efficacy of HES in the setting of trauma care.
Methods: TETHYS is a pragmatic, prospective, randomized, controlled, double-blind, multicenter, multinational trial performed in two parallel groups. Eligible consenting adults ≥ 18 years, with an estimated blood loss of ≥ 500 ml, and in whom initial surgery is deemed necessary within 24 h after blunt or penetrating trauma, will be randomized to receive intravenous treatment at an individualized dose with either a 6% HES 130, or an electrolyte solution, for a maximum of 24 h or until reaching the maximum daily dose of 30 ml/kg body weight, whatever occurs first. Sample size is estimated as 175 patients per group, 350 patients total (α = 0.025 one-tailed, power 1–β = 0.8). Composite primary endpoint evaluated in an exploratory manner will be 90-day mortality and 90-day renal failure, defined as AKIN stage ≥ 2, RIFLE injury/failure stage, or use of renal replacement therapy (RRT) during the first 3 months. Secondary efficacy and safety endpoints are fluid administration and balance, changes in vital signs and hemodynamic status, changes in laboratory parameters including renal function, coagulation, and inflammation biomarkers, incidence of adverse events during treatment period, hospital, and intensive care unit (ICU) length of stay, fitness for ICU or hospital discharge, and duration of mechanical ventilation and/or RRT.
Discussion: This pragmatic study will increase the evidence on safety and efficacy of 6% HES 130 for treatment of hypovolemia secondary to acute blood loss in trauma patients.
Trial registration:Registered in EudraCT, No.: 2016-002176-27 (21 April 2017) and ClinicalTrials.gov, ID: NCT03338218 (09 November 2017).
Background: While swallowing disorders are frequent sequela following posterior fossa tumor (PFT) surgery in children, data on dysphagia frequency, severity, and outcome in adults are lacking. The aim of this study was to investigate dysphagia before and after surgical removal of PFT. Additionally, we tried to identify clinical predictors for postsurgical swallowing disorders. Furthermore, this study explored the three-month outcome of dysphagic patients.
Methods: In a cohort of patients undergoing PFT surgery, dysphagia was prospectively assessed pre- and postoperatively using fiberoptic endoscopic evaluation of swallowing. Patients with severe dysphagia at discharge were re-evaluated after three months. Additionally, clinical and imaging data were collected to identify predictors for post-surgical dysphagia. Results: We included 26 patients of whom 15 had pre-operative swallowing disorders. After surgery, worsening of pre-existing dysphagia could be noticed in 7 patients whereas improvement was observed in 2 and full recovery in 3 subjects. New-onset dysphagia after surgery occurred in a minority of 3 cases. Postoperatively, 47% of dysphagic patients required nasogastric tube feeding. Re-evaluation after three months of follow-up revealed that all dysphagic patients had returned to full oral intake.
Conclusion: Dysphagia is a frequent finding in patients with PFT already before surgery. Surgical intervention can infer a deterioration of impaired swallowing function placing affected patients at temporary risk for aspiration. In contrast, surgery can also accomplish beneficial results resulting in both improvement and full recovery. Overall, our findings show the need of early dysphagia assessment to define the safest feeding route for the patient.
Endocannabinoids (ECs) are potent lipid mediators with high physiological relevance. They are involved in a wide variety of diseases like depression or multiple sclerosis and are closely connected to metabolic parameters in humans. Therefore, their suitability as a biomarker in different (patho-)physiological conditions is discussed intensively and predominantly investigated by analyzing systemic concentrations in easily accessible matrices like blood. Carefully designed pre-analytical sample handling is of major importance for high-quality data, but harmonization is not achieved yet. Whole blood is either processed to serum or plasma before the onset of analytical workflows and while knowledge about pre-analytical challenges in plasma handling is thorough they were not systematically investigated for serum.
Therefore, the ECs AEA and 2-AG, and closely related EC-like substances 1-AG, DHEA, and PEA were examined by LC-MS/MS in serum samples of nine healthy volunteers employing different pre-analytical sample handling protocols, including prolonged coagulation, and storage after centrifugation at room temperature (RT) or on ice. Furthermore, all analytes were also assessed in plasma samples obtained from the same individuals at the same time points to investigate the comparability between those two blood-based matrices regarding obtained concentrations and their 2-AG/1-AG ratio.
This study shows that ECs and EC-like substances in serum samples were significantly higher than in plasma and are especially prone to ex vivo changes during initial and prolonged storage for coagulation at RT. Storage on ice after centrifugation is less critical. However, storage at RT further increases 1-AG and 2-AG concentrations, while also lowering the already reduced 2-AG/1-AG ratio due to isomerization. Thus, avoidance of prolonged processing at RT can increase data quality if serum as the matrix of choice is unavoidable. However, serum preparation in itself is expected to initiate changes of physiological concentrations as standard precautionary measures like fast and cooled processing can only be utilized by using plasma, which should be the preferred matrix for analyses of ECs and EC-like substances.
The emerging disciplines of lipidomics and metabolomics show great potential for the discovery of diagnostic biomarkers, but appropriate pre-analytical sample-handling procedures are critical because several analytes are prone to ex vivo distortions during sample collection. To test how the intermediate storage temperature and storage period of plasma samples from K3EDTA whole-blood collection tubes affect analyte concentrations, we assessed samples from non-fasting healthy volunteers (n = 9) for a broad spectrum of metabolites, including lipids and lipid mediators, using a well-established LC-MS-based platform. We used a fold change-based approach as a relative measure of analyte stability to evaluate 489 analytes, employing a combination of targeted LC-MS/MS and LC-HRMS screening. The concentrations of many analytes were found to be reliable, often justifying less strict sample handling; however, certain analytes were unstable, supporting the need for meticulous processing. We make four data-driven recommendations for sample-handling protocols with varying degrees of stringency, based on the maximum number of analytes and the feasibility of routine clinical implementation. These protocols also enable the simple evaluation of biomarker candidates based on their analyte-specific vulnerability to ex vivo distortions. In summary, pre-analytical sample handling has a major effect on the suitability of certain metabolites as biomarkers, including several lipids and lipid mediators. Our sample-handling recommendations will increase the reliability and quality of samples when such metabolites are necessary for routine clinical diagnosis.
Purpose: Optimization of local therapies in synovial sarcoma (SS) considered unresectable at diagnosis is needed. We evaluated the effects of neoadjuvant versus adjuvant radiation versus surgery only on long-term outcomes.
Methods: Patients with macroscopic SS tumors before chemotherapy (IRS-group-III) in the trials CWS-81, CWS-86, CWS-91, CWS-96, CWS-2002-P and SoTiSaR-registry were analyzed. Local therapies were scheduled after 3 neoadjuvant chemotherapy cycles.
Results: Median age of 145 patients was 14.5 years. 106 survivors had median follow-up of 7.0 years. Tumor site was 96 extremities, 19 head–neck, 16 shoulder/hip, 14 trunk. Tumors were < 3 cm in 16, 3–5 cm in 28, 5–10 cm in 55, > 10 cm in 34 patients. In a secondary resection during chemotherapy, R0-status was accomplished in 82, R1 in 30, R2 in 21 (12 missing). Radiotherapy was administered to 115 (R0 61, R1 29, R2 20, missing 5), thereof 57 before and 52 after tumor resection. 23 were treated with surgery only. For all patients, 5 year event-free (EFS) and overall survival (OS) was 68.9% ± 7.6 (95%CI) and 79.1% ± 6.9. To establish independent significance, tumor site, size, surgical results and sequencing of local therapies were analyzed in a Cox regression analysis. Variables associated with EFS and OS are site, size and sequencing of local therapies. Variables associated with local recurrence are site, surgical results and sequencing of local therapies. The only variable associated with suffering metastatic recurrence is tumor size.
Conclusion: Differences in sequencing of local therapy procedures are independently associated with outcomes. Best local control is achieved when tumors are irradiated pre-operatively and undergo R0 or R1 resection thereafter.
Predicting adult Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) using vocal acoustic features
(2021)
Background: It is a key concern in psychiatric research to investigate objective measures to support and ultimately improve diagnostic processes. Current gold standard diagnostic procedures for attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) are mainly subjective and prone to bias. Objective measures such as neuropsychological measures and EEG markers show limited specificity. Recent studies point to alterations of voice and speech production to reflect psychiatric symptoms also related to ADHD. However, studies investigating voice in large clinical samples allowing for individual-level prediction of ADHD are lacking. The aim of this study was to explore a role of prosodic voice measures as objective marker of ADHD.
Methods: 1005 recordings were analyzed from 387 ADHD patients, 204 healthy controls, and 100 clinical (psychiatric) controls. All participants (age range 18-59 years, mean age 34.4) underwent an extensive diagnostic examination according to gold standard methods and provided speech samples (3 min in total) including free and given speech. Paralinguistic features were calculated, and random forest based classifications were performed using a 10-fold cross-validation with 100 repetitions controlling for age, sex, and education. Association of voice features and ADHD-symptom severity assessed in the clinical interview were analyzed using random forest regressions.
Results and Conclusion ADHD was predicted with AUC = 0.76. The analysis of a non-comorbid sample of ADHD resulted in similar classification performance. Paralinguistic features were associated with ADHD-symptom severity as indicated by random forest regression. In female participants, particularly with age < 32 years, paralinguistic features showed the highest classification performance (AUC = 0.86).
Paralinguistic features based on derivatives of loudness and fundamental frequency seem to be promising candidates for further research into vocal acoustic biomarkers of ADHD. Given the relatively good performance in female participants independent of comorbidity, vocal measures may evolve as a clinically supportive option in the complex diagnostic process in this patient group.
Competing Interest Statement: EA participated and received payments in the national advisory board ADHD of Shire/Takeda. JL is co-founder and CTO of PeakProfiling GmbH. He created audio-features used in this study, that are intellectual property of PeakProfiling GmbH. FH received payments by PeakProfiling GmbH.
Clinical Trial: NCT01104623
Objective: To assess predictive factors for poststroke pneumonia (PSP) in patients with acute ischemic stroke (AIS) due to large vessel occlusion (LVO) of the anterior circulation, with special regard to the impact of intravenous thrombolysis (IVT) and endovascular treatment (EVT) on the risk of PSP. As a secondary goal, the validity of the A2DS2, PNEUMONIA, and ISAN scores in LVO will be determined.
Methods: Analysis was based on consecutive data for the years 2017 to 2019 from the prospective inpatient stroke registry covering the entire federal state of Hesse, Germany, using the Kruskal-Wallis test and binary logistic regression.
Results: Data from 4,281 patients with LVO were included in the analysis (54.8% female, median age = 78 years, range = 18–102), of whom 66.4% (n = 2,843) received recanalization therapy (RCT). In total, 19.4% (n = 832) of all LVO patients developed PSP. Development of PSP was associated with an increase in overall in-hospital mortality of 32.1% compared with LVO patients without PSP (16.4%; p < 0.001). Incidence of PSP was increased in 2132 patients with either EVT (n = 928; 25.9% PSP incidence) or combined EVT plus IVT (n = 1,204; 24.1%), compared with 2,149 patients with IVT alone (n = 711; 15.2%) or conservative treatment only (n = 1,438; 13.5%; p < 0.001). Multivariate analysis identified EVT (OR 1.5) and combined EVT plus IVT (OR 1.5) as significant independent risk factors for PSP. Furthermore, male sex (OR 1.9), age ≥ 65 years (OR 1.7), dysphagia (OR 3.2) as well as impaired consciousness at arrival (OR 1.7) and the comorbidities diabetes (OR 1.4) and atrial fibrillation (OR 1.3) were significantly associated risk factors (each p < 0.001). Minor stroke (NIHSS ≤ 4) was associated with a significant lower risk of PSP (OR 0.5). Performance of risk stratification scores varied between A2DS2 (96.1% sensitivity, 20.7% specificity), PNEUMONIA (78.2% sensitivity and 45.1% specificity) and ISAN score (98.0% sensitivity, 20.0% specificity).
Conclusion: Nearly one in five stroke patients with LVO develops PSP during acute care. This risk of PSP is further increased if an EVT is performed. Other predictive factors are consistent with those previously described for all AIS patients. Available risk stratification scores proved to be sensitive tools in LVO patients but lack specificity.
Simple Summary: The incidence of brain metastases from breast cancer is increasing and the treatment is still a major challenge. Several scores have been developed in order to estimate the prognosis of patients with brain metastases by objective criteria. Here, we validated all three published graded-prognostic-assessment (GPA)-scores in a subcohort of 882 breast cancer patients with brain metastases in the Brain Metastases in the German Breast Cancer (BMBC) registry. Although all three available GPA-scores were associated with OS, they all show limitations mainly in predicting short-term (below 3 months) survival but also in long-term (above 12 months) survival. We discuss the test performances of all scores in our work and provide evidence how physicians should use them as a tool to select patients for different treatment options.
Abstract: Several scores have been developed in order to estimate the prognosis of patients with brain metastases (BM) by objective criteria. The aim of this analysis was to validate all three published graded-prognostic-assessment (GPA)-scores in a subcohort of 882 breast cancer (BC) patients with BM in the Brain Metastases in the German Breast Cancer (BMBC) registry. The median age at diagnosis of BM was 57 years. All in all, 22.3% of patients (n = 197) had triple-negative, 33.4% (n = 295) luminal A like, 25.1% (n = 221) luminal B/HER2-enriched like and 19.2% (n = 169) HER2 positive like BC. Age ≥60 years, evidence of extracranial metastases (ECM), higher number of BM, triple-negative subtype and low Karnofsky-Performance-Status (KPS) were all associated with worse overall survival (OS) in univariate analysis (p < 0.001 each). All three GPA-scores were associated with OS. The breast-GPA showed the highest probability of classifying patients with survival above 12 months in the best prognostic group (specificity 68.7% compared with 48.1% for the updated breast-GPA and 21.8% for the original GPA). Sensitivities for predicting 3 months survival were very low for all scores. In this analysis, all GPA-scores showed only moderate diagnostic accuracy in predicting the OS of BC patients with BM.
Purpose: While more advanced COVID-19 necessitates medical interventions and hospitalization, patients with mild COVID-19 do not require this. Identifying patients at risk of progressing to advanced COVID-19 might guide treatment decisions, particularly for better prioritizing patients in need for hospitalization.
Methods: We developed a machine learning-based predictor for deriving a clinical score identifying patients with asymptomatic/mild COVID-19 at risk of progressing to advanced COVID-19. Clinical data from SARS-CoV-2 positive patients from the multicenter Lean European Open Survey on SARS-CoV-2 Infected Patients (LEOSS) were used for discovery (2020-03-16 to 2020-07-14) and validation (data from 2020-07-15 to 2021-02-16).
Results: The LEOSS dataset contains 473 baseline patient parameters measured at the first patient contact. After training the predictor model on a training dataset comprising 1233 patients, 20 of the 473 parameters were selected for the predictor model. From the predictor model, we delineated a composite predictive score (SACOV-19, Score for the prediction of an Advanced stage of COVID-19) with eleven variables. In the validation cohort (n = 2264 patients), we observed good prediction performance with an area under the curve (AUC) of 0.73 ± 0.01. Besides temperature, age, body mass index and smoking habit, variables indicating pulmonary involvement (respiration rate, oxygen saturation, dyspnea), inflammation (CRP, LDH, lymphocyte counts), and acute kidney injury at diagnosis were identified. For better interpretability, the predictor was translated into a web interface.
Conclusion: We present a machine learning-based predictor model and a clinical score for identifying patients at risk of developing advanced COVID-19.
Background: The adequate allocation of inpatient care resources requires assumptions about the need for health care and how this need will be met. However, in current practice, these assumptions are often based on outdated methods (e.g. Hill-Burton Formula). This study evaluated floating catchment area (FCA) methods, which have been applied as measures of spatial accessibility, focusing on their ability to predict the need for health care in the inpatient sector in Germany.
Methods: We tested three FCA methods (enhanced (E2SFCA), modified (M2SFCA) and integrated (iFCA)) for their accuracy in predicting hospital visits regarding six medical diagnoses (atrial flutter/fibrillation, heart failure, femoral fracture, gonarthrosis, stroke, and epilepsy) on national level in Germany. We further used the closest provider approach for benchmark purposes. The predicted visits were compared with the actual visits for all six diagnoses using a correlation analysis and a maximum error from the actual visits of ± 5%, ± 10% and ± 15%.
Results: The analysis of 229 million distances between hospitals and population locations revealed a high and significant correlation of predicted with actual visits for all three FCA methods across all six diagnoses up to ρ = 0.79 (p < 0.001). Overall, all FCA methods showed a substantially higher correlation with actual hospital visits compared to the closest provider approach (up to ρ = 0.51; p < 0.001). Allowing a 5% error of the absolute values, the analysis revealed up to 13.4% correctly predicted hospital visits using the FCA methods (15% error: up to 32.5% correctly predicted hospital). Finally, the potential of the FCA methods could be revealed by using the actual hospital visits as the measure of hospital attractiveness, which returned very strong correlations with the actual hospital visits up to ρ = 0.99 (p < 0.001).
Conclusion: We were able to demonstrate the impact of FCA measures regarding the prediction of hospital visits in non-emergency settings, and their superiority over commonly used methods (i.e. closest provider). However, hospital beds were inadequate as the measure of hospital attractiveness resulting in low accuracy of predicted hospital visits. More reliable measures must be integrated within the proposed methods. Still, this study strengthens the possibilities of FCA methods in health care planning beyond their original application in measuring spatial accessibility.
Aging is accompanied by unisensory decline. To compensate for this, two complementary strategies are potentially relied upon increasingly: first, older adults integrate more information from different sensory organs. Second, according to the predictive coding (PC) model, we form “templates” (internal models or “priors”) of the environment through our experiences. It is through increased life experience that older adults may rely more on these templates compared to younger adults. Multisensory integration and predictive coding would be effective strategies for the perception of near-threshold stimuli, which may however come at the cost of integrating irrelevant information. Both strategies can be studied in multisensory illusions because these require the integration of different sensory information, as well as an internal model of the world that can take precedence over sensory input. Here, we elicited a classic multisensory illusion, the sound-induced flash illusion, in younger (mean: 27 years, N = 25) and older (mean: 67 years, N = 28) adult participants while recording the magnetoencephalogram. Older adults perceived more illusions than younger adults. Older adults had increased pre-stimulus beta-band activity compared to younger adults as predicted by microcircuit theories of predictive coding, which suggest priors and predictions are linked to beta-band activity. Transfer entropy analysis and dynamic causal modeling of pre-stimulus magnetoencephalography data revealed a stronger illusion-related modulation of cross-modal connectivity from auditory to visual cortices in older compared to younger adults. We interpret this as the neural correlate of increased reliance on a cross-modal predictive template in older adults leading to the illusory percept.
Introduction and hypothesis: We conducted a systematic review of the effectiveness of local preemptive analgesia for postoperative pain control in women undergoing vaginal hysterectomy.
Methods: MEDLINE, EMBASE, the Cochrane Central Register of Controlled Trials and the Cochrane Database of Systematic Reviews were searched systematically to identify eligible studies published through September 25, 2019. Only randomized controlled trials and systematic reviews addressing local preemptive analgesia compared to placebo at vaginal hysterectomy were considered. Data were extracted by two independent reviewers. Results were compared, and disagreement was resolved by discussion. Forty-seven studies met inclusion criteria for full-text review. Four RCTs, including a total of 197 patients, and two SRs were included in the review.
Results: Preemptive local analgesia reduced postoperative pain scores up to 6 h and postoperative opioid requirements in the first 24 h after surgery.
Conclusion: Preemptive local analgesia at vaginal hysterectomy results in less postoperative pain and less postoperative opioid consumption.
Background: There is evidence of a volume outcome relationship for liver transplantation. In Germany, there is a minimum volume threshold of 20 transplantations per year for each center. Thresholds potentially lead to centralization of the healthcare supply, generating longer travel times. Objective: This study assessed whether patients are willing to travel longer times to transplantation centers for better outcomes (lower hospital mortality and higher 3-year survival) and identified patient characteristics influencing their choices. Methods: Participants were recruited in hospitals and via random samples at registration offices. Discrete choice experiments were used to identify trade-offs in their choices between local and regional centers. Descriptive statistics and logistic regression models were used to measure patients’ preferences and quantify potentially influencing characteristics. Results: Overall, 82.22% (in-hospital mortality) and 84.44% (3-year survival) of the participants opted to accept a longer travel time in order to receive a liver transplantation with better outcomes. Conclusion: Most participants were willing to trade shorter travel times for lower mortality risks and higher 3-year survival in cases of liver transplantation.
Prenatal and postnatal experiences associated with epigenetic changes in the adult mouse brain
(2018)
To analyze the influences of early-life history on the brain epigenome, the offspring of mouse dams kept in an enriched or standard environment were exposed postnatally to enriched, standard, or adverse conditions. The methylation patterns of 7 candidate genes (9 loci) involved in developmental programming of stress vulnerability/resilience and psychiatric disease were analyzed in 6 brain regions of adult male and female mice. Exposure to an enriched prenatal environment was associated with widespread epigenetic changes (all of small effect size), affecting 29 of 324 (9%) gene/region-specific methylation patterns. The effects of either adverse or enriched postnatal conditions were tested separately in the two prenatal cohorts. Significant changes were observed in 2 of 324 (0.6%) loci in offspring of dams in a standard environment and 6 of 324 (1.9%) loci in animals that were exposed prenatally to an enriched environment. Prenatal life experiences appear to have a bigger effect on the adult brain epigenome than postnatal experiences. Positive prenatal life experiences may increase epigenetic plasticity of the brain later in life. All observed between-group differences were sex-specific, consistent with largely different developmental trajectories of the male and female brain. Multiple changes of small effect size are consistent with a multifactorial model of developmental programming of adult behavior and disease susceptibility.
Background: Duodenal obstruction is a rare cause of congenital bowel obstruction. Prenatal ultrasound could be suggestive of duodenal atresia if polyhydramnios and the double bubble sign are visible. Prenatal diagnosis should prompt respective prenatal care, including surgery. The aim of this study was to investigate the rate and importance of prenatally diagnosed duodenal obstruction, comparing incomplete and complete duodenal obstruction. Methods: A retrospective, single-center study was performed using data from patients operated on for duodenal obstruction between 2004 and 2019. Prenatal ultrasound findings were obtained from maternal logbooks and directly from the investigating obstetricians. Postnatal data were obtained from electronic charts, including imaging, operative notes and follow-up. Results: A total of 33/64 parents of respective patients agreed to provide information on prenatal diagnostics. In total, 11/15 patients with complete duodenal obstruction and 0/18 patients with incomplete duodenal obstruction showed typical prenatal features. Prenatal diagnosis prompted immediate surgical treatment after birth. Conclusion: Prenatal diagnosis of congenital duodenal obstruction is only achievable in cases of complete congenital duodenal obstruction by sonographic detection of the pathognomonic double bubble sign. Patients with incomplete duodenal obstruction showed no sign of duodenal obstruction on prenatal scans and thus were diagnosed and treated later.
Objective: To assess the current medical practice in Europe regarding prenatal dexamethasone (Pdex) treatment of congenital adrenal hyperplasia (CAH) due to 21-hydroxylase deficiency.
Design and methods: A questionnaire was designed and distributed, including 17 questions collecting quantitative and qualitative data. Thirty-six medical centres from 14 European countries responded and 30 out of 36 centres were reference centres of the European Reference Network on Rare Endocrine Conditions, EndoERN.
Results: Pdex treatment is currently provided by 36% of the surveyed centres. The treatment is initiated by different specialties, that is paediatricians, endocrinologists, gynaecologists or geneticists. Regarding the starting point of Pdex, 23% stated to initiate therapy at 4–5 weeks postconception (wpc), 31% at 6 wpc and 46 % as early as pregnancy is confirmed and before 7 wpc at the latest. A dose of 20 µg/kg/day is used. Dose distribution among the centres varies from once to thrice daily. Prenatal diagnostics for treated cases are conducted in 72% of the responding centres. Cases treated per country and year vary between 0.5 and 8.25. Registries for long-term follow-up are only available at 46% of the centres that are using Pdex treatment. National registries are only available in Sweden and France.
Conclusions: This study reveals a high international variability and discrepancy in the use of Pdex treatment across Europe. It highlights the importance of a European cooperation initiative for a joint international prospective trial to establish evidence-based guidelines on prenatal diagnostics, treatment and follow-up of pregnancies at risk for CAH.
Background & Aims: Acute-on-chronic liver failure (ACLF) is a syndrome associated with organ failure and high short-term mortality. Recently, the role of surgery as a precipitating event for ACLF has been characterised. However, the impact of preoperative transjugular intrahepatic portosystemic shunt (TIPS) placement on ACLF development in patients with cirrhosis undergoing surgery has not been investigated yet.
Methods: A total of 926 patients (363 with cirrhosis undergoing surgery and 563 patients with TIPS) were screened. Forty-five patients with preoperative TIPS (TIPS group) were 1:1 propensity matched to patients without preoperative TIPS (no-TIPS group). The primary endpoint was the development of ACLF within 28 and 90 days after surgery. The secondary endpoint was 1-year mortality. Results were confirmed by a differently 1:2 matched cohort (n = 176).
Results: Patients in the no-TIPS group had significantly higher rates of ACLF within 28 days (29 vs. 9%; p = 0.016) and 90 days (33 vs. 13%; p = 0.020) after surgery as well as significantly higher 1-year mortality (38 vs. 18%; p = 0.023) compared with those in the TIPS group. Surgery without preoperative TIPS and Chronic Liver Failure Consortium–Acute Decompensation (CLIF-C AD) score were independent predictors for 28- and 90-day ACLF development and 1-year mortality after surgery, especially in patients undergoing visceral surgery. In the no-TIPS group, a CLIF-C AD score of >45 could be identified as cut-off for patients at risk for postoperative ACLF development benefiting from TIPS.
Conclusions: This study suggests that preoperative TIPS may result in lower rates of postoperative ACLF development especially in patients undergoing visceral surgery and with a CLIF-C AD score above 45.
Lay summary: Acute-on-chronic liver failure (ACLF) is a syndrome that is associated with high short-term mortality. Surgical procedures are a known precipitating event for ACLF. This study investigates the role of preoperative insertion of a transjugular intrahepatic portosystemic shunt (TIPS) on postoperative mortality and ACLF development. Patients with TIPS insertion before a surgical procedure exhibit improved postoperative survival and lower rates of postoperative ACLF, especially in patients undergoing visceral surgery and with a high CLIF-C AD prognostic score. Thus, this study suggests preoperative TIPS insertion in those high-risk patients.
[4-(3-Bromoacetylpyridinio)-butyl]adenosine pyrophosphate as a structural analog of NAD+ reacts covalently with the sulfhydryl groups of thiopropyl agarose. 10-20 μmol can be bound to 1 ml gel. Stabilization of the insoluble coenzym e is attained by treatment with sodium boro hydride (NaBH4). This complex when applied to column chromatography, allow s the separation of various dehydrogenases as a result of their different complex stability coefficients. Alcohol dehydrogenase from liver, lactate dehydrogenase, and adenylate kinase, which all bind to the ADP-analog residues of the gel matrix, can thus be separated by different salt gradients. Alcohol dehydrogenase from yeast, however, does not form a complex and can easily be eluted from the column with phosphate buffer. Glyceraldehyde-3 phosphate and aldehyde dehydrogenases can be eluted by the addition of NAD+ or NADH to the buffer. The uncharged 1,4-dihydropyridin ring of the reduced coenzyme produces a more stable complex with the dehydrogenases than the oxidized form.
Purpose: To evaluate the prevalence and treatment patterns of speech and language disorders in Germany.
Methods: A retrospective analysis of data collected from 32% of the German population, insured by the statutory German health insurance (AOK, Local Health Care Funds). We used The International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems, 10th revision, German Modification (ICD-10 GM) codes for stuttering (F98.5), cluttering (F98.6), and developmental disorders of speech and language (F80) to identify prevalent and newly diagnosed cases each year. Prescription and speech therapy reimbursement data were used to evaluate treatment patterns.
Results: In 2017, 27,977 patients of all ages were diagnosed with stuttering (21,045 males, 75% and 6,932 females, 25%). Stuttering prevalence peaks at age 5 years (boys, 0.89% and girls, 0.40%). Cluttering was diagnosed in 1,800 patients of all ages (1,287 males, 71.5% and 513 females, 28.5%). Developmental disorders of speech and language were identified in 555,774 AOK-insurants (61.2% males and 38.8% females). Treatment data indicate a substantial proportion newly diagnosed stuttering individuals receive treatment (up to 45% of 6-year-old patients), with slightly fewer than 20 sessions per year, on average. We confirmed a previous study showing increased rates of atopic disorders and neurological and psychiatric comorbidities in individuals with stuttering, cluttering, and developmental disorders of speech and language.
Conclusion: This is the first nationwide study using health insurance data to analyze the prevalence and newly diagnosed cases of a speech and language disorder. Prevalence and gender ratio data were consistent with the international literature. The crude prevalence of developmental disorders of speech and language increased from 2015 to 2018, whereas the crude prevalence for stuttering remained stable. For cluttering, the numbers were too low to draw reliable conclusions. Proportional treatment allocation for stuttering peaked at 6 years of age, which is the school entrance year, and is later than the prevalence peak of stuttering.
Sleep disordered breathing (SDB) is a frequent comorbidity in cardiac disease patients. Nevertheless, the prevalence and relationship between SDB and severe primary mitral regurgitation (PMR) has not been well investigated to date. Methods: A cohort of 121 patients with significant PMR undergoing mitral valve surgery were prospectively enrolled and received a cardiorespiratory single night polygraphy screening using ApneaLink before surgery. Eighty-two of them underwent a follow-up examination including a follow-up single-night sleep study 3 months after surgery. Results: The mean age of patients was 65.3 ± 12.0 years. Sixty patients (49.6%) were female. The mean EuroSCORE II was 2.5 ± 2.4%. Initially, 91 (75.2%) patients presented with SDB, among whom 50.4% (46 patients, 38.0% of total cohort) were classified as moderate to severe. These patients tended to require significantly longer postoperative intensive care and mechanical ventilation. Among the 82 patients who completed follow-up exams, mitral valve surgery led to a significant reduction in relevant SDB (20.7%). The apnea-hypopnea index (from 11/h [4;18] to 4/h [3;14] (p = 0.04)), the oxygenation-desaturation index (from 8/h [3;18] to 5/h [3;12] (p = 0.008)) as well as the saturation time below 90% (from 32 min [13;86] to 18 min [5;36] (p = 0.005)), were all shown to be improved significantly. Conclusion: The prevalence of SDB is very high in patients with severe primary mitral regurgitation and may contribute to postoperative complications and prolonged intensive care. A significantly reduced but still high prevalence of SDB was observed 3 months after mitral valve surgery, highlighting the bidirectional relationship between SDB and heart failure.
Background: One of the lesser recognized complications of diabetes mellitus are musculoskeletal (MSK) complications of the upper and lower extremity. No prevalence studies have been conducted in general practice. Thus, the aim of this study was to investigate the prevalence of upper extremity MSK disorders in patients with type 2 diabetes (T2DM) in the Netherlands. Methods: We conducted a cross-sectional study with two different approaches, namely a representative Dutch primary care medical database study and a questionnaire study among patients with T2DM. Results: In the database study, 2669 patients with T2DM and 2669 non-diabetes patients were included. MSK disorders were observed in 16.3% of patients with T2DM compared to 11.2% of non-diabetes patients (p < 0.001, OR 1.53, 95% CI 1.31, 1.80). In the questionnaire study, 200 patients with T2DM were included who reported a lifetime prevalence of painful upper extremity body sites for at least four weeks of 67.3%. Conclusion: We found that upper extremity MSK disorders have a high prevalence in Dutch patients with T2DM presenting in general practice. The prevalence ranges from 16% based on GP registered disorders and complaints to 67% based on self-reported diagnosis and pain. Early detection and treatment of these disorders may play a role in preventing the development of chronic MSK disorders.
Recent studies suggest that synaptic lysophosphatidic acids (LPAs) augment glutamate-dependent cortical excitability and sensory information processing in mice and humans via presynaptic LPAR2 activation. Here, we studied the consequences of LPAR2 deletion or antagonism on various aspects of cognition using a set of behavioral and electrophysiological analyses. Hippocampal neuronal network activity was decreased in middle-aged LPAR2−/− mice, whereas hippocampal long-term potentiation (LTP) was increased suggesting cognitive advantages of LPAR2−/− mice. In line with the lower excitability, RNAseq studies revealed reduced transcription of neuronal activity markers in the dentate gyrus of the hippocampus in naïve LPAR2−/− mice, including ARC, FOS, FOSB, NR4A, NPAS4 and EGR2. LPAR2−/− mice behaved similarly to wild-type controls in maze tests of spatial or social learning and memory but showed faster and accurate responses in a 5-choice serial reaction touchscreen task requiring high attention and fast spatial discrimination. In IntelliCage learning experiments, LPAR2−/− were less active during daytime but normally active at night, and showed higher accuracy and attention to LED cues during active times. Overall, they maintained equal or superior licking success with fewer trials. Pharmacological block of the LPAR2 receptor recapitulated the LPAR2−/− phenotype, which was characterized by economic corner usage, stronger daytime resting behavior and higher proportions of correct trials. We conclude that LPAR2 stabilizes neuronal network excitability upon aging and allows for more efficient use of resting periods, better memory consolidation and better performance in tasks requiring high selective attention. Therapeutic LPAR2 antagonism may alleviate aging-associated cognitive dysfunctions.
General practices are rooted in the local community and considered to be particularly well-positioned for engaging in preventive and health-promoting activities. The overall aim of the scoping review is to identify priorities and gaps in research published in the past 20 years on preventive and health-promoting activities provided by general practitioners or their teams in general practices in Germany. MEDLINE and Embase databases were systematically searched in November 2020. Papers were selected in dual-review mode and extracted in single-review mode. Data analysis was finished by May 2021. In total, 530 papers were included in the synthesis. Little research has been carried out into collaboration opportunities both within the general practice team and in communities as a whole, with specialists (18%), hospitals (9%), and health insurance companies (6%) being the most frequent cooperation partners of GPs. 15%–20% of papers each dealt with ‘early detection’, ‘information provision’ and ‘cardiovascular prevention’. Secondary (53%) and tertiary prevention (43%) was more often the subject of research than primary (39%) and quaternary prevention (15%). Healthy subjects (26%) were less often studied than people with pre-existing conditions (42%) and risk factors (48%). Little information was available on preventive activities in terms of gender, young people, migration background, housing conditions or educational background. Personal counselling (15%) was the most frequently described approach to health promotion in general practices, along with printed information materials (10%). This scoping review provides information on which to base targeted interventions and future research that can contribute towards transforming general practices into promoters of health within the community.
Background: Unruptured intracranial aneurysm (UIA) poses a therapeutic dilemma in which the risk-benefit analysis of invasive intervention has to be balanced against the natural history of the disease. To date, there is no medical treatment to prevent aneurysm development and subsequent progression to rupture. We explored the vitamin D system because of its known anti-inflammatory and anti-tissue-remodeling effect as a potential treatment for UIA.
Methods: 25-vitaminD3 levels tested between 2008-2016 and data of SAH patients admitted during the months with a peak versus nadir of VitD3-values were analyzed, retrospectively. We prospectively correlated VitD3 with size and number of aneurysms at the rupture time in patients admitted between 2017-2019. An experimental mice shear stress model and cell culture model were used to investigate the effect of 1,25-dihydroxy-vitaminD3 (1,25-VitD3) and acting mediators in this mechanism.
Results: Based on the retrospective analysis demonstrating an increased frequency of aneurysm rupture rate in patients during the low vitamin D period in winter, we started the prospective study evaluating plasma vitamin D levels at admission. VitD levels were inversely correlated with aneurysm size as well as number of aneurysms. Low number of aneurysms was significantly associated with sufficient plasma Vitamin D level as an independent factor in a multivariate analysis.
From bedside back to bench, active 1,25-VitD3 hormone attenuated the natural history of remodeling in mice basilar artery. Deletion of the vitamin-D-receptor in myeloid cells decreased the protective 1,25-VitD3 effect. Cell-culture of vascular fibroblasts confirmed the anti-tissue remodeling effect of 1,25-VitD3.
Conclusion: 1,25-VitD3 attenuates aneurysm development and subsequent progression to rupture. However, VitD-administration should be tested as optional treatment in management of patients with UIA.
Background Stigma has been considered a significant barrier both in treatment, rehabilitation and help-seeking behaviours of people diagnosed with depression. This study aimed to assess the influence of the type of previous experience with depression on depression stigma, identify the effects of previous experience with depression on stigma and to analyse the effects of stigma on help-seeking attitudes.
Methods A total of 1693 participants with a mean age of 47.2 (SD=18.17) completed the Depression Stigma Scale (DSS), the Attitude Toward Seeking Professional Psychological Help (ATSPPH), and a sociodemographic questionnaire. We categorised participants into four comparison groups: no previous experience with depression (n=479), indirect experience with depression (n=661), direct experience with depression (n=137), and both direct and indirect experience with depression (n=416). Data were analysed using SPSS 24.0.
Results Levels of personal stigma were lower in people who had family and friends experiencing depression in comparison with individuals with no history of depression experience. Better attitudes towards help-seeking were evident in those with lower personal stigma, and worse help-seeking attitudes were associated with higher perceived stigma in the indirect previous experience group.
Limitations Duration of participant exposure to depression was not collected.
Conclusions The individual’s experience with depression influences the development of personal stigmatisation towards depression and plays a role in help-seeking behaviours. Addressing people’s experience of depression might be a practical way of reducing depression stigma and improve help-seeking behaviours.
Introduction: Mental disorders such as depression are common, and an estimated 264 million people are affected by them throughout the world. In recent years, studies on digital health interventions to treat mental disorders have shown evidence of their efficacy, and interest in using them has increased as a result. In the primary care setting, depression and anxiety are the two most frequently diagnosed and treated mental disorders. When they do not refer them to specialists, primary care professionals such as general practitioners treat patients with mental disorders themselves but have insufficient time to treat them adequately. Furthermore, there is a shortage of psychotherapists and those that exist have long waiting lists for an appointment. The purpose of this mixed methods systematic review is to explore the attitudes of primary care professionals towards the use of digital health interventions in the treatment of patients with mental disorders. Their attitudes will provide an indication whether digital mental health interventions can effectively complement standard care in the primary care setting.
Methods and analysis: We searched for qualitative, quantitative and mixed methods studies published in English, German, Spanish, Russian, French and Dutch after January 2010 for inclusion in the review. The included studies must involve digital mental health interventions conducted via computer and/or mobile devices in the primary care setting. The search was conducted in July 2020 in the following electronic bibliographic databases: MEDLINE, Embase, CINAHL, PsycINFO and Web of Science Core Collection. Two reviewers will independently screen titles, abstracts and full texts and extract data. We will use the ‘Integrated methodology’ framework to combine both quantitative and qualitative data.
Ethics and dissemination: Ethical approval is not required. We will disseminate the results of the mixed methods systematic review in a peer-reviewed journal and scientific conferences.
Acute myeloid leukemia (AML) is a malignant disorder derived from neoplastic myeloid progenitor cells characterized by abnormal proliferation and differentiation. Although novel therapeutics have recently been introduced, AML remains a therapeutic challenge with insufficient cure rates. In the last years, immune-directed therapies such as chimeric antigen receptor (CAR)-T cells were introduced, which showed outstanding clinical activity against B-cell malignancies including acute lymphoblastic leukemia (ALL). However, the application of CAR-T cells appears to be challenging due to the enormous molecular heterogeneity of the disease and potential long-term suppression of hematopoiesis. Here we report on the generation of CD33-targeted CAR-modified natural killer (NK) cells by transduction of blood-derived primary NK cells using baboon envelope pseudotyped lentiviral vectors (BaEV-LVs). Transduced cells displayed stable CAR-expression, unimpeded proliferation, and increased cytotoxic activity against CD33-positive OCI-AML2 and primary AML cells in vitro. Furthermore, CD33-CAR-NK cells strongly reduced leukemic burden and prevented bone marrow engraftment of leukemic cells in OCI-AML2 xenograft mouse models without observable side effects.
Introduction: The aim of this article is to show a new concept of indication and application of the MUTARS® RS Cup System in primary and revision hip arthroplasty. This integrated system is applicable for different acetabular cup replacements in patients with acetabular fractures or instable defects, as well as periprosthetic acetabular fractures. The MUTARS® RS Cup System is a cementless revision cup for insertion into the acetabulum with an integrated polyethylene cup, which fits to a regular or bipolar head. This system replaces the conventional approach for acetabular revision with a Burch-Schneider ring, in which a normal polyethylene cup is cemented. This interface with its complications is avoided with this system of a titanium revision cup with integrated polyethylene cup. Steps of preoperative planning and the intraoperative implementation will be highlighted in this article.
Material and methods: This system was applied in 49 patients with 52 MUTARS® RS Cup Implantations in 30 males, 22 females, with an average age of 76,1 years (36,9–94,4 years).
Results and discussion: The system shows a good operative feasibility, as well as a reliable handling and safe method for stable treatment of non-reconstructable acetabular fractures or acetabular incongruencies and instabilities.
Die Bestimmung von Procalcitonin im Serum stellt einen wesentlichen Bestandteil der Diagnostik, Verlaufskontrolle und Therapieüberwachung septischer Infektionen dar. Das Procalcitonin ist ein Marker, der in der Diagnostik von Infektionen, schweren Entzündungen und Sepsis wertvolle und therapieentscheidende Aussagen ermöglicht. Er sollte allerdings nicht zum Screening asymptomatischer Personen im Rahmen arbeitsmedizinischer Vorsorgen oder sog. Manager-Untersuchungen genutzt werden, sondern lediglich beim klinischen Verdacht einer vorliegenden systemischen Infektion bei entsprechenden Symptomen.
The iron-sulfur proteins of the cytochrome bc1 complexes of Schizosaccharomyces pombe and Saccharomyces cerevisiae contain the three amino acid motif RX( downward arrow)(F/L/I)XX(T/S/G)XXXX (downward arrow) that is typical for proteins that are cleaved sequentially in two steps by matrix processing peptidase (MPP) and mitochondrial intermediate peptidase (MIP). Despite the presence of this recognition sequence the S. pombe iron-sulfur protein is processed only once during import into mitochondria, whereas the S. cerevisiae protein is processed in two steps. Import of S. pombe iron-sulfur protein in which the putative MIP or MPP recognition sites are eliminated by site-directed mutagenesis and import of iron-sulfur protein into mitochondria from yeast mutants that lack MIP activity indicate that one step processing of the S. pombe iron-sulfur protein is independent of those sites and of MIP activity. Sequencing of the mature protein obtained after import in vitro and of the endogenous iron-sulfur protein isolated from mitochondrial membranes by preparative 2D-electrophoresis shows that MPP recognizes a second site in the presequence and processing occurs between residues 43 and 44. If proline-20 of the S. pombe presequence is changed into a serine, a second cleavage step is induced. Conversely, if serine-24 of the S. cerevisiae presequence is changed to a proline, the first cleavage step that is normally catalyzed by MPP is blocked, causing precursor iron-sulfur protein to accumulate. Together these results indicate that a single amino acid change in the presequence is responsible for one-step processing in S. pombe versus two-step processing in S. cerevisiae.
Aims: Parkinson's disease (PD) is frequently associated with a prodromal sensory neuropathy manifesting with sensory loss and chronic pain. We have recently shown that PD-associated sensory neuropathy in patients is associated with high levels of glucosylceramides. Here, we assessed the underlying pathology and mechanisms in Pink1−/−SNCAA53T double mutant mice. Methods: We studied nociceptive and olfactory behaviour and the neuropathology of dorsal root ganglia (DRGs), including ultrastructure, mitochondrial respiration, transcriptomes, outgrowth and calcium currents of primary neurons, and tissue ceramides and sphingolipids before the onset of a PD-like disease that spontaneously develops in Pink1−/−SNCAA53T double mutant mice beyond 15 months of age. Results: Similar to PD patients, Pink1−/−SNCAA53T mice developed a progressive prodromal sensory neuropathy with a loss of thermal sensitivity starting as early as 4 months of age. In analogy to human plasma, lipid analyses revealed an accumulation of glucosylceramides (GlcCer) in the DRGs and sciatic nerves, which was associated with pathological mitochondria, impairment of mitochondrial respiration, and deregulation of transient receptor potential channels (TRPV and TRPA) at mRNA, protein and functional levels in DRGs. Direct exposure of DRG neurons to GlcCer caused transient hyperexcitability, followed by a premature decline of the viability of sensory neurons cultures upon repeated GlcCer application. Conclusions: The results suggest that pathological GlcCer contribute to prodromal sensory disease in PD mice via mitochondrial damage and calcium channel hyperexcitability. GlcCer-associated sensory neuron pathology might be amenable to GlcCer lowering therapeutic strategies.
Hintergrund
Das intrahepatische cholangiozelluläre Karzinom ist ein seltener, hoch aggressiver Tumor2, der zu den cholangiozellulären Karzinomen gehört1 und sich mit einem Fünfjahresüberleben von lediglich 18% durch seine ungünstige Prognose auszeichnet. Bei weltweit steigender Inzidenz und Mortalität stellt die radikale Resektion zum jetzigen Zeitpunkt die einzige kurative Behandlungsoption dar. Aufgrund der niedrigen Fallzahlen und uneinheitlichen Klassifikationen, ist der internationale Studienvergleich erschwert und die Frage nach Prognosefaktoren noch nicht abschließend geklärt.
Ziele
Ziel der Studie war es, Prognosefaktoren anhand von patienten-, tumor- und therapiespezifischen Charakteristika zu detektieren, um eine prognoseadjustierte Therapieentscheidung zu erleichtern und Ausblick hinsichtlich des Gesamtüberlebens geben zu können.
Methoden
Es handelt sich um eine retrospektive unizentrische Kohortenstudie aus der Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie des Universitätsklinikums Frankfurt am Main. Eingeschlossen in die Analyse wurden 69 erwachsene Patienten mit intrahepatischem cholangiozellulärem Karzinom, die im Zeitraum von Juni 2001 und August 2013 in kurativer Absicht eine Operation als Primärtherapie erhielten.
Um den Einfluss auf das Gesamtüberleben festzustellen, wurden 48 Variablen zunächst mittels univariater Cox-Regressionsanalyse auf ihre Signifikanz getestet. Im Anschluss erfolgte eine multivariate Cox-Regressionsanalyse um Zusammenhangs-, bzw. Abhängigkeitsstrukturen zwischen den Variablen zu erkennen.
Ergebnisse
In der univariaten Cox-Regressionsanalyse ergaben sich, was die prätherapeutischen Symptome betrifft, Hinweise darauf, dass das Vorhandensein von Ikterus (p=,047), Nachtschweiß (p=,026) und Schmerzen (p=,023) die Prognose signifikant verschlechtern könnte, ebenso ein erhöhtes CEA (p=,021).
Bezüglich intraoperativer Merkmale, ließ sich außerdem ein signifikanter Zusammenhang zwischen Prognose und intraoperativem EK-Bedarf (p=,006) sowie der Anlage einer biliodigestiven Anastomose (p=,007) vermuten. Davon abgesehen konnten auch postoperative Komplikationen, wie die Galleleckage (p=,015), die schwerste eingetretene Komplikation, klassifiziert nach Dindo-Clavien (p=,001) und ein hoher CCI-Wert (p=,000) mit dem Gesamtüberleben in Verbindung gebracht werden, ebenso das Vorhandensein von Fernmetastasen (p=,015).
In der multivariaten Cox-Regressions-Analyse konnten Schmerzen, Nachtschweiß, die Anlage einer biliodigestiven Anastomose, eine postoperative Galleleckage, die schwerste Komplikation nach Dindo-Clavien und ein hoher CCI-Wert als störungsfreie, signifikante Prognosefaktoren mit unabhängigem Einfluss auf das Gesamtüberleben gewertet werden.
Schlussfolgerung
Limitiert wird die Übertragung unserer Studienergebnisse durch die relativ geringe Fallzahl. Dennoch konnten wir zeigen, dass es bestimmte Risikogruppen gibt, die nach Resektion in kurativer Intention eine schlechtere Prognose hinsichtlich des Gesamtüberlebens haben, sodass auf jene Patienten vermehrt geachtet werden sollte.
Purpose: The role of obesity in glioblastoma remains unclear, as previous analyses have reported contradicting results. Here, we evaluate the prognostic impact of obesity in two trial populations; CeTeG/NOA-09 (n = 129) for MGMT methylated glioblastoma patients comparing temozolomide (TMZ) to lomustine/TMZ, and GLARIUS (n = 170) for MGMT unmethylated glioblastoma patients comparing TMZ to bevacizumab/irinotecan, both in addition to surgery and radiotherapy.
Methods: The impact of obesity (BMI ≥ 30 kg/m2) on overall survival (OS) and progression-free survival (PFS) was investigated with Kaplan–Meier analysis and log-rank tests. A multivariable Cox regression analysis was performed including known prognostic factors as covariables.
Results: Overall, 22.6% of patients (67 of 297) were obese. Obesity was associated with shorter survival in patients with MGMT methylated glioblastoma (median OS 22.9 (95% CI 17.7–30.8) vs. 43.2 (32.5–54.4) months for obese and non-obese patients respectively, p = 0.001), but not in MGMT unmethylated glioblastoma (median OS 17.1 (15.8–18.9) vs 17.6 (14.7–20.8) months, p = 0.26). The prognostic impact of obesity in MGMT methylated glioblastoma was confirmed in a multivariable Cox regression (adjusted odds ratio: 2.57 (95% CI 1.53–4.31), p < 0.001) adjusted for age, sex, extent of resection, baseline steroids, Karnofsky performance score, and treatment arm.
Conclusion: Obesity was associated with shorter survival in MGMT methylated, but not in MGMT unmethylated glioblastoma patients.
In der vorliegenden Dissertation wurde untersucht, ob die endotracheale Intubation (ETI) der alternativen Atemwegssicherung mittels Larynxtubus (LT) bezüglich der Überlebenswahrscheinlichkeit bei außerklinisch reanimierten Patienten überlegen ist.
Das retrospektiv erfasste Kollektiv dieser monozentrischen Studie umfasst 222 Patienten, die in den Jahren 2006 bis 2014 nach nicht-traumatischem Herz-Kreislauf-Stillstand außerhalb der Klinik (engl.: Out-of-hospital cardiac arrest, OHCA) präklinisch primär mit Endotrachealtubus (ET) oder LT versorgt und anschließend auf die internistische Intensivstation des Universitätsklinikums Frankfurt am Main aufgenommen wurden. Endpunkte der Studie waren die innerklinische Gesamtmortalität während des Krankenhausaufenthaltes sowie die Überlebensrate nach 24 Stunden.
In die Analyse wurden 208 Patienten einbezogen, von denen präklinisch 48 Patienten mit LT (23 %) und 160 Patienten mit ET (77 %) intubiert wurden. Die innerklinische Sterblichkeitsrate lag insgesamt bei 85 % (n=176); darunter 23 % LT- und 77 % ET-versorgte Patienten. Zwischen den beiden Methoden zur Atemwegssicherung zeigten sich sowohl in einer univariaten Analyse (Hazard ratio [HR]=0,98; 95 % Konfidenzintervall [K.I.] 0,69-1,39; p=0,92) als auch in einer multivariaten Cox-Regressionsmodell (adjustierte HR=1,01; 95 % K.I. 0,76-1,56; p=0,62) keine Unterschiede. Die ersten 24 Stunden nach OHCA überlebten 38 % aller Patienten; auch hier unterschieden sich die beiden Patientenkollektive nicht signifikant voneinander (univariate HR=1,04; 95 % K.I. 0,71-1,52; p=0,83).
Ferner veranschaulichte eine Propensity-Score-Matching-Analyse (PSM) mit einer Subgruppe von 120 Patienten, zusammengestellt in einem 3:1 Verhältnis (ET:LT), sowohl mit Blick auf die Überlebensrate bis zur Krankenhausentlassung (Propensity-adjustierte HR=0,99; 95 % K.I. 0,65-1,51; p=0,97) als auch auf die Mortalität in den ersten 24 Stunden (Propensity-adjustierte HR=1,04; 95 % K.I. 0,44-2,36; p=0,96) vergleichbare Ergebnisse beim Atemwegsmanagement mit LT bzw. ET.
Die frühe Durchführung einer Herzkatheteruntersuchung (HR=0,47; 95 % K.I. 0,28-0,77; p=0,003) sowie der frühe Beginn einer systemischen empirischen antibiotischen Therapie (HR=0,28; 95% K.I. 0,17-0,45; p<0,001) konnten überdies als signifikant positive Prädiktoren für das Überleben in einer angepassten Cox-Regressionsanalyse herausgearbeitet werden.
Im Gesamten konnte somit demonstriert werden, dass die initiale präklinische Anwendung des LT nach OHCA der ETI hinsichtlich der Überlebenswahrscheinlichkeit nicht untergeordnet ist. Neuester Literatur zufolge ist sie womöglich sogar überlegen. Dies gilt es in weiteren Studien zu bestätigen.
Die Faktoren, welche das Fortschreiten einer H l V-Infektion anzeigen, sind noch ungenügend bekannt. Nebenklinischen und immunologischen Parametern (z.B. CD4-Lymphozytenzahl) sind virusserologische Marker von Interesse, die eine prognostische Aussage über den individuellen Krankheitsverlauf erlauben könnten. In unserem Beitrag werden einige dieser HIV-serologischen Parameter und ihre Nachweismethoden dargestellt. Das p24-Antigen kann schon in der Frühphase der HIV-Infektion nachweisbar sein und verschwindet nach der Antikörperbildung. Sein Wiederauftreten oder seine Persistenz deutet auf eine Progression der HIV-Erkrankung zum AIDS hin. Die Antigenpositivität ist mit einem signifikanten Abfall der p24-Antikörper in fortgeschrittenen Stadien der H l V-Infektion assoziiert. Die Analyse der Immunglobulinklassen zeigt, daß IgM-Antikörper bei der akuten HIV-Infektion nachweisbar sein können, jedoch keinen Reaktivierungsmarker darstellen. HIV-IgG-Antikörper gehören im wesentlichen der Subklasse lgG1 an; bei 50% der LAS/AI DS-Patienten findet man auch HIV-spezifisches IgG3. Bei Patienten mit AIDS-Enzephalopathie kann eine autochthone, intrathekale Antikörperproduktion durch die vergleichende Serum- und Liquoruntersuchung nachgewiesen werden. Als weitere Parameter, die auf eine Progression der HIV-Infektion hinweisen, werden erhöhte Antikörpertiter gegen andere opportunistische Virusinfektionen vorgeschlagen (z. B. Cytomegalie- oder Epstein-Barr-Virus.
Sleep has been shown to subtly disrupt the spatial organization of functional connectivity networks in the brain, but in a way that largely preserves the connectivity within sensory cortices. Here we evaluated the hypothesis that sleep does impact sensory cortices, but through alteration of activity dynamics. We therefore examined the impact of sleep on hemodynamics using a method for quantifying non-random, high frequency signatures of the blood-oxygen-level dependent (BOLD) signal (amplitude variance asymmetry; AVA). We found that sleep was associated with the elimination of these dynamics in a manner that is restricted to auditory, motor and visual cortices. This elimination was concurrent with increased variance of activity in these regions. Functional connectivity between regions showing AVA during wakefulness maintained a relatively consistent hierarchical structure during wakefulness and N1 and N2 sleep, despite a gradual reduction of connectivity strength as sleep progressed. Thus, sleep is related to elimination of high frequency non-random activity signatures in sensory cortices that are robust during wakefulness. The elimination of these AVA signatures conjointly with preservation of the structure of functional connectivity patterns may be linked to the need to suppress sensory inputs during sleep while still maintaining the capacity to react quickly to complex multimodal inputs.
This study investigated the effects of a daily plyometric hopping intervention on running economy (RE) in amateur runners. In a randomized, controlled trial, thirty-four amateur runners (29 ± 7 years, 27 males) were allocated to a control or a hopping exercise group. During the six-week study, the exercise group performed 5 min of double-legged hopping exercise daily. To progressively increase loading, the number of hopping bouts (10 s each) was steadily increased while break duration between sets was decreased. Pre- and post-intervention, RE, peak oxygen uptake (VO2peak), and respiratory exchange ratio (RER) were measured during 4-min stages at three running speeds (10, 12, and 14 km/h). ANCOVAs with baseline values and potential cofounders as cofactors were performed to identify differences between groups. ANCOVA revealed an effect of hopping on RE at 12 km/h (df = 1; F = 4.35; p < 0.05; η2 = 0.072) and 14 km/h (df = 1; F = 6.72; p < 0.05; η2 = 0.098), but not at 10 km/h (p > 0.05). Exercise did not affect VO2peak (p > 0.05), but increased RER at 12 km/h (df = 1; F = 4.26; p < 0.05; η2 = 0.059) and 14 km/h (df = 1; F = 36.73; p < 0.001; η2 = 0.520). No difference in RER was observed at 10 km/h (p > 0.05). Daily hopping exercise is effective in improving RE at high running speeds in amateurs and thus can be considered a feasible complementary training program.
Clinical trial registration German Register of Clinical Trials (DRKS00017373).
Fat grafting is a well-established method in plastic surgery. Despite many technical advances, standardised recommendations for the use of prophylactic antibiotics in fat grafting are not available. This retrospective multicentre study aims to analyse the use of prophylactic antibiotics in fat grafting and to compare complication rates for different protocols. A retrospective medical chart review of 340 patients treated with fat grafting of the breast from January 2007 to March 2019 was performed in three plastic surgery centres. Complications, outcomes, and antibiotic regimes were analysed. The Clavien-Dindo classification was applied. All patients received perioperative antibiotic prophylaxis: 33.8% (n = 115) were treated with a single shot (group 1), 66.2% (n = 225) received a prolonged antibiotic scheme (group 2). There was no significant difference in the number of sessions (P = .475). The overall complication rate was 21.6% (n = 75), including graft resorption, fat necrosis, infection, and wound healing problems. Complication rates were not significantly different between groups. Risk factors for elevated complication rates in this specific patient group are smoking, chemotherapy, and irradiation therapy. The complication rate for lipografting of the breast is low, and it is not correlated to the antibiotic protocol. The use of prolonged prophylactic antibiotics does not lower the complication rate.
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.
Our lives (and deaths) have by now been dominated for two years by COVID-19, a pandemic that has caused hundreds of millions of disease cases, millions of deaths, trillions in economic costs, and major restrictions on our freedom. Here we suggest a novel tool for controlling the COVID-19 pandemic. The key element is a method for a population-scale PCR-based testing, applied on a systematic and repeated basis. For this we have developed a low cost, highly sensitive virus-genome-based test. Using Germany as an example, we demonstrate by using a mathematical model, how useful this strategy could have been in controlling the pandemic. We show using real-world examples how this might be implemented on a mass scale and discuss the feasibility of this approach.
Propranolol as a potentially novel treatment of arteriovenous malformations: from bench to bedside
(2022)
Background: Propranolol is a non-selective blocker of the β-adrenergic receptor and has been used for treatment of proliferative infantile hemangiomas. The vasoconstrictive and antiangiogenic effects of propranolol led us to explore its potential application for the treatment of AVMs.
Methods: AVM tissue was cultured after surgical resection in the presence of 100μM propranolol or solvent DMSO. After incubation for 72 hours, tissue was harvested for testing. The expression levels of SDF1α, CXCR4, VEGF and HIF-1 was measured by rt-PCR. Furthermore, data of patients in 2 vascular centres harboring AVM was retrospectively interrogated for a time period of 20 years. The database included information about hemorrhage, AVM size and antihypertensive medication. Descriptive analyses were performed, focusing on the risk of hemorrhage, size of the lesion at presentation and clinical follow-up in patients on β-blocker medication versus those who were not.
Results: Among 483 patients, 73 (15%) were under β-blocker-treatment. 48% AVMs presented with hemorrhage at diagnosis. Patients under β-blocker-treatment had a lower risk of hemorrhage at the time of diagnosis in a univariate analysis (p<0,0001;OR13). Patients under β-blocker-treatment showed a significant higher chance for a lower Spetzler-Martin-grade ≤III (p<0,0001;OR6,5) and a lower risk for the presence of an associated aneurysm (p<0,0001;OR3,6).
Multivariate analysis including Spetzler-Martin-Grading, young age ≤50, presence of associated aneurysm and β-blocker-treatment showed reduced risk for hemorrhage under β-blocker-treatment (p<0,01,OR0,2).
The expression of CXCR4 was suppressed by propranolol most likely through the HIF-1-pathways. The gene-expression of vasculogenesis factors was decreased in with propranolol incubated AVMs.
Conclusion: β-Blocker medication seems to be associated with a decreased risk of AVM-related hemorrhage and AVM-size at presentation or during follow-up. Propranolol inhibits SDF1α-induced vasculogenesis by suppressing the expression of CXCR4 most likely through the HIF-1-pathways. Therefore, SDF1α/CXCR4 axis plays an important role in the vasculogenesis and migration of inflammatory cells in AVM lesions.
Die traumatische anteriore Schulterluxation ist bei jungen Männern ein häufiges Trauma, bei einer jährlichen Inzidenz von 1,7% bis 2%. Die häufigste schulterinstabilitätsspezifische Pathologie ist die Bankart Läsion. Diese kann zu einer chronisch rezidivierenden Instabilität, Schmerzen und Bewegungseinschränkungen führen. Operativ kann dieses Verletzungsmuster mit einem arthroskopischen Bankart-Repair versorgt werden. Der Goldstandard zur operativen Versorgung der weichteiligen Bankart Läsion ist die Rekonstruktion des Kapsel-Labrum-Komplexes mittels Fadenankern. Nur wenige Studien haben die propriozeptiven Eigenschaften der Gelenkkapsel und des Kapsel-Labrum-Komplexes untersucht. Eine prospektive propriozeptive Nachuntersuchung mittels Winkelreproduktionstests nach arthroskopischem Bankart Repair ist bisher nicht in der Literatur beschrieben. Die 32 Patienten, hauptsächlich junge (circa 25 Jahre alte) gesunde Männer (94%), wurden propriozeptiv und klinisch zu verschiedenen Zeitpunkten vor und nach dem arthroskopischen Bankart-Repair untersucht. Die Diagnose der anterioren primär traumatischen Schulterluxation mit Bankart-Läsion wurde mit einer MRT-Bildgebung verifiziert. Die Follow-Ups erfolgten präoperativ sowie nach 7, 14 und 31 Monaten postoperativ. Pro Patient wurden 3,7 Untersuchungen durchgeführt. Hierbei wurden klinische Scores erhoben sowie Außenrotationsdefizite mithilfe aktiver Winkelreproduktionstests mit Vicon Kameras und dem Cybex Gerät gemessen. Die Abweichung der Winkel wurde als Maß für die propriozeptiven Fähigkeiten verwendet.
Beim Vergleich der Winkelabweichungen der verletzten Schulter zu verschiedenen Zeitpunkten zeigt sich keine signifikante Differenz (p=0,424).
Auch in der Gegenüberstellung der gesunden und verletzten Schulter mithilfe einer Varianzanalyse besteht kein signifikanter Unterschied (p=0,065).
Als möglicher Einflussfaktor wurden die dominante Schulterseite und die Anzahl der implantierten Fadenanker (2 versus 3) definiert. Aufgrund der sehr geringen Probandenanzahl in den Subgruppen erfolgte eine graphische Tendenzanalyse, bei der sich bei beiden Subgruppenvergleichen ähnliche Entwicklungen darstellen ließen.
Beim Methodenvergleich wurden die Messwerte zum Zeitpunkt FU0 (präoperativ) gegenübergestellt. Dabei kann keine signifikante Differenz nachgewiesen werden (p=0,073).
Für die klinische Beurteilung wurden der Walch-Duplay-, Constant- und Rowe-Score verwendet, diese zeigten alle eine deutliche Verbesserung über die Messzeitpunkte: der Walch-Duplay-Score mit 94,78 Punkten (FU0: 41,20), der Constant-Score mit 95,83 (FU0: 75,10) und der Rowe-Score mit 91,96 (FU0: 42,5). Die erreichten Punktzahlen geben Auskunft über die Stabilität, Schulterfunktion und Beweglichkeit und liegen im ausgezeichneten Bereich.
Die Studie zeigt, dass das untersuchte Patientenkollektiv mit der gewählten Therapiemethode, dem arthroskopisch-durchgeführten Bankart-Repair, geringe propriozeptive Defizite, gute klinische Ergebnisse und eine hohe Patientenzufriedenheit erzielen konnte. Die Winkelabweichungen zeigten sich im Studienvergleich im oberen Mittelfeld. Es scheint weder durch die Bankart-Läsion noch dem arthroskopischen Bankart-Repair zu einer signifikanten Veränderung der propriozeptiven Wahrnehmung der Schulter zu kommen. Dieses Ergebnis spricht für die gute Therapie mittels dem arthroskopischen Bankart-Repair sowie die geringe Relevanz der Propriozeptoren des Kapsel-Labrum-Ligament-Komplexes.
Weiterführende Studien in längsschnittigem Studiendesign sowie die Etablierung weiterer Methoden zur standardmäßigen propriozeptiven Untersuchung wären wünschenswert und könnten zur Vergleichbarkeit und Untersuchung größerer Probandenmengen führen.
Prospective evaluation of interrater agreement between EEG technologists and neurophysiologists
(2021)
We aim to prospectively investigate, in a large and heterogeneous population, the electroencephalogram (EEG)-reading performances of EEG technologists. A total of 8 EEG technologists and 5 certified neurophysiologists independently analyzed 20-min EEG recordings. Interrater agreement (IRA) for predefined EEG pattern identification between EEG technologists and neurophysiologits was assessed using percentage of agreement (PA) and Gwet-AC1. Among 1528 EEG recordings, the PA [95% confidence interval] and interrater agreement (IRA, AC1) values were as follows: status epilepticus (SE) and seizures, 97% [96–98%], AC1 kappa = 0.97; interictal epileptiform discharges, 78% [76–80%], AC1 = 0.63; and conclusion dichotomized as “normal” versus “pathological”, 83.6% [82–86%], AC1 = 0.71. EEG technologists identified SE and seizures with 99% [98–99%] negative predictive value, whereas the positive predictive values (PPVs) were 48% [34–62%] and 35% [20–53%], respectively. The PPV for normal EEGs was 72% [68–76%]. SE and seizure detection were impaired in poorly cooperating patients (SE and seizures; p < 0.001), intubated and older patients (SE; p < 0.001), and confirmed epilepsy patients (seizures; p = 0.004). EEG technologists identified ictal features with few false negatives but high false positives, and identified normal EEGs with good PPV. The absence of ictal features reported by EEG technologists can be reassuring; however, EEG traces should be reviewed by neurophysiologists before taking action.
Purpose: Monocentric, prospective study to investigate whether concomitant support of cochlear implant (CI) patients by CI-trained otolaryngologists and application of a standardized head bandage can minimize potential complications during magnetic resonance imaging (MRI).
Methods: Thirty-seven patients with 46 CIs underwent MRI with a prophylactic head bandage. All participants and the otolaryngologist at the CI center completed pre- and post-MRI questionnaires documenting body region scanned, duration of MRI and bandage wear, field strength during the scan, and any complications. If pain was experienced, it was assessed using a visual analog scale (1–10).
Results: MRI was performed without adverse events in 37.8% of cases. Magnet dislocation requiring surgical revision occurred in 2% of cases. Pain was reported in 86% of cases, often due to the tightness of the dressing. Patients with rotating, MRI-compatible magnets reported significantly less pain than participants with older-generation implants. In 11% of cases, the MRI was discontinued.
Conclusion: Serious complications during MRI in cochlear implant patients are rare. Pain is the most common adverse event, probably mainly due to the tight bandage required by most implant types. With newer generations of magnets, these patients experience less pain, no dislocation of the magnets, and no need for bandaging. Although magnet dislocation cannot be completely prevented in older generations of implants, it appears to be reduced by good patient management, which recommends examination under the guidance of physicians trained in the use of hearing implants.
Objective: Despite increased awareness of the serious epilepsy complication sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP), a substantial population of people with epilepsy (PWE) remain poorly informed. Physicians indicate concern that SUDEP information may adversely affect patients' health and quality of life. We examined SUDEP awareness and the immediate and long-term effects of providing SUDEP information to PWE.
Methods: Baseline knowledge and behaviors among PWE and behavioral adjustments following the provision of SUDEP information were evaluated in a prospective, multicenter survey using the following validated scales: Neurological Disorders Depression Inventory for Epilepsy for depression symptoms, the EuroQoL five-dimension scale for health-related quality of life (HRQoL), a visual analog scale for overall health, the revised Epilepsy Stigma Scale for perceived stigma, and the Seizure Worry Scale for seizure-related worries. The prospective study collected data through semiquantitative interviews before (baseline), immediately after, and 3 months after the provision of SUDEP information.
Results: In total, 236 participants (mean age = 39.3 years, range = 18-77 years, 51.7% women) were enrolled, and 205 (86.9%) completed long-term, 3-month follow-up. One patient died from SUDEP before follow-up. No worsening symptoms from baseline to 3-month follow-up were observed on any scale. At baseline, 27.5% of participants were aware of SUDEP. More than 85% of participants were satisfied with receiving SUDEP information. Three quarters of participants were not concerned by the information, and >80% of participants recommended the provision of SUDEP information to all PWE. Although most patients reported no behavioral adjustments, 24.8% reported strong behavioral adjustments at 3-month follow-up.
Significance: The provision of SUDEP information has no adverse effects on overall health, HRQoL, depressive symptoms, stigma, or seizure worry among PWE, who appreciate receiving information. SUDEP information provision might improve compliance among PWE and reduce but not eliminate the increased mortality risk.
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.
Menschen mit Epilepsie (engl. PWE) haben im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung ein erhöhtes Risiko, vorzeitig zu versterben. Der plötzliche, unerwartete Tod bei Epilepsie (engl. Sudden Unexpected Death in Epilepsy, kurz SUDEP) stellt die häufigste epilepsiebedingte Todesursache dar. Obwohl das Thema in Fachkreisen zunehmende Aufmerksamkeit erfährt, die Empfehlung zur SUDEP Aufklärung zunehmend in nationalen Leitlinien aufgenommen wird, und der Patientenwunsch nach einer generellen SUDEP Aufklärung in verschiedenen Studien gezeigt werden konnte, besteht weiterhin ein Informationsdefizit unter PWE. Ursache hierfür scheint insbesondere die Sorge der behandelnden Neurolog*innen zu sein, Menschen mit Epilepsie übermäßig emotional zu belasten und ihre Lebensqualität zu mindern. Diese Studie untersucht sowohl das Vorwissen über SUDEP als auch unmittelbare sowie langfristige Auswirkungen einer SUDEP Aufklärung auf Erwachsene mit Epilepsie. Ziel ist mögliche negative Auswirkungen der Aufklärung sowie Auswirkungen auf das Verhalten aufzudecken. Aus diesem Zweck wählten wir ein prospektives, multizentrisches, longitudinales Studiendesign. Die Daten wurden in halbquantitativen Interviews vor (vor der Aufklärung), unmittelbar nach (nach der Aufklärung) und drei Monate nach (3-Monats Follow-up) der SUDEP Aufklärung erhoben. Um die direkte Vergleichbarkeit zwischen den Zeitpunkten zu ermöglichen wurden folgende validierte Instrumente verwendet: das Neurological Disorders Depression Inventory for Epilepsy (NDDI-E) zur Erfassung depressiver Symptome, der EuroQoL (EQ-5D) zur Erfassung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität (HRQoL), eine visuelle Analogskala (VAS) zur Erfassung des allgemeinen Gesundheitszustandes, die revised Epilepsy Stigma Scale (rESS) zur Erfassung der wahrgenommenen Stigmatisierung und die Seizure Worry Scale zur Erfassung anfallsbezogener Sorgen. Insgesamt wurden 236 Teilnehmende (Durchschnittsalter: 39,3 Jahre, Spannweite: 18-77 Jahre, 51,7 % Frauen) in die Studie eingeschlossen. 205 (86,9 %) der Teilnehmenden konnten erneut im Langzeit Follow-up nach drei Monaten befragt werden. Eine der Teilnehmenden verstarb im Zeitraum des Follow-ups an SUDEP. Keines der validierten Instrumente zeigte zwischen den Zeitpunkten vor der Aufklärung und dem 3-Monats Follow-up eine Verschlechterung. Vor der Aufklärung hatten nur 27,5 % der Teilnehmenden von SUDEP gehört, und nur 9,3 % gaben an, diese Informationen von ihrer bzw. ihrem Neurolog*in erhalten zu haben. Nach der Aufklärung gaben mehr als 85 % der Teilnehmenden an, mit der SUDEP Aufklärung zufrieden oder sehr zufrieden zu sein. Drei Viertel der Teilnehmenden gaben an, durch die Aufklärung nicht oder überhaupt nicht belastet zu sein. Mehr als 80 % der Teilnehmenden befürworteten eine generelle SUDEP Aufklärung für alle Menschen mit Epilepsie. Bei dem 3-Monats Follow-up gab die Mehrheit der Teilnehmenden an, keine Verhaltensänderung vorgenommen zu haben, 24,8 % berichteten jedoch von starken Verhaltensänderungen.
Unsere Studie zeigt, dass eine SUDEP Aufklärung keine negativen Auswirkungen auf den allgemeinen Gesundheitszustand, die HRQoL, depressive Symptome, krankheitsbezogene Stigmatisierung oder Sorgen vor Anfällen hat. Insgesamt zeigte sich eine hohe Zustimmung zur SUDEP Aufklärung. Eine generelle SUDEP Aufklärung könnte sich zudem positiv auf die Compliance auswirken und das Mortalitätsrisiko senken. Eine SUDEP Aufklärung bietet allerdings keinen sicheren Schutz vor SUDEP.
Aufgrund wachsender Evidenz zu guten Langzeitergebnissen und geringen Komplikationsraten gewinnt die Prostataarterienembolisation (PAE) in der Therapie des Benignen Prostatasyndroms an Bedeutung. Durch ihren hohen technischen Anspruch bedarf es im Vorfeld einer umfassenden Untersuchung der Beckengefäßanatomie. Das Vorliegen eines zum Teil jungen Patientenkollektivs rückt zudem das Einsparen von Strahlung in den Fokus. In diesem Rahmen gewinnt die Magnet-Resonanz-Angiografie (MRA) an Aufmerksamkeit. Obwohl bereits erste Studien Erfolg versprechen, wird die MRA zur PAE-Planung zum Teil kritisch betrachtet, da sie aufwändiger und in der Auflösung unterlegen sei. In dieser Arbeit wurde untersucht, welche Vorteile die MRA im Zuge der PAE-Planung bietet und ob die klinische Effektivität der PAE unbeeinträchtigt bleibt. Weiterhin wurde untersucht, ob eine erfolgreiche MRA-geführte Planung die benötigte Strahlendosis reduziert.
In diese retrospektive Analyse wurden 56 Patienten, die zwischen Januar 2017 und April 2018 im Frankfurter Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie eine PAE erhielten und bei denen ein vollständiger, die Interventionszeit und Strahlungsparameter umfassender Datensatz sowie eine MRA vor der PAE vorlagen, eingeschlossen. Zusätzlich wurden mittels International Prostate Symptom Score (IPSS), Quality of Life (QoL) und International Index of Erectile Function (IIEF) klinische Daten vor und nach der PAE erhoben. In der Magnet-Resonanz-Tomografie (MRT) vor der PAE wurden das Prostatavolumen, die Intravesical Prostatic Protrusion (IPP) und der Prostatic Urethral Angle (PUA) untersucht. Zur Analyse der Prostataarterie wurden Maximum Intensity Projection (MIP) und ein dreidimensionales Modell verwendet. Um die Auswirkungen einer erfolgreichen Urspungsanalyse auf Interventionszeit und Strahlungsparameter zu untersuchen, wurden diese Faktoren zwischen zwei Gruppen verglichen. In der ersten Gruppe konnte die Prostataarterie mittels MRA ermittelt werden, in der zweiten Gruppe war dies v.a. aufgrund von technischen Mängeln der Bildakquisition nicht möglich.
Der Nachweis des Ursprungs gelang bei 84,73% (111 von 131) der Prostataarterien, davon entsprangen 52,25% der A. pudenda interna, 18,92% zusammen mit der A. vesicalis superior, 13,51% seltenen Ursprüngen, 10,81% der A. obturatoria und 4,51% der vorderen Division der A. iliaca interna unterhalb der A. vesicalis inferior. Die Gruppe mit erfolgreicher Ursprungsanalyse mittels MRA zeigte signifikant geringere Werte in Fluoroskopiezeit (-26,96%, p = 0,0282), Dosisflächenprodukt (-38,04%, p = 0,0025) und Eingangsdosis (-37,10%, p = 0,0020). Die PAE bedingte eine signifikante Verbesserung in IPSS (p < 0,0001), Lebensqualität (p < 0,0001) und IIEF (p = 0,0016), dabei konnte der von den Patienten angegebene IPSS-Wert um durchschnittlich 9,42 Punkte (-43,37%) und der QoL-Wert um 2 Punkte (-50,00%) reduziert werden. Das Prostatavolumen (p < 0,0001), IPP (p = 0,0004) und PUA (p < 0,0001) zeigten sich ebenfalls signifikant reduziert. Das Volumen der Prostata schrumpfte um 4,92 ml (-8,35%), die IPP um 1,2 mm (-9,2%) und der PUA um 5,5° (-8,10%). Signifikante Zusammenhänge konnten zwischen IPSS- und QoL-Reduktion (p < 0,0001, r = 0,7555), sowie zwischen Höhe des IPSS vor der PAE und der absoluten IPSS-Reduktion (p = 0,0041, r = -0,4434) nachgewiesen werden.
Die MRA ermöglicht eine strahlungsfreie Analyse des Abgangs der Prostataarterie. Durch diese Auswertung konnte die benötigte Strahlendosis signifikant reduziert werden. Die MRA-geplante PAE erzielte eine deutliche Verbesserung der Symptomatik und der Lebensqualität. Die erektile Funktion konnte signifikant verbessert werden. Prostatavolumen, IPP und PUA zeigten zwar signifikante Veränderungen, wiesen jedoch keinen Zusammenhang zu klinischen Entwicklungen auf. Zwischen dem Ausgangsvolumen der Prostata und dem klinischen Ergebnis konnte ebenfalls keine signifikante Korrelation festgestellt werden, jedoch scheint der Ausgangswert des IPSS eine prädiktive Funktion zu haben.
Die MRA-geplante PAE ist klinisch effektiv und ermöglicht durch die Analyse der Prostataarterie eine Reduktion der benötigten Strahlung. Zusammen mit der MRT unterstützt sie die Indikationsstellung und Planung der PAE.
In recent years, the number and type of treatment options in advanced bladder cancer (BC) have been rapidly evolving. To select an effective therapy and spare unnecessary side effects, predictive biomarkers are urgently needed. As the host’s anti-cancer immune response is by far the most effective system to impede malignant tumor growth, immune system-based biomarkers are promising. We have recently described altered proteasomal epitope processing as an effective immune escape mechanism to impair cytotoxic T-cell activity. By altering the neoantigens’ characteristics through different proteasomal peptide cleavage induced by non-synonymous somatic mutations, the ability for T-cell activation was decreased (“processing escapes”). In the present study, we analyzed primary chemo-naïve tissue samples of 26 adjuvant platinum-treated urothelial BC patients using a targeted next-generation sequencing panel followed by the epitope determination of affected genes, a machine-learning based prediction of epitope processing and proteasomal cleavage and of HLA-affinity as well as immune activation. Immune infiltration (immunohistochemistries for CD8, granzyme B, CD45/LCA) was digitally quantified by a pathologist and clinico-pathological and survival data were collected. We detected 145 epitopes with characteristics of a processing escape associated with a higher number of CD8-positive but lower number of granzyme B-positive cells and no association with PD-L1-expression. In addition, a high prevalence of processing escapes was associated with unfavorable overall survival. Our data indicate the presence of processing escapes in advanced BC, potentially creating a tumor-promoting pro-inflammatory environment with lowered anti-cancerous activity and independence from PD-L1-expression. The data also need to be prospectively validated in BC treated with immune therapy.
In this special issue of Matrix Biology centered on proteoglycan biology we have assembled a blend of articles focused on the state-of-the-art of proteoglycanology. The field has greatly expanded in the past three decades and now encompasses all the areas of biology. This special issue is divided into five chapters describing hyaluronan metabolism, biosynthetic and catabolic pathways of proteoglycans and their roles in inflammation, cancer, repair and development. We hope that the new original work and the reviews from recognized leaders will stimulate investigations in this exciting and fertile field of research.
Correct cellular function is ensured by a complex network of proteins and enzymes, regulating protein synthesis and degradation. This protein network, maintaining the so-called protein homeostasis, regulates those processes on multiple levels, producing new or degrading old proteins to cope with changing intra- and extracellular environments. Disturbance of this tightly regulated machinery can have severe effects on the cell and can lead to a variety of pathologies on organism level. Diseases including cancer, neurodegeneration and infections are associated with causative or consequent alterations in protein homeostasis. To understand the pathologies of these diseases, it is therefore critical to examine how perturbations of protein homeostasis affect cellular pathways and physiology. In the recent years, analysis of protein homeostasis networks has resulted in the development of novel therapeutic approaches. However, for many factors it remains unclear how the cell is affected, if they are disturbed. Protein synthesis and degradation represent immediate responses of the cell to changes and need to be studied in the right timeframe, making them difficult to access by common methodology. In this work we developed a new mass spectrometry (MS) based method to study protein synthesis and degradation on a system-wide scale. Multiplexed enhanced protein dynamic (mePROD) MS was developed, overcoming these limitations by special sample mixing and novel data analysis protocols. MePROD thereby enables the measurement of rapid and transient (e.g. minutes) changes in protein synthesis of thousands of proteins. During responses of the cell to stressors (e.g. protein misfolding, oxidation or infection), two major pathways regulate the protein synthesis: the Integrated Stress Response (ISR) and mammalian target of rapamycin (mTOR). Both pathways have been connected with various diseases in the past and are common therapy targets. Although both pathways target protein synthesis in stress responses, the set of targets regulated by these pathways was believed to differ. Through the new mePROD MS method we could measure a comprehensive comparison of both pathways for the first time, revealing comparable system-wide patterns of regulation between the two pathways. This changed the current view on the regulation elicited by these pathways and furthermore represents a useful resource for the whole field of research. We could further develop the mePROD method and decrease MS measurement time needed to obtain an in-depth dataset. Through implementation of logic based instrument methods, it was possible to enhance the number of measured proteins by approximately three-fold within the same measurement time.
The dynamics of protein synthesis and degradation are frequently modulated by pathogens infecting the cell to promote pathogen replication. At the same time, the cell counteracts the infection by modulating protein dynamics as well. To develop useful therapy approaches to fight infections, it therefore is necessary to understand the complex changes within the host cell during infections on a system-wide scale. In 2019, a novel coronavirus spread around the world, causing a world-wide health-crisis. To better understand this novel virus and its infection of the host cell we conducted a study applying the mePROD methodology and classical proteomics to characterize the dynamic changes during the infection course in vitro. We discovered that the infection remodeled a diverse set of host cell pathways (e.g. mRNA splicing, glycolysis, DNA synthesis and protein homeostasis) and thereby showed possible targets for antiviral therapy. By targeted inhibition of these pathways, we could observe that these pathways indeed are necessary for SARS-CoV-2 replication and their inhibition could reduce viral load in the cells. Another experimental approach focused on the dynamic changes of protein modification, namely phosphorylation, after infection with SARS-CoV-2. Here, we could show the very important participation of growth factor signaling pathways in viral proliferation. Both studies together revealed critical pathways that are needed for the viral proliferation and hence are promising candidates for further therapies. Subsequent targeting of these pathways by either already approved drugs (Ribavirin and Sorafenib) or drugs in clinical trials (2-deoxyglucose, Pladienolide-B, NMS-873, Pictilisib, Omipalisib, RO5126766 and Lonafarnib) could block viral replication in vitro and suggests important clinical approaches targeting SARS-COV-2 infection.
Kinase fusions are considered oncogenic drivers in numerous types of cancer. In lung adenocarcinoma 5–10% of patients harbor kinase fusions. The most frequently detected kinase fusion involves the Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) and Echinoderm Microtubule-associated protein-Like 4 (EML4). In addition, oncogenic kinase fusions involving the tyrosine kinases RET and ROS1 are found in smaller subsets of patients. In this study, we employed quantitative mass spectrometry-based phosphoproteomics to define the cellular tyrosine phosphorylation patterns induced by different oncogenic kinase fusions identified in patients with lung adenocarcinoma. We show that exogenous expression of the kinase fusions in HEK 293T cells leads to widespread tyrosine phosphorylation. Direct comparison of different kinase fusions demonstrates that the kinase part and not the fusion partner primarily defines the phosphorylation pattern. The tyrosine phosphorylation patterns differed between ALK, ROS1, and RET fusions, suggesting that oncogenic signaling induced by these kinases involves the modulation of different cellular processes.
Acute kidney injury is associated with mortality in COVID-19 patients. However, host cell changes underlying infection of renal cells with SARS-CoV-2 remain unknown and prevent understanding of the molecular mechanisms that may contribute to renal pathology. Here, we carried out quantitative translatome and whole-cell proteomics analyses of primary renal proximal and distal tubular epithelial cells derived from human donors infected with SARS-CoV-2 or MERS-CoV to disseminate virus and cell type–specific changes over time. Our findings revealed shared pathways modified upon infection with both viruses, as well as SARS-CoV-2-specific host cell modulation driving key changes in innate immune activation and cellular protein quality control. Notably, MERS-CoV infection–induced specific changes in mitochondrial biology that were not observed in response to SARS-CoV-2 infection. Furthermore, we identified extensive modulation in pathways associated with kidney failure that changed in a virus- and cell type–specific manner. In summary, we provide an overview of the effects of SARS-CoV-2 or MERS-CoV infection on primary renal epithelial cells revealing key pathways that may be essential for viral replication.
Objectives: To analyse carbapenemases in Proteus mirabilis and assess the performance of carbapenemase detection assays.
Methods: Eighty-one clinical P. mirabilis isolates with high-level resistance at least to ampicillin (>32 mg/L) or previous detection of carbapenemases were selected and investigated by three susceptibility testing methods (microdilution, automated susceptibility testing, and disk diffusion), six phenotypic carbapenemase assays (CARBA NP, modified carbapenemase inactivation method [CIM], modified zinc-supplemented CIM, simplified CIM, faropenem, and carbapenem-containing agar), two immunochromatographic assays, and whole-genome sequencing.
Results: Carbapenemases were detected in 43 of 81 isolates (OXA-48-like [n = 13]; OXA-23 [n = 12]; OXA-58 [n = 12]; New Delhi metallo-β-lactamase (NDM) [n = 2]; Verona integron–encoded metallo-β-lactamase (VIM) [n = 2]; Imipenemase (IMP) [n = 1]; Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) [n = 1]). Carbapenemase-producing Proteus were frequently susceptible to ertapenem (26/43; 60%), meropenem (28/43; 65%), ceftazidime (33/43; 77%), and some even to piperacillin-tazobactam (9/43; 21%). Sensitivity/specificity of phenotypic tests were 30% (CI: 17–46%)/89% (CI: 75–97%) for CARBA NP, 74% (CI: 60–85%)/82% (CI: 67–91%) for faropenem, 91% (CI: 78–97%)/82% (CI: 66–92%) for simplified CIM, and 93% (CI: 81–99%)/100% (CI: 91–100%) for modified zinc-supplemented CIM. An algorithm for improved detection was developed, which demonstrated sensitivity/specificity of 100% (CI: 92–100%)/100% (CI: 91–100%) on the 81 isolates, and 100% (CI: 29–100%)/100% (CI: 96–100%) in a prospective analysis of additional 91 isolates. Interestingly, several OXA-23-producing isolates belonged to the same clonal lineage reported previously from France.
Discussion: Current susceptibility testing methods and phenotypic tests frequently fail to detect carbapenemases in P. mirabilis, which could result in inadequate antibiotic treatment. In addition, the non-inclusion of blaOXA-23/OXA-58 in many molecular carbapenemase assays further impedes their detection. Therefore, the prevalence of carbapenemases in P. mirabilis is likely underestimated. With the herein proposed algorithm, carbapenemase-producing Proteus can be easily identified.
Prothesenallergie : Diagnostik und Risikobewertung bei 172 Patienten mit Gelenk- oder Zahnersatz
(2014)
Komplikationen nach prothetischer Versorgung wirken sich häufig gravierend auf die Lebensqualität der betroffenen Patienten aus. Welche Rolle eine Prothesenallergie als Ursache der Beschwerden spielt, ist bisher nicht hinreichend geklärt. In dieser Arbeit werden 172 Patienten auf die Häufigkeiten prothesenrelevanter Sensibilisierungen sowie deren Korrelation mit der klinischen Symptomatik und allergischer Vorgeschichte untersucht. Das Kollektiv gliedert sich in orthopädische und zahnärztliche Patienten, die entweder vor einer Prothesenimplantation oder nach erfolgter Behandlung getestet wurden. Alle Patienten erhalten einen Epikutantest, der neben häufigen Kontaktallergenen auch die jeweils prothesenspezifischen Stoffe enthält. Die statistische Auswertung erfolgt zunächst mit der Einteilung der Patienten in übergeordnete Kohorten, innerhalb derer die Korrelation jeweils eines speziellen Merkmals mit der Häufigkeit von Sensibilisierungen untersucht wird. Die untersuchten Merkmale sind: Orthopädische gegenüber zahnärztlichen Patienten, präoperative gegenüber postoperativen Beschwerden, Patienten mit gegenüber Patienten ohne atopische Diathese, das Geschlecht und Patienten mit beziehungsweise ohne Typ IV-Allergie. Eine weitere Aufarbeitung erfolgt nach Einteilung in sechs Patientengruppen. Die untersuchten Patientengruppen umfassen die Eigenschaften Prothesenträger, bekannte Typ IV-Allergie, bekannte atopische Diathese, aktuelle prothesenassoziierte Beschwerden beziehungsweise das Fehlen dieser Eigenschaften.
The group of proton-sensing G-protein coupled receptors (GPCRs) consists of the four receptors GPR4, TDAG8 (GPR65), OGR1 (GPR68), and G2A (GPR132). These receptors are cellular sensors of acidification, a property that has been attributed to the presence of crucial histidine residues. However, the pH detection varies considerably among the group of proton-sensing GPCRs and ranges from pH of 5.5 to 7.8. While the proton-sensing GPCRs were initially considered to detect acidic cellular environments in the context of inflammation, recent observations have expanded our knowledge about their physiological and pathophysiological functions and many additional individual and unique features have been discovered that suggest a more differentiated role of these receptors in health and disease. It is known that all four receptors contribute to different aspects of tumor biology, cardiovascular physiology, and asthma. However, apart from their overlapping functions, they seem to have individual properties, and recent publications identify potential roles of individual GPCRs in mechanosensation, intestinal inflammation, oncoimmunological interactions, hematopoiesis, as well as inflammatory and neuropathic pain. Here, we put together the knowledge about the biological functions and structural features of the four proton-sensing GPCRs and discuss the biological role of each of the four receptors individually. We explore all currently known pharmacological modulators of the four receptors and highlight potential use. Finally, we point out knowledge gaps in the biological and pharmacological context of proton-sensing GPCRs that should be addressed by future studies.
Background: Clinical trial registries increase transparency in medical research by making information and results of planned, ongoing, and completed studies publicly available. However, the registration of clinical trials remains a time-consuming manual task complicated by the fact that the same studies often need to be registered in different registries with different data entry requirements and interfaces.
Objective: This study investigates how Health Level 7 (HL7) Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) may be used as a standardized format for exchanging and storing clinical trial records.
Methods: We designed and prototypically implemented an open-source central trial registry containing records from university hospitals, which are automatically exported and updated by local study management systems.
Results: We provided an architecture and implementation of a multisite clinical trials registry based on HL7 FHIR as a data storage and exchange format.
Conclusions: The results show that FHIR resources establish a harmonized view of study information from heterogeneous sources by enabling automated data exchange between trial centers and central study registries.
Providing an interactive undergraduate elective on safety culture online – concept and evaluation
(2022)
Background: The COVID-19 pandemic has made it more difficult to maintain high quality in medical education. As online formats are often considered unsuitable, interactive workshops and seminars have particularly often been postponed or cancelled. To meet the challenge, we converted an existing interactive undergraduate elective on safety culture into an online event. In this article, we describe the conceptualization and evaluation of the elective.
Methods: The learning objectives of the safety culture elective remained unchanged, but the teaching methods were thoroughly revised and adapted to suit an online setting. The online elective was offered as a synchronous two-day course in winter semester 2020/21 during the “second wave” of the COVID-19 pandemic in Germany. At the end of each day, participating students evaluated the elective by completing an online survey. Items were rated on a six-point Likert scale. We used SPSS for data analysis.
Results: Twenty medical undergraduates completed the elective and rated it extremely positively (1.1 ± 0.2). Students regard safety culture as very important and felt the learning objectives had been achieved. Moreover, they were very satisfied with the design and content of the elective, and especially with interactive elements like role-play. Around 55% of participants would recommend continuing to offer the online elective after the pandemic.
Conclusions: It makes sense to offer undergraduate medical students online elective courses on safety culture, especially during a pandemic. The elective described here can serve as a best practice example of how to teach safety culture to undergraduates, especially when physical presence is unfeasible. Electives requiring a high degree of interaction can also function well online.
Since the early 1970s several studies have reported distal splenic artery embolization, better known as partial spleen embolization (PSE), as an efficacious treatment of portal hypertensive variceal bleeding and hypersplenism in cirrhosis.(1, 2) However, the effect of PSE on portal pressure is secondary to the induction of splenic infarction. Depending on both the infarct volume and possible infection, PSE can induce serious complications including death.(2, 3) On the other hand, proximal splenic artery embolization (PSAE), which mimics surgical splenic artery ligation, prevents large infarction of the spleen, favoring collateral perfusion of its intact distal vasculature.(3) For this, PSAE has been extensively preferred over PSE for reducing portal hyperflow and treating refractory ascites (RA) after whole or partial liver transplantation (LT).(3, 4) We report here a case of PSAE used to treat RA in a patient with cirrhosis not eligible for transjugular intrahepatic portosystemic shunt (TIPS) and LT.
Zwangsmaßnahmen stellen in der psychiatrischen Versorgung ein umstrittenes Thema dar. Obwohl soweit wie möglich eine zwangsfreie Psychiatrie angestrebt wird, können psychiatrische Erkrankungen in einzelnen Fällen die Selbstbestimmungsfähigkeit der Patienten einschränken und Zwangsmaßnahmen notwendig machen. Diese können eine erhebliche Belastung für die betroffenen Patienten darstellen und bringen das medizinische Personal unter Umständen in ein ethisches Dilemma zwischen Fürsorgepflicht für erkrankte Patienten und deren Autonomiewahrung. Da sowohl national als auch international noch kein einheitlicher Konsens bezüglich möglicher Prädiktoren einer Zwangseinweisung und deren Auswirkung auf den Therapieverlauf erreicht wurde, besteht dazu noch weiterer Forschungsbedarf.
Um diese Lücke zu verkleinern, wurde eine aktuelle, retrospektive Studie auf der Grundlage der besonderen rechtlichen Situation in Hessen bezüglich des Hessischen Freiheitsentzugsgesetzes (HFEG) durchgeführt. Hierfür wurden die Patientenakten aller volljährigen Patienten, die freiwillig oder unfreiwillig (nach §10 HFEG, §1906 BGB und §1 HFEG) auf eine der drei geschützten Stationen der Psychiatrie des Universitätsklinikums Frankfurt am Main während der Quartale I/2015 und II/2015 aufgenommen wurden, ausgewertet. Dabei wurden die Unterschiede der freiwillig und der unfreiwillig aufgenommenen Patienten in soziodemographischen Prädiktoren und die Auswirkung des Aufnahmemodus auf den Therapieverlauf durch Signifikanzprüfungen und dem Verfahren der logistischen Regression betrachtet. Analysiert wurden 543 Patienten, von denen ca. 70% freiwillig und 30% unfreiwillig aufgenommen wurden.
Es konnten vier mögliche Prädiktoren einer unfreiwilligen Aufnahme identifiziert werden: Initiierung der Aufnahme, Aufnahmezeitpunkt, Hauptdiagnose und somatische Nebendiagnosen. Eine unfreiwillige Aufnahme wurde eher durch Passanten, den Betreuer/die Einrichtung oder Nachbarn/Freunde initiiert, während freiwillige Aufnahmen eher durch die Familie oder Eigeninitiative motiviert waren. Die Betrachtung der Initiierung einer Aufnahme erfolgte in der Literatur bisher selten. Übereinstimmend mit anderen Studien wurden zwangseingewiesene Patienten eher wochentags außerhalb der Kernarbeitszeiten oder am Wochenende/Feiertag aufgenommen, während freiwillige Aufnahmen vermehrt in der Kernarbeitszeit stattfanden. Die Diagnosen F0 und F4 erwiesen sich in der Regressionsanalyse als Risikofaktoren für eine Zwangseinweisung, wodurch der in der Literatur bestehende Kenntnisstand eines Zusammenhangs zwischen der Diagnose und dem Aufnahmemodus bestätigt wurde. Unfreiwillig aufgenommene Patienten wiesen zudem signifikant weniger somatische Nebendiagnosen auf. Der Einfluss der Nebendiagnosen ist in der Literatur noch nicht ausreichend untersucht, auch wenn die Ergebnisse der vorhandenen Studien größtenteils mit der vorliegenden Studie übereinstimmen.
Hinsichtlich des Therapieverlaufs unterschieden sich die beiden Gruppen in den Variablen Aufenthaltsdauer, Unterbringung im Verlauf, Zwangsfixierung, Zwangsmedikation, medikamentöse Einstellung, Antidepressiva und andere Medikamente. Zwangseingewiesene Patienten zeigten eine kürzere Aufenthaltsdauer, was möglicherweise der besonderen rechtlichen Situation in Hessen geschuldet ist. Sie wurden zudem häufiger im Verlauf des Aufenthalts untergebracht, waren öfter von Zwangsmaßnahmen wie Fixierungen oder Zwangsmedikationen betroffen und erhielten generell weniger Medikamente. Möglicherweise wurde dies durch eine fehlende Behandlungsmotivation oder eine kürzere Aufenthaltsdauer bedingt. In zusätzlichen Analysen zeigte sich, dass sich einfach und mehrfach aufgenommene Patienten in Baseline-Parametern nicht signifikant unterschieden.
Auch wenn Limitierungen wie das Vorliegen einer unizentrischen Studie oder einem Auswertungszeitraum von einem halben Jahr vorliegen, geben die in dieser Studie gefundenen Zusammenhänge wichtige Hinweise, um das Zustandekommen und die Auswirkungen von Zwangseinweisungen besser zu verstehen. Mit dieser Studie als Vergleichsgrundlage kann in Zukunft eine erstmalige Evaluierung der PsychKHG-Einführung in Hessen durchgeführt werden.
Das prämenstruelle Syndrom (PMS) ist ein häufiges Krankheitsbild, das bei 20–30 % der gebärfähigen Frauen auftritt. Es wird durch zyklusabhängige psychische und somatische Symptome definiert.
Die prämenstruelle dysphorische Störung (PMDS) ist eine schwere Form des PMS mit vor allem psychischen Auffälligkeiten, die bei 2–8 % der gebärfähigen Frauen vorkommt. Die Ätiologie von PMS und PMDS bleibt unklar. Eine PMDS geht oft mit anderen psychischen Erkrankungen einher.
Die Symptome treten in der zweiten Zyklushälfte auf und lassen mit Beginn der Periode nach. Zur Diagnosestellung hilft die Führung eines Zykluskalenders.
Ein gesunder Lebensstil (Sport, ausgeglichene Ernährung etc.) stellt die Basis für alle Therapieoptionen dar. Zahlreiche Studien konnten die Effektivität der Behandlung mit Antidepressiva (aus der SSRI- oder SNRI-Gruppe) sowie Ovulationshemmern darlegen.
Beide Medikamentengruppen werden in Deutschland im „off label use“ zur Behandlung von PMS/PMDS-Beschwerden angewendet. Für die Therapieempfehlung sind die Grunderkrankungen der Patientin zu berücksichtigen.
In der präoperativen Diagnostik fokaler maligner Leberläsionen nimmt die MRT mit Resovist® einen zunehmend höheren Stellenwert ein.
T2 gewichtete TSE- und FS-Sequenzen der Resovist® unterstützten MRT sind dabei sensitiver als die in der präoperativen Diagnostik etablierte CTAP mit Ultravist® 370, einem nichtionischen jodhaltigen Kontrastmittel.
Die visuelle Differenzierung und Charakterisierung fokaler maligner Leberläsionen und deren Abgrenzung vom Leberparenchym in der Resovist® unterstützten MRT kann durch die Analyse der Signalintensitätskurven optimiert werden. Eine effektivere Charakterisierung der fokalen Leberläsionen wirkt sich damit positiv auf die Sensitivität und Spezifität der SPIO verstärkten MRT aus.
Es bleibt daher offen, die Signalintensitäten der primären und sekundären Leberläsionen der hier nicht untersuchten Gewebearten in weiteren Studien zu analysieren.
Desweiteren könnten nachfolgende Untersuchungen das Ziel haben, die Sensitivität und Spezifität der Resovist® unterstützten MRT durch eine Verminderung der Schichtdicke zu verbessern, womit sich die Detektion von Läsionen < 1 cm effektiver gestalten würde.
Nierensteine sind eine häufige Diagnose, welche Patient und Gesundheitssystem gleichermaßen belasten. In dieser Arbeit sollten deshalb bekannte präoperative und intraoperative Faktoren bestätigt und neue identifiziert werden, welche das Ergebnis bei der endourologischen Steintherapie durch rigide oder flexible Ureterorenoskopie vorhersagen können. Die untersuchten Outcome-Variablen waren die Steinfreiheit, die postoperative Schmerzfreiheit, sowie die ökonomischen Faktoren OP-Zeit und Verweildauer. Ist eine Prädiktion dieser Variablen möglich, so wird der Krankenhausaufenthalt für Patient und Kliniken besser planbar, zudem kann anhand der ökonomischen Faktoren abgeschätzt werden, wie rentabel die Behandlung sein wird. Zu diesem Zweck sollten aus den Prüfvariablen Scores erstellt werden, welche die Steinfreiheit möglichst zuverlässig vorhersagen und bei gleicher Prädiktionskraft einfacher anzuwenden sind als der bekannte S.T.O.N.E. Score zur Abschätzung der Steinfreiheit nach starrer und flexibler URS. Zudem sollten erstmals auch Outcome-Scores für die OP-Zeit, die Verweildauer und die postoperative Schmerzfreiheit erstellt werden.
Hierfür wurden zunächst Patientendaten, sowie radiologische und intraoperative Ergebnisse zusammengetragen und mittels statistischer univariater Analyse auf einen Zusammenhang mit den Outcome-Faktoren überprüft. Hierbei wurden die starre und die flexible URS getrennt analysiert. Im nächsten Schritt wurden in multivariater Analyse die unabhängigen Faktoren identifiziert, welche das Outcome beeinflussen. Aus diesen Variablen wurden schließlich Scores errechnet und deren Prädiktionskraft im Hinblick auf das klinische und ökonomische Outcome nach URS mittels ROC-Analyse untersucht und verglichen. Für die Vorhersage der Steinfreiheit konnte zu jedem Eingriff ein Score erstellt werden, der bei gleicher oder besserer Prädiktionskraft mit weniger Variablen auskommt, als der bisher bekannteste publizierte S.T.O.N.E. Score und somit leichter anzuwenden ist. Der Renewal-Score für die starre URS umfasst die Parameter Steinlänge, Steinlokalisation, Steinanzahl und initiale Notfallvorstellung der Patienten, der Flexfree-Score für die flexible URS beinhaltet hingegen die Steinlänge, eine präinterventionelle DJ-Kathetereinlage und die Erfahrung des Urologen. Auch für die ökonomischen Parameter Operations- und Verweildauer konnten erstmals spezifische Outcome-Scores erstellt werden, lediglich die Schmerzfreiheit ließ sich mit den gesammelten Daten nicht vorhersagen. Bei der flexiblen URS konnte der zur gemeinsamen Prädiktion von OP- und Verweildauer geeignete Fleconomy-Score aus den Variablen Steinbreite und Steinvorgeschichte errechnet werden. Bei der starren URS mussten getrennte Scores erstellt werden. Für die OP-Dauer wurde der Ritime-Score aus den Parametern Steinlänge, Steinbreite, Steinlokalisation und Notfallvorstellung errechnet. Auch der Renewal-Score zur Vorhersage der Steinfreiheit nach rigider URS eignete sich zur Prädiktion der Operationszeit. Der Ristay-Score zur Vorhersage der Verweildauer nach starrer URS umfasst hingegen die Faktoren präoperative DJ-Kathetereinlage, den präinterventionellen Kreatininwert und die OP-Zeit. Auch die ökonomischen Tests sind klinisch einfach zu bestimmen und kommen bei hoher Vorhersagegüte mit wenigen Variablen aus. Alle erstellten Scores sind praxistauglich und stellen eine Weiterentwicklung der bisher zur Verfügung stehenden Tools oder komplette Neuerungen zur Vorhersage des Outcomes nach endourologischer Steintherapie dar. Dies ist nicht nur für den Patienten von Bedeutung, sondern hilft auch den Kliniken OP- und Verweiltage besser zu planen und somit den Behandlungsertrag zu kalkulieren.
Hintergrund: Anämie gehört zu den häufigsten Erkrankungen weltweit und stellt daher ein zentrales globales Gesundheitsproblem dar. Etwa ein Drittel aller chirurgischen Patienten weisen präoperativ eine Anämie auf. Dies wird als unabhängiger Risikofaktor für eine erhöhte Morbidität und Mortalität sowie für das vermehrte Auftreten postoperativer Komplikationen angesehen. Vor diesem Hintergrund wurde von der Weltgesundheitsorganisation (World Health Organization, WHO) ein patientenzentriertes Behandlungskonzept namens Patient Blood Management (PBM) gefordert, um unter anderem Anämien frühzeitig zu diagnostizieren und einen rationalen Einsatz von Fremdblutprodukten zu fördern. Trotz der Tatsache, dass PBM vor etwa 10 Jahren eingeführt wurde, scheint Deutschland im internationalen Vergleich eine überdurchschnittlich hohe Menge an Erythrozytenkonzentrat-(EK)Einheiten pro Kopf zu transfundieren. Die Ursachen dafür sind bislang unklar und könnten möglicherweise durch eine erhöhte Anämie- Prävalenz bei chirurgischen Patienten und dem damit verbundenen erhöhten Bedarf an Transfusionen einhergehen.
Zielsetzung: Ziel dieser Arbeit ist die multizentrische Erfassung der präoperativen Anämie-Prävalenz innerhalb des Zeitraums 2007-2019 in Deutschland.
Methoden: In dieser retrospektiven, multizentrischen Beobachtungsstudie wurden alle Patienten jeden Alters, die im Monat März der Jahre 2007, 2012, 2015, 2017 und 2019 in acht teilnehmenden Krankenhäusern operiert wurden, erfasst. Patientencharakteristika und klinische Daten wurden aus den Krankenhausinformationssystemen der teilnehmenden Krankenhäuser entnommen. Primäres Ziel war die Prävalenz der Anämie bei Krankenhausaufnahme. Sekundäre Endpunkte waren der Zusammenhang zwischen Anämie und Anzahl der transfundierten EKs, Dauer des Krankenhausaufenthalts und Sterblichkeit im Krankenhaus.
Ergebnisse: Von insgesamt 30.763 Patienten konnten 23.836 Patienten aus acht Krankenhäusern in die Analyse eingeschlossen werden. Im untersuchten Zeitraum zeigte sich eine Reduktion der präoperativen Anämie-Prävalenz erwachsener Patienten von 37% auf 32,2%. Die Zahl, der mit Erythrozytenkonzentraten -5- transfundierten Patienten, ging signifikant von 16,5 % im Jahr 2007 auf 7,8 % im Jahr 2019 zurück, wobei Patienten mit präoperativer Anämie im Vergleich zu Patienten ohne Anämie sechsmal mehr EKs erhielten. Insgesamt verkürzte sich die Krankenhausverweildauer seit 2007 deutlich, zeigte jedoch eine signifikante Verlängerung bei Vorliegen einer präoperativen Anämie. Die Sterblichkeitsrate war über die Jahre hinweg konstant, dennoch signifikant höher bei anämischen Patienten. Eine multivariate Regressionsanalyse mit festen Effekten ergab, dass präoperative Anämie und EK-Transfusion Prädiktoren für die Sterblichkeitsrate waren.
Diskussion: Die Prävalenz der präoperativen Anämie lag in unserer Studienpopulation im Jahr 2019 bei 32,2 %, was der weltweiten Prävalenz entspricht. Das Implementieren von PBM-Strategien, um präoperative Anämien frühzeitig zu identifizieren und zu therapieren sowie Blutprodukte rational einzusetzen, nimmt daher weiterhin einen großen Stellenwert ein. Diese perioperativen Maßnahmen sind für alle chirurgischen Patienten von zentraler Bedeutung, da eine präoperative Anämie den Bedarf an EK-Transfusionen erhöhen, die Liegezeit verlängern und mit einer erhöhten Sterblichkeitsrate assoziiert sein kann.