Institutes
Refine
Year of publication
Document Type
- Article (1845)
- Doctoral Thesis (446)
- Preprint (158)
- Conference Proceeding (108)
- Review (32)
- Book (17)
- Part of Periodical (12)
- Contribution to a Periodical (9)
- Part of a Book (7)
- Report (3)
Has Fulltext
- yes (2639)
Is part of the Bibliography
- no (2639)
Keywords
- COVID-19 (45)
- SARS-CoV-2 (37)
- inflammation (33)
- Epilepsy (20)
- Video (19)
- Inflammation (17)
- prostate cancer (17)
- ADHD (13)
- Cancer (12)
- autophagy (12)
Institute
- Medizin (2639) (remove)
The tumor-microenvironment (TME) is an amalgamation of various factors derived from malignant cells and infiltrating host cells, including cells of the immune system. One of the important factors of the TME is microRNAs (miRs) that regulate target gene expression at a post transcriptional level. MiRs have been found to be dysregulated in tumor as well as in stromal cells and they emerged as important regulators of tumorigenesis. In fact, miRs regulate almost all hallmarks of cancer, thus making them attractive tools and targets for novel anti-tumoral treatment strategies. Tumor to stroma cell cross-propagation of miRs to regulate protumoral functions has been a salient feature of the TME. MiRs can either act as tumor suppressors or oncogenes (oncomiRs) and both miR mimics as well as miR inhibitors (antimiRs) have been used in preclinical trials to alter cancer and stromal cell phenotypes. Owing to their cascading ability to regulate upstream target genes and their chemical nature, which allows specific pharmacological targeting, miRs are attractive targets for anti-tumor therapy. In this review, we cover a recent update on our understanding of dysregulated miRs in the TME and provide an overview of how these miRs are involved in current cancer-therapeutic approaches from bench to bedside.
Der Status epilepticus (SE) stellt eine schwerwiegende akute Erkrankung dar, die eine frühzeitige und gezielte Therapie erfordert. Insbesondere der refraktäre SE (RSE) sowie der superrefraktäre SE (SRSE) sind bereits bei jungen Menschen eine interdisziplinäre therapeutische Herausforderung. Bei Patienten in höherem Lebensalter sind hierbei weitere relevante Aspekte zu beachten, die sich einerseits aufgrund einer abweichenden Pharmakokinetik und -dynamik ergeben, andererseits aber auch aus Komorbiditäten, Polypharmazie und möglichen medizinischen Therapielimitationen bzw. Patientenpräferenzen resultieren. Ziel dieses Artikels ist es, diese besonderen Aspekte im Rahmen der SE-Versorgung älterer Menschen aufzuarbeiten und potenzielle Therapiestrategien jenseits der Leitlinie aufzuzeigen. Insbesondere wird hierbei auf alternative Applikationswege und mögliche konservative Eskalationsformen der Therapie eingegangen, die v. a. bei relevant vorerkrankten Patienten von Bedeutung sind, bei denen eine intensivmedizinische Behandlung die ohnehin schon hohe Mortalität des SE im gehobenen Alter weiter erhöhen würde. Mit unterschiedlichen parenteralen Applikationsformen von Benzodiazepinen im SE sowie dem mittlerweile gut beschriebenen Einsatz weiterer Antikonvulsiva wie Brivaracetam, Perampanel, Stiripentol, Topiramat und Zonisamid in RSE und SRSE stehen auch für diese vulnerable Patientengruppe adäquate Therapieoptionen zur Verfügung. Nichtsdestotrotz sollte in der Therapie des SE im gehobenen Alter insbesondere in Anbetracht der per se hohen Mortalität verstärkt auf Patientenpräferenzen und medizinethische Aspekte geachtet werden.
Die chronische myeloische Leukämie (CML) ist eine klonale myeloproliferative Neoplasie und hat ihren Ursprung in transformierten pluripotenten Stammzellen im Knochenmark. Der Krankheitsentstehung liegt eine reziproke chromosomale Translokation zugrunde, in deren Folge ein neues Fusionsgen, das sogenannte Philadelphia-Chromosom, entsteht. Das hiervon codierte Genprodukt ist eine Tyrosinkinase mit konstitutiver Aktivität mit resultierender unkontrollierter Signaltransduktion. Gegen diese Tyrosinkinase existiert eine molekular zielgerichtete Therapie, die Tyrosinkinase-Inhibitoren (TKI).
Den Therapiestandard stellt die Behandlung mit einem TKI dar. Seit einigen Jahren existiert jedoch das Therapieziel der therapiefreien Remission (TFR), bei dem CML-Patienten mit einem guten molekularen Ansprechen den TKI nach einiger Zeit absetzen und unter engmaschigen Kontrollen therapiefrei bleiben. Ungefähr die Hälfte dieser Patienten erleidet kein molekulares Rezidiv und bleibt langfristig in TFR. Zu der Thematik der TFR existieren zahlreiche klinische Studien, die die Umsetzbarkeit und die Sicherheit eines Absetzversuchs belegen und Kriterien definiert haben, die für einen Absetzversuch erfüllt sein sollten. In dieser Dissertation wird die Umsetzung der TFR im klinischen Alltag onkologischer Praxen untersucht. Es wird untersucht, ob die Studienergebnisse mit den TFR-Raten und den identifizierten Einflussfaktoren auf den Praxisalltag übertragbar sind und ob das Therapieziel TFR in den klinischen Alltag integrierbar ist. Hierfür werden die Daten von 61 CML-Patienten mit einem Absetzversuch aus fünf onkologischen Praxen retrospektiv ausgewertet. Erhoben werden Parameter der Routineversorgung und die Ergebnisse der Kontrolluntersuchungen während der TFR werden dokumentiert und ausgewertet. Die TFR-Raten von ca. 50%, die in den Absetz-Studien beobachtet wurden, finden sich im hier untersuchten Patientenkollektiv wieder. Mithilfe der binären logistischen Regression wird getestet, ob bestimmte Faktoren, wie die Therapiedauer und das verwendete Medikament vor dem Absetzen, einen signifikanten Einfluss auf den Verlauf der TFR haben. Hier kann kein signifikanter Einflussfaktor identifiziert werden. Es lässt sich eine signifikant längere therapiefreie Überlebensdauer bei den Patienten zeigen, die mit einem TKI der zweiten Generation vor dem Absetzen behandelt wurden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die TFR bei geeigneten CML-Patienten in der Praxis umsetzbar und sicher ist und fest im klinischen Alltag onkologischer Praxen verankert sein sollte.
Das T-lymphoblastische Lymphom (T-LBL) ist eine seltene Form des Non-Hodgkin-Lymphoms (NHL). Als wirksamste Behandlung haben sich intensive Therapien analog zu Protokollen für die akute lymphoblastische Leukämien (ALL) etabliert. Auch bei Erwachsenen werden inzwischen hohe CR-Raten erreicht. Aufgrund einer Rezidivrate von 20–35 % und einem Überleben von 45–75% besteht jedoch der Bedarf einer weiteren Therapieoptimierung. Dieses Ziel wird von der multizentrischen deutschen Studiengruppe für die ALL des Erwachsenen (GMALL) verfolgt, die prospektive Studien durchgeführt und eigene Therapieempfehlungen evaluiert hat.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Effektivität der GMALL-Studientherapie T-LBL 1/2004 und der GMALL-Konsensus-Empfehlung für die Therapie neu diagnostizierter T-LBL bei Erwachsenen untersucht. Hauptaugenmerk lag auf der Auswertung der Gesamtergebnisse und der Evaluierung potentiell prognostischer Faktoren. Eine weitere wesentliche Fragestellung war es, die Bedeutung der Mediastinalbestrahlung in der Erstlinientherapie für das Therapieergebnis zu evaluieren. Ein weiterer Schwerpunkt war die Evaluation der Bedeutung eines Interimstagings mittels PET. Zusätzlich wurde die Wirksamkeit verschiedener Salvageansätze bei primärem Therapieversagen und Rezidiv evaluiert.
Ausgewertet wurden Daten von 149 Patienten, die zwischen 2004 und 2013 in zwei konsekutiven Kohorten gemäß der Studie GMALL T-LBL 01/2004 (Kohorte I; n = 101) oder der GMALL-Therapieempfehlung (Kohorte II; n = 48) behandelt wurden. Die empfohlene Therapie beinhaltete zwei Induktionsblöcke, die Reinduktion sowie sechs Konsolidationsblöcke. Die ZNS-Prophylaxe bestand aus intrathekalen Chemotherapiegaben und eine Schädelbestrahlung mit 24 Gy. Patienten, die gemäß der Studie 01/2004 behandelt wurden, sollten nach der Induktion außerdem eine Mediastinalbestrahlung mit 36 Gy erhalten. Patienten ohne CR/CRu nach dem ersten Konsolidationsblock sollten einer Salvagetherapie außerhalb des Studienprotokolls oder der Therapieempfehlung zugeführt werden. Bei mittels CT bestimmter CRu oder PR zu diesem Zeitpunkt wurde zur Sicherung des Remissionsstatus eine PET empfohlen.
Die CR-Rate der Gesamtpopulation lag bei 76 %. Das Gesamtüberleben und das erkrankungsfreie Überleben nach zwei Jahren lagen bei 72 bzw. 70 %. Die Rezidivrate betrug 28 %, die Überlebenswahrscheinlichkeit ein Jahr nach Rezidivdiagnose lag bei 35 %. Es bestand kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Überlebensraten von Patienten mit und ohne Mediastinalbestrahlung (bestrahlte Patienten der Kohorte vs. Patienten der Kohorte II). Alle Patienten mit computertomographisch ermittelter CRu nach Konsolidation I, bei denen eine konfirmatorische PET durchgeführt wurde (n=21), waren PET-negativ, d. h. in metabolischer CR. Von den PET-evaluierten Patienten mit computertomographisch ermittelter PR (n = 22) waren 55 % PET-negativ. In der Gesamtpopulation wurden zahlreiche potentielle Prognosefaktoren analysiert. Statistische Signifikanz erreichte dabei nur der Allgemeinzustand. Ein ECOG-Score von 0–1 war mit einem günstigeren erkrankungsfreien Überleben assoziiert.
Die Ergebnisse zeigen eine gute Effektivität der GMALL-Therapie. Der Verzicht auf die Mediastinalbestrahlung in der Therapieempfehlung war nicht mit einer Verschlechterung des Therapieergebnisses verbunden. Die Arbeit verdeutlicht die Komplexität der frühen Remissionsbeurteilung mit verschiedenen Verfahren im Versorgungsstandard und unterstreicht den dringenden Bedarf einer standardisierten Remissionsbeurteilung und Referenzbefundung. Die PET erwies sich als wichtiges Instrument des Interimstagings, um eine remissionsabhängige Therapiestratifikation sinnvoll durchführen zu können. Sie zeigte sich zudem als unerlässlich für die korrekte Bewertung der Effektivität von Salvagestrategien und damit für die Therapieoptimierung bei primärer Refraktärität.
Die in dieser Arbeit ausgewerteten Daten bilden die bisher größte berichtete Population einheitlich behandelter erwachsener T-LBL Patienten ab. Die Ergebnisse stellen eine wichtige Grundlage für die weitere Therapieoptimierung im Rahmen der aktuell laufenden GMALL-Studie 08/2013 dar.
Therapieoutcome und Epidemiologie des Poplitealarterien-aneurysmas : Auswertung des POPART-Registers
(2021)
Das Poplitealarterienaneurysma (PAA) ist eine seltene Erkrankung, zu der es insbesondere hinsichtlich der neuen endovasculären Therapieverfahren sowie der aktuellen Versorgungsrealität in Deutschland wenig Evidenz gibt. Zur Verbesserung der Evidenzlage wurde 2014 die multizentrische POPART-Registerstudie initiiert. Ziel des Registers sowie dieser Arbeit ist es, die aktuelle Versorgungsleistung des PAA in Deutschland abzubilden und vergleichende Langzeitergebnisse von endovasculären (ER) und offen-operativen PAA-Versorgungen (OR) zu schaffen.
Mittlerweile umfasst das POPART-Register mehr als 42 Zentren aus Deutschland und Luxemburg. Die partizipierenden Zentren verpflichten sich nach Zustimmung zum Studienprotokoll, alle vorstelligen PAA-Patienten zu inkludieren und regelmäßige Nachuntersuchungen durchzuführen. Die Dateneingabe erfolgt über die Online-Datenbank SurveyMonkey®. Ein Monitoring sowie eine kontinuierliche Plausibilitätsprüfung finden zur Sicherung der Datenqualität statt.
Bis 03/2021 wurden n = 1120 Primärbehandlungen ausgewertet, wovon n = 938 (83,7%) eine Versorgung mit OR und n = 132 (11,8%) mit ER erhielten. Fünf ER-Patienten (3,8%) mussten aufgrund akuten Graftversagens intra- oder postoperativ zu OR konvertiert werden.
ER-Patienten waren mit einem medianen Alter von x ̃ = 72 Jahren [51-90] signifikant älter als OR-Patienten mit x ̃ = 68 Jahren [25-98] (p = .001). Bezüglich der Aneurysmamorphologie und der dokumentierten Komorbiditäten zeigten sich keine signifikanten Gruppendifferenzen (p > .05).
Initial symptomatische Patienten wurden signifikant häufiger für OR in Betracht gezogen: Wohingegen nur 48,3% (n = 453) der OR-Patienten vor dem Eingriff asymptomatisch waren, waren mehr als 67% (n = 88) der ER-Patienten hinsichtlich des PAAs symptomfrei (p <.001). Patienten mit akuter Notfallsymptomatik (akute/kritische Ischämie/Ruptur) wurden vornehmlich über OR versorgt (OR: 22,3% vs. ER: 12,1%; p = .007) und entwickelten im postoperativen Verlauf häufiger Komplikationen als elektiv Versorgte beider Gruppen (p < .001). Als häufigste Komplikationen traten in beiden Gruppen Wundheilungsstörungen (OR: 7,7% vs. ER: 3,0%; p = .052) und Blutungen auf (OR: 3,9% vs. ER: 2,3%; p = .465). Schwere postoperative Verläufe waren zudem bei den fünf zu OR konvertierten Patienten aufgetreten.
OR-Patienten waren mit einer Aufenthaltslänge von x ̃ = 10 Tagen [3-68] um mehr als drei Tage länger stationär aufgenommen als ER-Patienten mit x ̃ = 7 Tagen [1-82] (p < .001). Weiterhin waren ER-Patienten signifikant seltener postoperativ auf einer Überwachungsstation untergebracht (p < .001).
Für n = 525 OR-Patienten (56%) und n = 61 ER-Patienten (46,2%) lag im März 2021 ein Follow-up (FU) zur Auswertung vor. Die mittlere FU-Länge betrug x ̅ = 28,9 Monate [0-134] für OR und x ̅ = 23,6 Monate [0-89] für ER. Die primären und sekundären 24-Monats-Offenheitsraten waren für OR-Patienten mit 75,7% bzw. 84,5% signifikant höher gewesen als für ER-Patienten mit 35,9% und 46,8% (p < .001).
OR-Patienten mit autologem Venenbypass wiesen signifikant höhere 2-Jahresoffenheitsraten als jene mit alloplastischer Prothese auf (primäre Offenheitsrate: 81,5% vs. 59,0%; p < .001; sekundäre Offenheitsrate: 89,5% vs. 70,4%; p < .001). Der Venenbypass war auch gerade in der notfälligen Akutversorgung gegenüber der alloplastischen Prothese überlegen (primäre Offenheitsrate: 71,0% vs. 36,2%; p < .001; sekundäre Offenheitsrate: 77,7% vs. 50,0%; p = .002). Asymptomatische Patienten beider Gruppen zeigten bessere Offenheitsraten nach 24 Monaten als symptomatische (primäre Offenheitsrate: 80,2% vs. 63,5%, p < .001; sekundäre Offenheitsrate: 83,2% vs. 77,1%; p = .015). Patienten mit Abstrom aus mindestens zwei Unterschenkelgefäßen wiesen primäre und sekundäre Offenheitsraten von 75,1% und 82,2% auf und damit signifikant bessere als Patienten mit kompromittiertem Abstrom (1-Gefäßabstrom: 61,0% und 74,8%; kein offenes Unterschenkelgefäß: 48,2% und 65,1%; p <.001)
Das POPART-Register zählt mittlerweile zu einer der größten Datensammlungen zur PAA-Versorgung weltweit und stellt die erste Registererhebung zu dieser Entität in Deutschland dar. Die perioperativen Daten suggerieren keinen Nachteil für ER, wenn primär kein komplikativer Verlauf besteht. Die primären und sekundären Offenheitsraten für ER sind jedoch, bei noch unvollständigem FU, signifikant unterlegen.
OR bleibt bei niedrigen Komplikationsraten und exzellenten Zweijahresoffenheitsraten weiterhin klinischer Standard, insbesondere auch bei symptomatischen wie notfälligen Patienten.
Im Rahmen dieser publikationsbasierten Dissertation wurden drei wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht. Als Erstautorenschaft wurde 2022 die Arbeit “Effectiveness of High-intensity Focused Ultrasound (HIFU) Therapy of Solid and Complex Benign Thyroid Nodules - A Long-term Follow up Two-center Study.” im Journal “Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes” veröffentlicht. Im Folgenden wird der Inhalt dieser Arbeit dargelegt. Ein kurzer Überblick über die Ergebnisse der anderen beiden mitpublizierten Arbeiten findet sich im Kapitel „Weitere Ergebnisse der Arbeitsgruppe“.
Durch die hohe Prävalenz benigner Schilddrüsenknoten sind deren Behandlungsalternativen von großem wissenschaftlichem Interesse. Dabei bildet die nebenwirkungsarme, minimalinvasive Thermoablation mittels high-intensity focused ultrasound (HIFU) eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Verfahren wie der Schilddrüsenchirurgie oder der Radioiodtherapie. Bei der HIFU-Echotherapie werden die Schilddrüsenknoten auf 80 - 90 Grad Celsius erhitzt, sodass eine irreversible Koagulationsnekrose entsteht. Um den Therapieprozess und die Indikationsstellung von HIFU bei benignen Schilddrüsenknoten zu optimieren, ist es notwendig, genaue Studien durchzuführen.
Ziel der vorliegenden bizentrischen Langzeitstudie war, die Effektivität von HIFU-Echotherapien bei benignen Schilddrüsenknoten zu evaluieren und erstmalig den Einfluss der Knotenmorphologie auf den Therapieerfolg zu untersuchen. Vor der Therapie und in regelmäßigen Intervallen nach der Therapie wurden die Größe und die Morphologie der Schilddrüsenknoten mittels Ultraschall dokumentiert. In der retrospektiven Studie wurden Daten von 58 Patienten ausgewertet. Dabei wurde die Gesamtpopulation in eine Gruppe mit soliden und in eine Gruppe mit komplexen Knoten eingeteilt. Die durchschnittliche prozentuale Volumenreduktion in jeder Gruppe wurde mit dem Wilcoxon-Signed-Rank Test statistisch analysiert.
Die Gesamtpopulation zeigte eine Volumenreduktion der zuvor abladierten Knoten von 38.86 % nach 3 Monaten (Spannweite: 4.03 % - 91.16 %, p < 0.0001, n = 25), 42.7 % nach 6 Monaten (Spannweite: 7.36 % - 93.2 %, p < 0.0001, n = 18), 62.21 % nach 9 Monaten (Spannweite: 12.88 % - 93.2 %, p = 0.0078, n = 8) und 61.42 % nach 12 Monaten (Spannweite: 39.39 % - 93.2 %, p > 0.05, n = 4). Die soliden Knoten hatten eine Volumenreduktion von 49.98 % nach 3 Monaten (Spannweite: 4.03 % - 91.16 %, p = 0.0001, n = 15), 46.40 % nach 6 Monaten (Spannweite: 7.36 % - 93.2 %, p = 0.001, n = 11), 65.77 % nach 9 Monaten (Spannweite: 39.39 % - 93.2 %, p = 0.0156, n = 7) und 63.88 % nach 12 Monaten (Spannweite: 39.39 % - 93.2%, p > 0.05, n = 2). Komplexe Knoten hatten eine Volumenreduktion von 35.2 % nach 3 Monaten (Spannweite: 5.85 % - 68.63 %, p = 0.002, n = 10), 36.89 % nach 6 Monaten (Spannweite: 12.23 % - 68.63 %, p = 0.0156, n = 7) und 63.64 % nach 12 Monaten (Spannweite: 52,38 % - 73.91 %, p > 0.05, n = 2).
In der vorliegenden bizentrischen Langzeitstudie wurde deutlich, dass HIFU-Echotherapie eine effektive Behandlungsoption benigner Schilddrüsenknoten ist. Erstmalig gezeigt wurde der Trend, dass solide Knoten besser auf HIFU-Echotherapie ansprechen als komplexe Knoten.
Anhand der gewonnenen Ergebnisse und der neuen Erkenntnisse zum Einfluss der Knotenmorphologie auf die HIFU-Echotherapie benigner Schilddrüsenknoten kann HIFU als Therapieoption besser bewertet werden. Eine differenziertere Indikationsstellung in Bezug auf solide und komplexe Knoten wird ermöglicht und die HIFU-Echotherapie kann gegen andere thermoablative Verfahren abgewogen werden.
Thioredoxin 1 and thioredoxin 2 have opposed regulatory functions on hypoxia-inducible factor-1α
(2007)
Hypoxia inducible factor 1 (HIF-1), a key regulator for adaptation to hypoxia, is composed of HIF-1alpha and HIF-1beta. In this study, we present evidence that overexpression of mitochondria-located thioredoxin 2 (Trx2) attenuated hypoxia-evoked HIF-1alpha accumulation, whereas cytosolic thioredoxin 1 (Trx1) enhanced HIF-1alpha protein amount. Transactivation of HIF-1 is decreased by overexpression of Trx2 but stimulated by Trx1. Inhibition of proteasomal degradation of HIF-1alpha in Trx2-overexpressing cells did not fully restore HIF-1alpha protein levels, while HIF-1alpha accumulation was enhanced in Trx1-overexpressing cells. Reporter assays showed that cap-dependent translation is increased by Trx1 and decreased by Trx2, whereas HIF-1alpha mRNA levels remained unaltered. These data suggest that thioredoxins affect the synthesis of HIF-1alpha. Trx1 facilitated synthesis of HIF-1alpha by activating Akt, p70S6K, and eIF-4E, known to control cap-dependent translation. In contrast, Trx2 attenuated activities of Akt, p70S6K, and eIF-4E and provoked an increase in mitochondrial reactive oxygen species production. MitoQ, a mitochondria specific antioxidant, reversed HIF-1alpha accumulation as well as Akt activation under hypoxia in Trx2 cells, supporting the notion of translation control mechanisms in affecting HIF-1alpha protein accumulation.
Aims: Stroke is a major complication after transcatheter aortic valve implantation (TAVI). Although multifactorial, it remains unknown whether the valve deployment system itself has an impact on the incidence of early stroke. We performed a meta- and network analysis to investigate the 30-day stroke incidence of self-expandable (SEV) and balloon-expandable (BEV) valves after transfemoral TAVI.
Methods and results: Overall, 2723 articles were searched directly comparing the performance of SEV and BEV after transfemoral TAVI, from which 9 were included (3086 patients). Random effects models were used for meta- and network meta-analysis based on a frequentist framework. Thirty-day incidence of stroke was 1.8% in SEV and 3.1% in BEV (risk ratio of 0.62, 95% confidence interval (CI) 0.49–0.80, p = 0.004). Treatment ranking based on network analysis (P-score) revealed CoreValve with the best performance for 30-day stroke incidence (75.2%), whereas SAPIEN had the worst (19.0%). However, network analysis showed no inferiority of SAPIEN compared with CoreValve (odds ratio 2.24, 95% CI 0.70–7.2).
Conclusion: Our analysis indicates higher 30-day stroke incidence after transfemoral TAVI with BEV compared to SEV. We could not find evidence for superiority of a specific valve system. More randomized controlled trials with head-to-head comparison of SEV and BEV are needed to address this open question.
We have developed two independent methods to measure equilibrium binding of inhibitors to membrane-bound and partially purified NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) to characterize the binding sites for the great variety of hydrophobic compounds acting on this large and complicated enzyme. Taking advantage of a partial quench of fluorescence upon binding of the fenazaquin-type inhibitor 2-decyl-4-quinazolinyl amine to complex I in bovine submitochondrial particles, we determined a Kd of 17 +/- 3 nM and one binding site per complex I. Equilibrium binding studies with [3H]dihydrorotenone and the aminopyrimidine [3H]AE F119209 (4(cis-4-[3H]isopropyl cyclohexylamino)-5-chloro-6-ethyl pyrimidine) using partially purified complex I from Musca domestica exhibited little unspecific binding and allowed reliable determination of dissociation constants. Competition experiments consistently demonstrated that all tested hydrophobic inhibitors of complex I share a common binding domain with partially overlapping sites. Although the rotenone site overlaps with both the piericidin A and the capsaicin site, the latter two sites do not overlap. This is in contrast to the interpretation of enzyme kinetics that have previously been used to define three classes of complex I inhibitors. The existence of only one large inhibitor binding pocket in the hydrophobic part of complex I is discussed in the light of possible mechanisms of proton translocation.
In einer kontrollierten klinischen Studie wurden zehn gesunden Probanden über drei Tage hinweg insgesamt 180 g (3 · 1000 ml) hochmolekularer, hochsubstituierter Hydroxyethylstärke Hespan® 6% HES 450/0,7 (Mw = 450 kDa, DS = 0,7) in 0,9% NaCl infundiert, um die Auswirkungen dieser Volumenersatzlösung auf die Blutgerinnung feststellen zu können. Durch die mittelgroße Infusionsmenge sollte eine wirklichkeitsnahe, an eine perioperative Situation angelehnte Untersuchungsgrundlage geschaffen werden.
Die Gerinnungsanalyse erfolgte durch intrinsisch aktivierte Rotationsthrombelastographie (ROTEG®), die als globale Vollblut-Messmethode mit den Parametern CT (Coagulation time), CFT (Clot formation time) und MCF (Maximum clot firmness) im Gegensatz zu den zusätzlich bestimmten isolierten Einzelfaktoren der klassischen plasmatischen Gerinnungstests wie der Faktor VIII-Aktivität (F VIII: C) oder Fibrinogen den Gerinnungsprozess in seiner dynamischen Gesamtheit (Zusammenspiel von Plättchenfunktion, plasmatischen Gerinnungsfaktoren und Fibrinogen) erfasst. Außerdem wurden, um die Gerinnungsergebnisse mit den HES-Mengen im Blut vergleichen zu können, die HES-Konzentrationen (cHES) sowie die mittleren HES-Molmassen (MwHES) aus dem Probandenplasma bestimmt.
Die Blutabnahmen erfolgten an den drei Infusionstagen zu Beginn, während und am Ende der zweistündigen HES-Infusion sowie zu sieben Abnahmezeitpunkten danach. Zusätzlich fanden Nachuntersuchungen an insgesamt 15 Folgetagen mit zunehmendem zeitlichen Abstand statt.
Die thrombelastographischen Messungen an den Infusionstagen zeigten vor allem bei dem ROTEG®-Parameter CFT (relative Verlängerung des anfangs im Referenzbereich liegenden Medians bis zu 170%), aber auch bei der CT (Verlängerung aus dem Referenzbereich heraus um bis zu 28%) deutliche Veränderungen. Bei den plasmatischen Gerinnungstests betrug die Verminderung der anfangs im Referenzbereich liegenden F VIII: C bis zu 76% (Median), die des anfangs im Referenzbereich liegenden von Willebrand-Faktor-Antigens (vWF: Ag) bis zu 88% (Median). Der ausgeprägteste Hämatokritabfall betrug dabei lediglich 21% (Median).
Aus diesen Ergebnissen folgt, dass hochmolekulare, hochsubstituierte Hydroxyethylstärke eine über einen reinen Dilutionseffekt hinausgehende kombinierte Störung der Thrombozytenfunktion einerseits und des intrinsischen Systems andererseits hervorruft und somit die Gerinnungsfähigkeit des Blutes im Sinne eines erworbenen, künstlichen von Willebrand-Syndroms vom Typ 1 problematisch verringert. Da die CFT noch am zehnten Folgetag um 89% (Median) verlängert war und die F VIII: C noch um 29% (Median) vermindert, ist für die Gerinnungsbeeinträchtigung ein ausgedehnter Zeitraum anzunehmen.
Gleichzeitig zeigte sich am zehnten Folgetag in dieser Studie ein Plasmawert von 8,5 mg/ml (Median) für die cHES, am 60. Folgetag wurden immer noch 3,7 mg/ml (Median) gemessen, was den Kumulationseffekt der Substanz widerspiegelt.
Nach den vorliegenden Daten ist anzunehmen, dass weniger ein hohes Molekulargewicht, mehr jedoch ein hoher Substitutionsgrad und ein großes C2/C6-Verhältnis einerseits die primäre und sekundäre Hämostase direkt beeinträchtigen, gleichzeitig aber auch die Abbaubarkeit großer HES-Moleküle einschränken und somit deren gerinnungskompromittierende Effekte prolongieren.
Die Untersuchungen wurden mit moderaten Dosierungen von hochsubstituierter HES vorgenommen. Es ist anzunehmen, dass bei einer Ausschöpfung der empfohlenen maximalen Dosierung noch extremere Blutgerinnungsstörungen eingetreten wären. Hieraus ergibt sich die Empfehlung, in der Volumenersatztherapie in den meisten Fällen Präparaten mit einem niedrigeren Substitutionsgrad wie HES 130/0,4 den Vorzug zu geben, bei denen bisher keine schwerwiegenden Blutungen beobachtet werden konnte. Die routinemäßige Hämodilution ist nach den vorgelegten Daten keine Indikation für hochsubstituierte HES. Deren Verwendung sollte auf akute Notfälle beschränkt werden. Mehrfachinfusionen an aufeinanderfolgenden Tagen sollten ausgeschlossen werden.
Aus den vorgestellten Studien und Fallbeschreibungen sowie den Daten dieser Arbeit ergeben sich Fragen nach dem genauen Pathomechanismus der Gerinnungsbeeinträchtigung durch hochsubstituierte HES, einschließlich indirekter Effekte wie Plasmaviskositätsveränderungen. Auch die pharmakodynamischen und pharmakokinetischen Probleme, die durch eine Kumulation bei Mehrfachapplikation der Substanz bedingt sind, bedürfen weiterer Klärung. Schließlich bleibt unklar, ab welchem genauen Grad der Einschränkung sowohl der Plättchenfunktion als auch der plasmatischen Gerinnung mit klinisch relevanten mikrovaskulären Blutungen zu rechnen ist.
Simple Summary: Treatment of metastatic renal cell carcinoma (mRCC) remains a challenge due to the lack of biomarkers indicating the optimal drug for each patient. This study analyzed blood samples of patients with predominant clear cell mRCC who were treated with the mTOR inhibitor everolimus after failure of one prior tumor therapy. In an exploratory approach, predictive blood biomarkers were searched. We found lower levels of the protein thrombospondin-2 (TSP-2) at the start of the therapy and higher lactate dehydrogenase (LDH) levels in serum two weeks after therapy initiation to be associated with therapy response. Of note, these blood biomarkers had a higher predictive value than baseline patient parameters or risk classifications. Polymorphisms in the mTOR gene appeared to be associated with therapy response, but were not significant. To conclude, it seems feasible to identify patients showing longtime responses to everolimus and possible to increase tumor therapy response rates based on biomarkers for individual therapy selection.
Abstract: There is an unmet need for predictive biomarkers in metastatic renal cell carcinoma (mRCC) therapy. The phase IV MARC-2 trial searched for predictive blood biomarkers in patients with predominant clear cell mRCC who benefit from second-line treatment with everolimus. In an exploratory approach, potential biomarkers were assessed employing proteomics, ELISA, and polymorphism analyses. Lower levels of angiogenesis-related protein thrombospondin-2 (TSP-2) at baseline (≤665 parts per billion, ppb) identified therapy responders with longer median progression-free survival (PFS; ≤665 ppb at baseline: 6.9 months vs. 1.8, p = 0.005). Responders had higher lactate dehydrogenase (LDH) levels in serum two weeks after therapy initiation (>27.14 nmol/L), associated with a longer median PFS (3.8 months vs. 2.2, p = 0.013) and improved overall survival (OS; 31.0 months vs. 14.0 months, p < 0.001). Baseline TSP-2 levels had a stronger relation to PFS (HR 0.36, p = 0.008) than baseline patient parameters, including IMDC score. Increased serum LDH levels two weeks after therapy initiation were the best predictor for OS (HR 0.21, p < 0.001). mTOR polymorphisms appeared to be associated with therapy response but were not significant. Hence, we identified TSP-2 and LDH as promising predictive biomarkers for therapy response on everolimus after failure of one VEGF-targeted therapy in patients with clear cell mRCC.
Hintergrund: Die Tiefe Hirnstimulation ist eine etablierte Therapieoption zur Behandlung von Bewegungsstörungen. Um ein möglichst gutes Ansprechen bei geringen Nebenwirkungen zu erreichen, ist eine optimale Platzierung der Stimulationselektrode unverzichtbar. Für die Optimierung der Elektrodenposition wird in vielen Zentren eine Makrostimulation durchgeführt, die jedoch abhängig von der Mitarbeit des Patienten ist und eine Operation im Wachzustand erfordert.
Fragestellung: Ziel dieser Arbeit war es herauszufinden, ob die intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwellen durch MEP oder Traktographie vorausgesagt werden können und eine Korrelation zur postoperativen Nebenwirkungsschwelle nachgewiesen werden kann.
Methoden: Eingeschlossen wurden die Daten von 42 Patienten, die sich einer Tiefen Hirnstimulation unterzogen hatten. Intraoperativ erfolge neben der Ableitung der Nebenwirkungsschwelle bei der Makrostimulation die Erfassung von MEP. Zusätzlich wurde eine Traktographie zur Darstellung der motorischen Faserbahnen durchgeführt, wobei auch die Daten der nTMS genutzt wurden. Anschließend erfolgte eine Abstandsmessung zwischen der Stimulationselektrode und der motorischen Faserbahn. Wenige Tage postoperativ wurden die Nebenwirkungsschwellen erneut im Rahmen der Ersteinstellung des Neurostimulators erhoben. Die Daten der intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwelle wurden mit den Daten der MEP-Schwellenwerte, dem Faserbahnabstand und den postoperativen Schwellenwerten mittels einer linearen
Regressionsanalyse korreliert.
Ergebnisse: Eine Korrelation zwischen intraoperativer Nebenwirkungsschwelle und MEP konnte nicht nachgewiesen werden. Es ergab sich ein signifikanter Zusammenhang der Abstände der Stimulationselektrode zur motorischen Faserbahn. Die Korrelation mit den postoperativen Nebenwirkungsschwellen ergab einen signifikanten Zusammenhang.
Schlussfolgerung: Die intraoperativen Nebenwirkungsschwellen konnten durch MEP in dieser Studie nicht vorhergesagt werden. Jedoch kann die Traktographie die Makrostimulation ergänzen. Außerdem sollten die intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwellen mit Vorsicht betrachtet werden, da diese zu einer Überschätzung des therapeutischen Fensters beitragen können.
Limb stump pain after amputation, due to sensitized neuromas, is a common condition that can cause a great deal of suffering in affected patients. Treatment is difficult, requiring a multidisciplinary approach that is often unsatisfactory. One treatment used to mitigate pain is electrical stimulation (EStim), administered using several different therapeutic approaches. The research described in this dissertation sought to characterize changes in peripheral nerve morphology, and neuroma formation, following limb amputation, with an eye toward developing better treatment strategies, that intervene before neuromas are fully formed. Another focus of this study was to evaluate the effect EStim has on changes in peripheral nerve morphology, and neuroma formation, following limb amputation.
Right forelimbs of 42 male Sprague Dawley rats were amputated. At 3, 7, 28, 60 and 90 days post amputation (DPA) 6 limb stumps, in each group, were harvested and changes in peripheral nerve morphology, and neuroma formation were measured. In addition, limb stumps of 6 EStim treated, 6 sham-treated (deactivated EStim devices), and 6 non-treated rats were harvested at 28 DPA.
Analysis revealed six distinct morphological characteristics of peripheral nerves during nerve regrowth and neuroma development; 1) normal nerve, 2) degenerating axons, 3) axonal sprouts, 4) unorganized bundles of axons in connective tissue, 5) unorganized axon growth into muscles, and 6) unorganized axon growth into fibrotic tissue (neuroma). At the early stages (3 & 7 DPA), normal nerves could be identified throughout the limb stump tissues and small areas of axonal sprouts were present near the distal tip of the stumps. Signs of degenerating axons were evident from 7 to 90 DPA. From day 28 on, variability of nerve characteristics, with signs of unorganized axon growth into muscle and fibrotic tissue, and neuroma formation, became visible in multiple areas of stump tissue. These pathological features became more evident at 60 and 90 DPA. EStim treated stumps revealed neuroma formation in 1 out of 6 animals, whereas in sham and controls, neuroma formation was seen in 4 out of 6 stumps respectively.
We were able to identify 6 separate histological stages of peripheral nerve regrowth and neuroma formation over 90 days following amputation. Axonal regrowth was observed as early as 3 DPA, and signs of unorganized axonal growth and neuroma formation were evident by 28 DPA. Our observations suggest that EStim-based treatment and/or other prevention strategies might be more effective if administered in the initial dynamic stages of neuroma development.
Highlights
• Open pulmonary tuberculosis patient discharge policy was not reviewed for decades.
• After smear-negativity conversion, substantial cultural positivity may remain.
• It remains unclear, whether smear-negative patients still may be infective.
• The clinical relevance of this finding warrants further investigation.
Abstract
Objectives: Patients with open pulmonary tuberculosis (opTB) are subject to strict isolation rules. Sputum smear microscopy is used to determine infectivity, but sensitivity is lower than for culture. This study aimed to investigate the clinical relevance of this mismatch in contemporary settings.
Methods: Differential results between microscopy and culture were determined at the time of microscopic sputum conversion, from all patients with opTB between 01/2013 and 12/2017. In addition, data on HIV, multi/extensive drug-resistant TB status, time to smear- and cultural-negativity conversion were analyzed; and a Kaplan-Meier curve was developed.
Results: Of 118 patients with opTB, 58 had demographic data available for microbiological and clinical follow-up analysis; among these, 26 (44.8%) had still at least one positive culture result. Median time from opTB-treatment initiation to full microscopic sputum- or culture conversion, was 16.5 days (range 2-105), and 20 days (1-105), respectively (median difference: +3.5 days). Sixteen days after de-isolation, >90% had converted culturally. HIV- or multi/extensive drug-resistant TB status did not impact conversion time.
Conclusion: When patients with opTB were de-isolated after 3 negative sputum smear microscopy tests, a substantial part still revealed cultural growth of Mycobacterium tuberculosis complex, but it remains unclear, whether smear-negative and culturally-positive individuals on therapy are really infective. Thus, the clinical relevance of this finding warrants further investigation.
Tinnitus is a symptom experienced by most people at least once in their lifetime. In most documented cases, a new onset of chronic tinnitus can be chronologically correlated with hearing loss. However, tinnitus can also occur in people with (apparently) normal hearing and remains without a traceable preceding cause. Despite the frequency of occurrence of tinnitus, the pathophysiological mechanisms are still not fully understood. A currently proposed hypothesis focuses on a "hidden" hearing loss called synaptopathy as a pathomechanism of tinnitus in normal hearing subjects. In the present study, the objective was to test whether finestructure audiometry or measurement of otoacoustic emissions can reveal possibly overlooked hearing impairment in presumed normalhearing individuals with chronic tinnitus. Thus, a hearing loss not audiologically detectable by the usual methods would supplement or replace the presumed synaptopathic pathomechanism. Another objective was to attempt to replicate the existing findings of another research group on synaptopathy as cause for tinnitus in normal hearing people. Schaette and McAlpine (2011) were able to demonstrate a significant difference in wave I amplitudes between groups of normal hearing subjects with and without chronic tinnitus by deriving clickevoked auditory brainstem potentials, thus supporting the hypothesis of synaptopathy18.
For the present study, a cohort of normal-hearing subjects consisting of a group of tinnitus subjects (N = 15) and a control group (N = 14) was tested. Manual puretone audiometry with 11 test frequencies was conducted to determine hearing performance. Inclusion criteria were defined as air conducted hearing thresholds of 10 dB HL or lower. A deviation at a test frequency of 15 dB HL or less was tolerated. Data of tinnitus characteristics, such as pitch and intensity, were collected by presentation and matching of comparative tones, quality and subjective disturbance by questionnaire. Furthermore, data was obtained from both test groups by Békésy gliding frequency audiometry (794 test frequencies), as well as DPOAE measurement (36 test frequencies) and auditory brainstem response (ABR) audiometry (derivation of early auditory evoked potentials). The results showed a correlation of the determined tinnitus comparison pitch with the frequency location of the largest deviation (impairment) from the normal hearing curve in the Békésy gliding frequency audiometry (p = 0.032). All further analyses of the finestructure hearing curve (steepness of hearing loss, slope, number of hearing loss dips) showed no statistically significant relationship between the morphology of the fine-structure hearing curve and tinnitus characteristics. Finestructure measurement revealed areas of hearing loss that were not mapped in manual puretone audiometry. These "undetected" hearing losses would have led to the exclusion of 12 of 29 subjects (41.4 %) if the finestructure hearing curve had been used as an inclusion criterion. A direct comparison of the mean finestructure hearing curves of both test groups showed a statistically significant better mean hearing performance of the tinnitus group (p < 0.05) in 3 different test frequency ranges (1.5 kHz, 3 kHz, 7 kHz) with a maximum of 4 dB HL. Analy-sis of the mean amplitudes of wave I of the ABRs showed, contrary to expectation, a weak trend toward higher amplitudes in the tinnitus group (p = 0.06). According to Schaette and McAlpine (2011), synaptopathy pathogenesis should have resulted in an opposite trend, i.e., a decrease in wave I amplitude in the tinnitus group. As a secondary finding, a weak trend between wave I amplitude and subjectively perceived disturbance of tinnitus was demonstrated (p = 0.06). Statistical analysis of the parameters determined from the DPOAE measurements did not reveal any significant differences between the tinnitus group and control group. Direct comparison of the DPOAE and finestructure hearing curves, revealed a significant difference in the differences of the frequencyspecific measurements around 2.4 kHz (p = 0.007).
The results of the study suggest that in previous studies with supposedly normal hearing tinnitus subjects there were unrecognized hearing losses that either went unrecognized by the screening by manual puretone audiometry, or subjects with previously aboveaverage hearing experienced a subtle spontaneous decrease in their hearing as tinnitus pathogenesis. This assumption is also supported by the fact that there is a significant correlation between the frequency range of the greatest hearing loss in the finestructure hearing curves and the tinnitus frequency.
The suspected pathomechanism of synaptopathy in "normal hearing" subjects with tinnitus could not be confirmed. The correlation between wave I amplitudes and subjectively perceived disturbance by tinnitus, indicated by the data of this study, should be investigated in more detail in future studies. Further research with more accurate measurement methods and larger subject groups is needed to clarify the hypothesis "Genesis of chronic subjective tinnitus without hearing loss".
Highlights
• Consider tissue expanders for challenging DBS cases in PD patients with hardware erosion.
• Placement of tissue expander is essential in planning the reconstruction.
• MRI-compatibility of the tissue expander is paramount for shortening the total duration of anesthesia.
• Role of routine skin biopsies to identify PD patients at additional risk for developing scalp defects should be investigated.
Nitric oxide (NO) plays an important role in the regulation of the functional integrity of the endothelium. The intracellular reaction of NO with reactive cysteine groups leads to the formation of S-nitrosothiols. To investigate the regulation of S-nitrosothiols in endothelial cells, we first analyzed the composition of the S-nitrosylated molecules in endothelial cells. Gel filtration revealed that more than 95% of the detected S-nitrosothiols had a molecular mass of more than 5000 Da. Moreover, inhibition of de novosynthesis of glutathione using N-butyl-sulfoximine did not diminish the overall cellular S-NO content suggesting that S-nitrosylated glutathione quantitatively plays only a minor role in endothelial cells. Having demonstrated that most of the S-nitrosothiols are proteins, we determined the regulation of the S-nitrosylation by pro-inflammatory and pro-atherogenic factors, such as TNFα and mildly oxidized low density lipoprotein (oxLDL). TNFα and oxLDL induced denitrosylation of various proteins as assessed by Saville-Griess assay, by immunostaining with an anti-S-nitrosocysteine antibody, and by a Western blot approach. Furthermore, the caspase-3 p17 subunit, which has previously been shown to be S-nitrosylated and thereby inhibited, was denitrosylated by TNFα treatment suggesting thatS-nitrosylation and denitrosylation are important regulatory mechanisms in endothelial cells contributing to the integrity of the endothelial cell monolayer.
Tobacco smoke-associated particulate matter emissions in a car cabin using the TAPaC platform
(2023)
Zigarettenrauch enthält bis zu 5000 Inhaltsstoffe, von denen mindestens 250 gesundheits-schädlich und 98 krebserregend sind. Der freigesetzte Feinstaub erreicht hohe Konzentrati-onen in Innenräumen und ist somit besonders schädlich für Passivraucher (z.B. Kinder).
Ziel war es eine Messplattform zu etablieren, mit dessen Hilfe die Feinstaubexposition durch Zigarettenrauch im Fahrzeuginnenraum unter unterschiedlichen ventilatorischen Szenarien untersucht werden konnte. Zudem sollte der Einfluss verschiedener Tabakprodukte auf die Feinstaubkonzentration getestet werden.
Im ersten Teil dieser Dissertation wird die neuartige TAPaC Messplattform (tobacco-associated particulate matter emissions inside a car cabin: establishment of a new measuring platform) vorgestellt. Sie erlaubt die Auswirkungen verschiedener ventilatorischer Sze-narien auf die Feinstaubemission von Zigarettenrauch im Auto besser beurteilen zu können. Da niemand gesundheitsschädlichem Tabakrauch ausgesetzt wird, kann sie ohne jegliche ethische Bedenken eingesetzt werden. Die Zigaretten werden hierbei einzeln auf der Beifahrerseite verraucht. Der beim Rauchen freigesetzte Feinstaub wird auf der Fahrerseite gemessen und in PM10 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser <10 µm), PM2,5 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser <2,5 µm), und PM1 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser <1 µm) unterteilt. Hierbei konnten unter der Verwendung von 3R4F Research Cigarettes extrem hohe Feinstaubmesswerte bei geschlossenen Fenstern und ausgeschalteter Lüftung nachgewiesen werden (PM10: 1608 µg/m3, PM2,5: 1583 µg/m3, PM1: 1133 µg/m3). Diese Daten stellen Durchschnittwerte nach 10-minütiger Messung dar. Auch konnte eine Reduktion der Feinstaubkonzentration (PM10: -70,8 bis -74,4%, PM2,5: -70,6 bis -74,3%, PM1: -64,0 bis -68,0%) durch den Einsatz der Lüftung nachgewiesen werden.
Der zweite Teil dieser Dissertation befasste sich maßgeblich mit dem Einfluss unterschiedlicher ventilatorischer Szenarien auf die Feinstaubkonzentrationen im Auto. Unter Verwen-dung von drei unterschiedlichen Zigarettenprodukten (3R4F Research Cigarettes, Marlboro Red, Marlboro Gold) wurden insgesamt 7 ventilatorische Szenarien (Condition C1b–C7b) getestet. Für alle Szenarien, mit Ausnahme von C1b, war die Autolüftung auf Stufe 2/4 ge-stellt und in Richtung der Windschutzscheibe gerichtet. Die Szenarien beinhalteten: Condition 1 (C1b) Fenster geschlossen, Autolüftung aus und externer Ventilator aus, Condition 2 (C2b) Fenster 10 cm geöffnet und externer Ventilator aus, Condition 3 (C3b) Fenster 10 cm geöffnet und externer Ventilator auf höchster Stufe (3/3) an, Condition 4 (C4b) Fenster halb geöffnet und externer Ventilator aus, Condition 5 (C5b) Fenster halb geöffnet und externer Ventilator auf höchster Stufe (3/3) an, Condition 6 (C6b) Fenster vollständig geöffnet und externer Ventilator aus und Condition 7 (C7b) Fenster vollständig geöffnet und externer Ventilator auf höchster Stufe (3/3) an.
Es zeigten sich besonders hohe Feinstaubkonzentrationen bei Zigaretten, welche ohne Ventilation bei geschlossenem Fenster verraucht wurden. Unabhängig von der verwendeten Marke war die Feinstaubbelastung nach 10 min unter C1b (PM10: 1272–1697 µg/m3, PM2,5: 1253–1659 µg/m3, PM1: 964–1263 µg/m3) deutlich höher als unter C2b (PM10: 67–84 µg/m3, PM2,5: 68–83 µg/m3, PM1: 66–79 µg/m3), C3b (PM10: 100–139 µg/m3, PM2,5: 99–138 µg/m3, PM1: 95–132 µg/m3), C4b (PM10: 84–94 µg/m3, PM2,5: 84–93 µg/m3, PM1: 81–89 µg/m3), C5b (PM10: 94–120 µg/m3, PM2,5: 93–119 µg/m3, PM1: 90–114 µg/m3), C6b (PM10: 155–196 µg/m3, PM2,5: 154–195 µg/m3, PM1: 148–184 µg/m3), und C7b (PM10: 74–99 µg/m3, PM2,5: 72–97 µg/m3, PM1: 69–93 µg/m3). Ebenfalls wurden Feinstaubspitzenwerte bei 4,5 min und 10 min ausgewertet. Bei 4,5 min konnte PM10 unter C2b–C7b um 81,6–93,3% im Vergleich zu C1b reduziert werden. Bei 10 min sogar um 92,9–99,3%. Die 3R4F Zigarette hatte die höchste Feinstaubemission gefolgt von Marlboro Rod und Marlboro Gold. Zudem zeigte sich, dass die Feinstaubemission auch von den Tabakinhaltsstoffen und dessen Konzentrationen abhängig ist.
Die Etablierung der neuen Messplattform ermöglicht die Erforschung von Feinstaubexpositionen durch Zigarettenrauch im Auto ohne potentiell gesundheitliche Folgen. In Zusammenschau der Daten ließ sich nach Öffnen des Fensters und unter Einflussnahme verschiedener ventilatorischer Einstellungen eine deutliche Reduktion der Feinstaubkonzentration im Auto feststellen. Nichtsdestotrotz bleibt die Feinstaubbelastung im Autoinnenraum zu hoch und übersteigt die Richtwerte der Air Quality Guidelines aus dem Jahre 2021 der WHO. Die experimentell untersuchten Belüftungsszenarien sind somit insuffizient, da sie nicht vor der toxischen Feinstaubexposition durch Passivrauch beim Autofahren schützen können.
Hintergrund: Das genaue Wissen um die Umstände eines jeden tödlichen Arbeitsunfalls ist Voraussetzung für die Identifizierung von Unfallschwerpunkten und ermöglicht eine effektive Präventionsarbeit. Mit dieser rechtsmedizinischen Studie zum Arbeitsunfallgeschehen soll ein Beitrag dazu geleistet werden, die Zahl tödlicher Arbeitsunfälle in Deutschland zu senken.
Material und Methode: Zur Untersuchung kamen die tödlichen Arbeitsunfälle, die sich im Einzugsbereich des rechtsmedizinischen Instituts Frankfurt am Main in den Jahren von 2005 bis 2016 ereigneten. Ausgewertet wurden Obduktionsprotokolle sowie die dem Institut zur Verfügung gestellten Staatsanwaltschaftlichen Ermittlungsakten.
Ergebnisse. Es fanden sich 87 tödliche Arbeitsunfälle in dem genannten Zwölfjahreszeitraum. Die Altersstruktur reichte vom jugendlichen Alter bis in das Rentenalter. Betroffen waren zum größten Teil männliche Arbeiter (96,6%, p< 0,0001), verhältnismäßig häufig ausländischer Nationalit.t (34,5%). Die meisten Unfälle ereigneten sich in der 2. Jahreshälfte (58,6%), an Montagen (26,4%), kurz vor und nach der Mittagspause. In 3 Fällen lag die Blutalkoholkonzentration über 0,5‰. Die Baubranche (55,2%) war der unfallträchtigste Wirtschaftszweig. Der Absturz (28,7%) war der häufigste
Unfallmechanismus und das Polytrauma (39,1%) gemeinsam mit dem Schädel-Hirn-Trauma (24,1%) gemäß dem ISS die häufigste Todesursache.
Diskussion: Nach den Ergebnissen dieser Studie sollten Alter der Arbeiter sowie die Tages-, Wochen- und Jahreszeit bei der Ausführung risikoreicher Arbeiten im Baugewerbe berücksichtigt werden. Besonderes Augenmerk sollten Arbeitgeber auf die Kontrolle von Sicherheitsvorkehrungen bei Arbeiten in der Höhe sowie auf die Durchsetzung der Helmpflicht gerade auch bei ausländischen Arbeitnehmern legen.
Background: Estimating prognosis of periodontally affected teeth at the beginning of supportive periodontal care (SPC) is an important component for further treatment planning. This study aimed to evaluate tooth loss (TL) during 10 years of SPC in periodontally compromised patients and to identify tooth-related factors affecting TL.
Methods: Patients were re-examined 120 ± 12 months after accomplishment of active periodontal therapy. TL was defined as primary outcome variable and tooth-related factors (abutment status, furcation involvement [FI], tooth mobility, mean periodontal probing depth [PD], and clinical attachment level [CAL] at beginning of SPC, and initial bone loss [BL]) were estimated based on an adjusted regression analyses model.
Results: Ninety-seven patients (51 females and 46 males; mean age, 65.3 ± 11 years) lost 119 of 2,323 teeth (overall TL [OTL]: 0.12 teeth/patient/y) during 10 years of SPC. Forty of these teeth (33.6%) were lost for periodontal reasons (TLP; 0.04 teeth/patient/y). Significantly more teeth were lost due to other reasons (P <0.0001). TLP (OTL) only occurred in 5.9% (14.7%) of all teeth, when BL was at least 80%. Use as abutment tooth, FI degree III, tooth mobility degrees I and II, mean PD, and CAL positively correlated with OTL (P <0.05). For TLP, FI and tooth mobility degree III as well as mean CAL were identified as tooth-related prognostic factors (P <0.05).
Conclusions: During 10 years of SPC, most of the teeth (93.4%) of periodontally compromised patients were retained, showing the positive effect of a well-established treatment concept. Well-known tooth-related prognostic factors were confirmed.
Purpose: Total elbow arthroplasty (TEA) has evolved over the last years, with satisfactory early results, mainly not only in degenerative arthritis, but also increasingly after trauma. Outcome studies in recently published papers are mainly based on the range of motion (ROM), complication rate as well as patient-reported outcome scales and questionnaires. The purpose of this study was to add a new perspective with the “Purdue Pegboard” skill tests in a homogenous set of elderly trauma patients to contribute to a more precise objective outcome measurement in this specific population.
Methods: A retrospective review was performed on a consecutive cohort of all patients with age above 60 years that received TEA after trauma. Data from follow-up examinations over a standardized time-schedule within 2 years after TEA were included. Mayo Elbow Performance Score (MEPS), “Disability of Arm, Shoulder and Hand” (DASH) Questionnaire, ROM as well as test-scores using the Pegboard test were evaluated.
Results: Mean age was 76.0 years ± 10.3. Indications for TEA were posttraumatic arthrosis in 68.8% (n = 11) and extensive fractures that could not be reconstructed surgically in 31.3% (n = 5). The mean score of MEPS was 82.81 ± 16.63 and 29.18 ± 12.01 in the DASH. ROM presented with a mean of 109.7° ± 15.4. Patients demonstrated good, but marginally reduced test scores in the Pegboard skill tests in comparison with the healthy reference population. No relevant differences between the arm with and the arm without TEA (0.3 ± 3.6; p = 0.715) were noted after 2 years.
Conclusion: In the elderly trauma patient with complex fractures of the elbow, TEA is a good alternative to joint reconstruction using various osteosynthesis techniques. TEA is able to avoid revision surgery after open reduction and internal fixation of complex fractures. In cases of failed reconstruction, it is also a viable secondary procedure in posttraumatic arthrosis. Good outcomes in functionality and dexterity can be achieved. Skill tests like the Purdue Pegboard could add a valuable perspective in assessing functional outcomes after TEA.
Highlights
• A panel of 20 biomarkers was identified capable of differentiating BD patients from controls.
• Excellent discrimination between established BD patients and controls.
• Good to excellent discrimination between misdiagnosed BD patients and first onset MDD patients.
• Fair to good discrimination between pre-diagnostic BD patients and controls.
• Study demonstrates the potential utility of a protein biomarker panel as a diagnostic test for BD.
Abstract
Background: Bipolar disorder (BD) is a costly, devastating and life shortening mental disorder that is often misdiagnosed, especially on initial presentation. Misdiagnosis frequently results in ineffective treatment. We investigated the utility of a biomarker panel as a diagnostic test for BD.
Methods and findings: We performed a meta-analysis of eight case-control studies to define a diagnostic biomarker panel for BD. After validating the panel on established BD patients, we applied it to undiagnosed BD patients. We analysed 249 BD, 122 pre-diagnostic BD, 75 pre-diagnostic schizophrenia and 90 first onset major depression disorder (MDD) patients and 371 controls. The biomarker panel was identified using ten-fold cross-validation with lasso regression applied to the 87 analytes available across the meta-analysis studies.
We identified 20 protein analytes with excellent predictive performance [area under the curve (AUC) ⩾ 0.90]. Importantly, the panel had a good predictive performance (AUC 0.84) to differentiate 12 misdiagnosed BD patients from 90 first onset MDD patients, and a fair to good predictive performance (AUC 0.79) to differentiate between 110 pre-diagnostic BD patients and 184 controls. We also demonstrated the disease specificity of the panel.
Conclusions: An early and accurate diagnosis has the potential to delay or even prevent the onset of BD. This study demonstrates the potential utility of a biomarker panel as a diagnostic test for BD.
Background: Marked sex differences in autism prevalence accentuate the need to understand the role of biological sex-related factors in autism. Efforts to unravel sex differences in the brain organization of autism have, however, been challenged by the limited availability of female data.
Methods: We addressed this gap by using a large sample of males and females with autism and neurotypical (NT) control individuals (ABIDE; Autism: 362 males, 82 females; NT: 409 males, 166 females; 7-18 years). Discovery analyses examined main effects of diagnosis, sex and their interaction across five resting-state fMRI (R-fMRI) metrics (voxel-level Z > 3.1, cluster-level P < 0.01, gaussian random field corrected). Secondary analyses assessed the robustness of the results to different pre-processing approaches and their replicability in two independent samples: the EU-AIMS Longitudinal European Autism Project (LEAP) and the Gender Explorations of Neurogenetics and Development to Advance Autism Research (GENDAAR).
Results: Discovery analyses in ABIDE revealed significant main effects across the intrinsic functional connectivity (iFC) of the posterior cingulate cortex, regional homogeneity and voxel-mirrored homotopic connectivity (VMHC) in several cortical regions, largely converging in the default network midline. Sex-by-diagnosis interactions were confined to the dorsolateral occipital cortex, with reduced VMHC in females with autism. All findings were robust to different pre-processing steps. Replicability in independent samples varied by R-fMRI measures and effects with the targeted sex-by-diagnosis interaction being replicated in the larger of the two replication samples – EU-AIMS LEAP.
Limitations: Given the lack of a priori harmonization among the discovery and replication datasets available to date, sample-related variation remained and may have affected replicability.
Conclusions: Atypical cross-hemispheric interactions are neurobiologically relevant to autism. They likely result from the combination of sex-dependent and sex-independent factors with a differential effect across functional cortical networks. Systematic assessments of the factors contributing to replicability are needed and necessitate coordinated large-scale data collection across studies.
Competing Interest Statement: ADM receives royalties from the publication of the Italian version of the Social Responsiveness Scale Child Version by Organization Speciali, Italy. JKB has been a consultant to, advisory board member of, and a speaker for Takeda/Shire, Medice, Roche, and Servier. He is not an employee of any of these companies and not a stock shareholder of any of these companies. He has no other financial or material support, including expert testimony, patents, or royalties. CFB is director and shareholder in SBGneuro Ltd. TC has received consultancy from Roche and Servier and received book royalties from Guildford Press and Sage. DM has been a consultant to, and advisory board member, for Roche and Servier. He is not an employee of any of these companies, and not a stock shareholder of any of these companies. TB served in an advisory or consultancy role for Lundbeck, Medice, Neurim Pharmaceuticals, Oberberg GmbH, Shire, and Infectopharm. He received conference support or speakers fee by Lilly, Medice, and Shire. He received royalties from Hogrefe, Kohlhammer, CIP Medien, Oxford University Press; the present work is unrelated to these relationships. JT is a consultant to Roche. The remaining authors declare no competing interests.
Die Gattungen Nicotiana tabacum und Nicotiana rustica der Tabakpflanze sind von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Aus ihnen wird Tabak hergestellt, der mit Alkohol zur weltweit am häufigsten konsumierten Genussdroge zählt. Aufgrund seiner Legalität wird die Toxizität trotz steigender Warnung und Aufklärung immer noch unterschätzt. Die Toxizität der Tabakpflanze ist vor allem auf das Alkaloid Nikotin zurückzuführen. Dass es selten zu einer Vergiftung durch die reine Pflanze kommt, liegt daran, dass sie optisch kaum zum Verzehr anregt. Häufiger dagegen ist eine Vergiftung durch z. B. verschluckte Zigarettenstummel, die vor allem für Kinder sehr gefährlich sein kann. Eine weitere Gefahr der Vergiftung entsteht bei der Tabakernte. Nikotin wird auch über die Haut aufgenommen und kann so zu der Green Tobacco Sickness bei Tabakplantagenarbeitern führen. Im Ernstfall existiert kein Antidot. Aktivkohle sollte so schnell wie möglich gegeben werden, um die Resorption zu vermindern. Ansonsten muss das Nikotin mit einer Magenwäsche aus dem Körper gefiltert werden. Präventiv sollten deshalb verstärkt auf die Gefahren des Tabaks aufmerksam gemacht werden.
Background: MDM2 inhibitors are under investigation for the treatment of acute myeloid leukaemia (AML) patients in phase III clinical trials. To study resistance formation to MDM2 inhibitors in AML cells, we here established 45 sub-lines of the AML TP53 wild-type cell lines MV4-11 (15 sub-lines), OCI-AML-2 (10 sub-lines), OCI-AML-3 (12 sub-lines), and SIG-M5 (8 sub-lines) with resistance to the MDM2 inhibitor nutlin-3.
Methods: Nutlin-3-resistant sub-lines were established by continuous exposure to stepwise increasing drug concentrations. The TP53 status was determined by next generation sequencing, cell viability was measured by MTT assay, and p53 was depleted using lentiviral vectors encoding shRNA.
Results: All MV4-11 sub-lines harboured the same R248W mutation and all OCI-AML-2 sub-lines the same Y220C mutation, indicating the selection of pre-existing TP53-mutant subpopulations. In concordance, rare alleles harbouring the respective mutations could be detected in the parental MV4-11 and OCI-AML-2 cell lines. The OCI-AML-3 and SIG-M5 sub-lines were characterised by varying TP53 mutations or wild type TP53, indicating the induction of de novo TP53 mutations. Doxorubicin, etoposide, gemcitabine, cytarabine, and fludarabine resistance profiles revealed a noticeable heterogeneity among the sub-lines even of the same parental cell lines. Loss-of-p53 function was not generally associated with decreased sensitivity to cytotoxic drugs.
Conclusion: We introduce a substantial set of models of acquired MDM2 inhibitor resistance in AML. MDM2 inhibitors select, in dependence on the nature of a given AML cell population, pre-existing TP53-mutant subpopulations or induce de novo TP53 mutations. Although loss-of-p53 function has been associated with chemoresistance in AML, nutlin-3-adapted sub-lines displayed in the majority of experiments similar or increased drug sensitivity compared to the respective parental cells. Hence, chemotherapy may remain an option for AML patients after MDM2 inhibitor therapy failure. Even sub-lines of the same parental cancer cell line displayed considerable heterogeneity in their response to other anti-cancer drugs, indicating the need for the detailed understanding and monitoring of the evolutionary processes in cancer cell populations in response to therapy as part of future individualised treatment protocols.
Altered metabolism in tumor cells is increasingly recognized as a core component of the neoplastic phenotype. Because p53 has emerged as a master metabolic regulator, we hypothesized that the presence of wild-type p53 in glioblastoma cells could confer a selective advantage to these cells under the adverse conditions of the glioma microenvironment. Here, we report on the effects of the p53-dependent effector Tp53-induced glycolysis and apoptosis regulator (TIGAR) on hypoxia-induced cell death. We demonstrate that TIGAR is overexpressed in glioblastomas and that ectopic expression of TIGAR reduces cell death induced by glucose and oxygen restriction. Metabolic analyses revealed that TIGAR inhibits glycolysis and promotes respiration. Further, generation of reactive oxygen species (ROS) levels was reduced whereas levels of reduced glutathione were elevated in TIGAR-expressing cells. Finally, inhibiting the transketolase isoenzyme transketolase-like 1 (TKTL1) by siRNA reversed theses effects of TIGAR. These findings suggest that glioma cells benefit from TIGAR expression by (i) improving energy yield from glucose via increased respiration and (ii) enhancing defense mechanisms against ROS. Targeting metabolic regulators such as TIGAR may therefore be a valuable strategy to enhance glioma cell sensitivity toward spontaneously occurring or therapy-induced starvation conditions or ROS-inducing therapeutic approaches.
Pulmonary failure is the main cause of morbidity and mortality in the human chromosomal instability syndrome Ataxia-telangiectasia (A-T). Major phenotypes include recurrent respiratory tract infections and bronchiectasis, aspiration, respiratory muscle abnormalities, interstitial lung disease, and pulmonary fibrosis. At present, no effective pulmonary therapy for A-T exists. Cell therapy using adipose-derived mesenchymal stromal/stem cells (ASCs) might be a promising approach for tissue regeneration. The aim of the present project was to investigate whether ASCs migrate into the injured lung parenchyma of Atm-deficient mice as an indication of incipient tissue damage during A-T. Therefore, ASCs isolated from luciferase transgenic mice (mASCs) were intravenously transplanted into Atm-deficient and wild-type mice. Retention kinetics of the cells were monitored using in vivo bioluminescence imaging (BLI) and completed by subsequent verification using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The in vivo imaging and the qPCR results demonstrated migration accompanied by a significantly longer retention time of transplanted mASCs in the lung parenchyma of Atm-deficient mice compared to wild type mice. In conclusion, our study suggests incipient damage in the lung parenchyma of Atm-deficient mice. In addition, our data further demonstrate that a combination of luciferase-based PCR together with BLI is a pivotal tool for tracking mASCs after transplantation in models of inflammatory lung diseases such as A-T.
Childbirth-related post-traumatic stress disorder (CB-PTSD) occurs in 3–7% of all pregnancies and about 35% of women after preterm birth (PTB) meet the criteria for acute stress reaction. Known risk factors are trait anxiety and pain intensity, whereas planned delivery mode, medical support, and positive childbirth experience are protective factors. It has not yet been investigated whether the effects of anxiety and delivery mode are mediated by other factors, and whether a PTB-risk alters these relationships. 284 women were investigated antepartum and six weeks postpartum (risk-group with preterm birth (RG-PB) N = 95, risk-group with term birth (RG-TB) N = 99, and control group (CG) N = 90). CB-PTSD symptoms and anxiety were measured using standardized psychological questionnaires. Pain intensity, medical support, and childbirth experience were assessed by single items. Delivery modes were subdivided into planned vs. unplanned delivery modes. Group differences were examined using MANOVA. To examine direct and indirect effects on CB-PTSD symptoms, a multi-sample path analysis was performed. Rates of PTS were highest in the RG-PB = 11.58% (RG-TB = 7.01%, CG = 1.1%). MANOVA revealed higher values of CB-PTSD symptoms and pain intensity in RG-PB compared to RG-TB and CG. Women with planned delivery mode reported a more positive birth experience. Path modeling revealed a good model fit. Explained variance was highest in RG-PB (R2 = 44.7%). Direct enhancing effects of trait anxiety and indirect reducing effects of planned delivery mode on CB-PTSD symptoms were observed in all groups. In both risk groups, CB-PTSD symptoms were indirectly reduced via support by medical staff and positive childbirth experience, while trait anxiety indirectly enhanced CB-PTSD symptoms via pain intensity in the CG. Especially in the RG-PB, a positive birth experience serves as protective factor against CB-PTSD symptoms. Therefore, our data highlights the importance of involving patients in the decision process even under stressful birth conditions and the need for psychological support antepartum, mainly in patients with PTB-risk and anxious traits.
Signal transducer and activator of transcription 6 (STAT6) is a transcription factor that is activated by interleukin-4 (IL-4)-induced tyrosine phosphorylation and mediates most of the IL-4-induced gene expression. Transcriptional activation by STAT6 requires the interaction with coactivators like p300 and the CREB-binding protein (CBP). In this study we have investigated the function of the CBP-associated members of the p160/steroid receptor coactivator family in the transcriptional activation by STAT6. We found that only one of them, NCoA-1, acts as a coactivator for STAT6 and interacts directly with the transactivation domain of STAT6. The N-terminal part of NCoA-1 interacts with the far C-terminal part of the STAT6 transactivation domain but does not interact with the other members of the STAT family. This domain of NCoA-1 has a strong inhibitory effect on STAT6-mediated transactivation when overexpressed in cells, illustrating the importance of NCoA-1 for STAT6-mediated transactivation. In addition, we showed that both coactivators CBP and NCoA-1 bind independently to specific regions within the STAT6 transactivation domain. Our results suggest that multiple contacts between NCoA-1, CBP, and STAT6 are required for transcriptional activation. These findings provide new mechanistic insights into how STAT6 can recruit coactivators required for IL-4-dependent transactivation.
PAX6 is a highly conserved transcription factor and key regulator of several neurogenic processes, including the continuous generation of dopaminergic/GABAergic interneurons in the adult ventricular-subventricular (V-SVZ) neurogenic system in mice. Here we report that PAX6 cooperates with the TALE-homeodomain transcription factor PBX1 in this context. Chromatin-immunoprecipitation showed that PBX1 and PAX6 co-occupy shared genomic binding sites in adult V-SVZ stem- and progenitor cell cultures and mouse embryonic stem cells, while depletion of Pbx1 revealed that association of PAX6 with these sites requires the presence of PBX1. Expression profiling together with viral overexpression or knockdown of Pax6 or Pbx1 identified novel PBX1-PAX6 co-regulated genes, including several transcription factors. Computational modeling of genome wide expression identified novel cross-regulatory networks among these very transcription factors. Taken together, the results presented here highlight the intimate link that exists between PAX6 and TALE-HD family proteins and contribute novel insights into how the orchestrated activity of transcription factors shapes adult V-SVZ neurogenesis.
Highligthts
• Marburg virus infects and replicates in primary human proximal tubular cells (PTC).
• Transcriptome analyses at multiple time points revealed a profound inflammatory response by IFNα, -y and TNFα signaling.
• Among the strongly downregulated gene sets were targets of the transcription factors MYC and E2F, the G2M checkpoint, as well as oxidative phosphorylation.
• Importantly, the downregulated factors comprise PGC-1α, a key factor in mitochondrial biogenesis and renal energy homeostasis, to be substantially downregulated in MARV-infected PTC.
• Our results suggest inflammation-induced changes in tubular energy metabolism as a possible factor in MARV-associated tubular dysfunction.
Abstract
Marburg virus, a member of the Filoviridae, is the causative agent of Marburg virus disease (MVD), a hemorrhagic fever with a case fatality rate of up to 90 %. Acute kidney injury is common in MVD and is associated with increased mortality, but its pathogenesis in MVD remains poorly understood. Interestingly, autopsies show the presence of viral proteins in different parts of the nephron, particularly in proximal tubular cells (PTC). These findings suggest a potential role for the virus in the development of MVD-related kidney injury. To shed light on this effect, we infected primary human PTC with Lake Victoria Marburg virus and conducted transcriptomic analysis at multiple time points. Unexpectedly, infection did not induce marked cytopathic effects in primary tubular cells at 20 and 40 h post infection. However, gene expression analysis revealed robust renal viral replication and dysregulation of genes essential for different cellular functions. The gene sets mainly downregulated in PTC were associated with the targets of the transcription factors MYC and E2F, DNA repair, the G2M checkpoint, as well as oxidative phosphorylation. Importantly, the downregulated factors comprise PGC-1α, a well-known factor in acute and chronic kidney injury. By contrast, the most highly upregulated gene sets were those related to the inflammatory response and cholesterol homeostasis. In conclusion, Marburg virus infects and replicates in human primary PTC and induces downregulation of processes known to be relevant for acute kidney injury as well as a strong inflammatory response.
Background: Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) has been investigated regarding its therapeutic properties in several several conditions such as epilepsy, migraine and major depressive disorder and was shown to access similar neural pathways as invasive vagus nerve stimulation. While the vagus nerve's role in gut motility is physiologically established, the effect of taVNS has scarcely been investigated in humans and yielded conflicting results. Real-time gastric magnetic resonance imaging (rtMRI) is an established reproducible method to investigate gastric motility non-invasively. Objective: To investigate the influence of taVNS on gastric motility of healthy participants using rtMRI. Methods: We conducted a randomized, double-blind study using high-frequency (HF) stimulation at 25Hz or low-frequency (LF) taVNS at 1Hz after ingestions of a standardized meal in 57 healthy participants. The gastric motility index (GMI) was determined by measuring the amplitude and velocity of the peristaltic waves using rtMRI. Results: After HF taVNS, GMI was significantly higher than after LF stimulation (p = 0.005), which was mainly attributable to a higher amplitude of the peristaltic waves (p = 0.003). Conclusion: We provide evidence that 4-h of taVNS influences gastric motility in healthy human participants for the first time using rtMRI. HF stimulation is associated with higher amplitudes of peristaltic waves in the gastric antrum compared to LF stimulation. Further studies are needed to investigate the effect of different frequencies of taVNS and its therapeutic properties in conditions with impaired gastric motility.
Transdiagnostic comparison of visual working memory capacity in bipolar disorder and schizophrenia
(2021)
Background: Impaired working memory is a core cognitive deficit in both bipolar disorder and schizophrenia. Its study might yield crucial insights into the underpinnings of both disorders on the cognitive and neurophysiological level. Visual working memory capacity is a particularly promising construct for such translational studies. However, it has not yet been investigated across the full spectrum of both disorders. The aim of our study was to compare the degree of reductions of visual working memory capacity in patients with bipolar disorder (PBD) and patients with schizophrenia (PSZ) using a paradigm well established in cognitive neuroscience.
Methods: 62 PBD, 64 PSZ, and 70 healthy controls (HC) completed a canonical visual change detection task. Participants had to encode the color of four circles and indicate after a short delay whether the color of one of the circles had changed or not. We estimated working memory capacity using Pashler’s K.
Results: Working memory capacity was significantly reduced in both PBD and PSZ compared to HC. We observed a small effect size (r = .202) for the difference between HC and PBD and a medium effect size (r = .370) for the difference between HC and PSZ. Working memory capacity in PSZ was also significantly reduced compared to PBD with a small effect size (r = .201). Thus, PBD showed an intermediate level of impairment.
Conclusions: These findings provide evidence for a gradient of reduced working memory capacity in bipolar disorder and schizophrenia, with PSZ showing the strongest degree of impairment. This underscores the importance of disturbed information processing for both bipolar disorder and schizophrenia. Our results are compatible with the cognitive manifestation of a neurodevelopmental gradient affecting bipolar disorder to a lesser degree than schizophrenia. They also highlight the relevance of visual working memory capacity for the development of both behavior- and brain-based transdiagnostic biomarkers.
Congenital diaphragmatic hernia (CDH) is a relatively common and life-threatening birth defect, characterized by incomplete formation of the diaphragm. Because CDH herniation occurs at the same time as preacinar airway branching, normal lung development becomes severely disrupted, resulting almost invariably in pulmonary hypoplasia. Despite various research efforts over the past decades, the pathogenesis of CDH and associated lung hypoplasia remains poorly understood. With the advent of molecular techniques, transgenic animal models of CDH have generated a large number of candidate genes, thus providing a novel basis for future research and treatment. This review article offers a comprehensive overview of genes and signaling pathways implicated in CDH etiology, whilst also discussing strengths and limitations of transgenic animal models in relation to the human condition.
Despite a high clinical need for the treatment of colorectal carcinoma (CRC) as the second leading cause of cancer-related deaths, targeted therapies are still limited. The multifunctional enzyme Transglutaminase 2 (TGM2), which harbors transamidation and GTPase activity, has been implicated in the development and progression of different types of human cancers. However, the mechanism and role of TGM2 in colorectal cancer are poorly understood. Here, we present TGM2 as a promising drug target.
In primary patient material of CRC patients, we detected an increased expression and enzymatic activity of TGM2 in colon cancer tissue in comparison to matched normal colon mucosa cells. The genetic ablation of TGM2 in CRC cell lines using shRNAs or CRISPR/Cas9 inhibited cell expansion and tumorsphere formation. In vivo, tumor initiation and growth were reduced upon genetic knockdown of TGM2 in xenotransplantations. TGM2 ablation led to the induction of Caspase-3-driven apoptosis in CRC cells. Functional rescue experiments with TGM2 variants revealed that the transamidation activity is critical for the pro-survival function of TGM2. Transcriptomic and protein–protein interaction analyses applying various methods including super-resolution and time-lapse microscopy showed that TGM2 directly binds to the tumor suppressor p53, leading to its inactivation and escape of apoptosis induction.
We demonstrate here that TGM2 is an essential survival factor in CRC, highlighting the therapeutic potential of TGM2 inhibitors in CRC patients with high TGM2 expression. The inactivation of p53 by TGM2 binding indicates a general anti-apoptotic function, which may be relevant in cancers beyond CRC.
Introduction: There is limited awareness of von Willebrand disease (VWD), leading to challenges in both diagnosis and defining the optimal treatment approach for these patients. Patients with VWD are typically treated on-demand, with short-term prophylaxis used during surgery. In contrast, early initiation, and long-term use of prophylaxis is the standard of care in patients with severe haemophilia and can be successfully used to prevent joint bleeding and reduce chronic arthropathy.
Aim: To provide an understanding of the current evidence for the prophylactic treatment of patients with VWD and compare this to the management of patients with haemophilia.
Methods: Review of published literature using a non-systematic search of PubMed and reference lists of sourced articles.
Results: The successes seen with prophylaxis in haemophilia provide the rationale for long-term prophylaxis in patients with severe forms of VWD; preventing spontaneous, excessive and sometimes life-threatening bleeding, and reducing chronic joint disease. Currently, there are a few clinical trials assessing the long-term benefits of prophylaxis in VWD, and guidelines for the optimal prophylaxis treatment approach are lacking. Greater attempts to provide comprehensive, long-term care for patients with VWD are needed but still lacking within the community. This review highlights the success of prophylaxis in haemophilia and how this knowledge might be applied and translated to patients with VWD.
Conclusions: Lessons can be learned from the use of prophylaxis in haemophilia and prophylaxis should be considered the standard of care for a subgroup of patients with severe VWD.
Mitochondrial matrix peptidase CLPP is crucial during cell stress. Its loss causes Perrault syndrome type 3 (PRLTS3) with infertility, neurodegeneration and growth deficit. Its target proteins are disaggregated by CLPX, which also regulates heme biosynthesis via unfolding ALAS enzyme, providing access of pyridoxal-5’-phosphate (PLP). Despite efforts in diverse organisms with multiple techniques, CLPXP substrates remain controversial. Here, avoiding recombinant overexpression, we employed complexomics in mitochondria from three mouse tissues to identify endogenous targets. CLPP absence caused accumulation and dispersion of CLPX-VWA8 as AAA+ unfoldases, and of PLPBP. Similar changes and CLPX-VWA8 comigration were evident for mitoribosomal central protuberance clusters, translation factors like GFM1-HARS2, RNA granule components LRPPRC-SLIRP, and enzymes OAT-ALDH18A1. Mitochondrially translated proteins in testis showed reductions to <30% for MTCO1-3, misassembly of complex-IV supercomplex, and accumulated metal-binding assembly factors COX15-SFXN4. Indeed, heavy metal levels were increased for iron, molybdenum, cobalt and manganese. RT-qPCR showed compensatory downregulation only for Clpx mRNA, most accumulated proteins appeared transcriptionally upregulated. Immunoblots validated VWA8, MRPL38, MRPL18, GFM1 and OAT accumulation. Coimmunoprecipitation confirmed CLPX binding to MRPL38, GFM1 and OAT, so excess CLPX and PLP may affect their activity. Our data elucidate mechanistically the mitochondrial translation fidelity deficits, which underlie progressive hearing impairment in PRLTS3.
The mitochondrial matrix peptidase CLPP is crucial during cell stress. Its loss causes Perrault syndrome type 3 (PRLTS3) with infertility, neurodegeneration, and a growth deficit. Its target proteins are disaggregated by CLPX, which also regulates heme biosynthesis via unfolding ALAS enzymes, providing access for pyridoxal-5′-phosphate (PLP). Despite efforts in diverse organisms with multiple techniques, CLPXP substrates remain controversial. Here, avoiding recombinant overexpression, we employed complexomics in mitochondria from three mouse tissues to identify endogenous targets. A CLPP absence caused the accumulation and dispersion of CLPX-VWA8 as AAA+ unfoldases, and of PLPBP. Similar changes and CLPX-VWA8 co-migration were evident for mitoribosomal central protuberance clusters, translation factors like GFM1-HARS2, the RNA granule components LRPPRC-SLIRP, and enzymes OAT-ALDH18A1. Mitochondrially translated proteins in testes showed reductions to <30% for MTCO1-3, the mis-assembly of the complex IV supercomplex, and accumulated metal-binding assembly factors COX15-SFXN4. Indeed, heavy metal levels were increased for iron, molybdenum, cobalt, and manganese. RT-qPCR showed compensatory downregulation only for Clpx mRNA; most accumulated proteins appeared transcriptionally upregulated. Immunoblots validated VWA8, MRPL38, MRPL18, GFM1, and OAT accumulation. Co-immunoprecipitation confirmed CLPX binding to MRPL38, GFM1, and OAT, so excess CLPX and PLP may affect their activity. Our data mechanistically elucidate the mitochondrial translation fidelity deficits which underlie progressive hearing impairment in PRLTS3.
Inflammation is a regulated reaction of the body to control a threat such as infection or injury. An efficient resolution of inflammation is critical to prevent the development of chronic inflammation and to restore tissue homeostasis. Macrophages (Mf) play a crucial role in the onset, but also in the resolution of inflammation, because they phagocytose and eliminate pathogens and tissue debris. Efficient efferocytosis, i.e. the engulfment of apoptotic cells, represents an important trigger for the onset of the resolution response and contributes to the pro-resolving reprogramming of Mf. Despite the importance of post- transcriptional modes of regulation during the resolution phase and translational control as a key node modulating gene expression in immune cells, relevant translational alterations remain largely elusive.
In the present study, I aimed to identify translationally regulated targets in inflammatory primary murine Mf upon resolution-promoting efferocytosis. To this end, I used total RNA-sequencing as well as de novo proteomics analyses to determine global transcriptional and translational changes. Sequencing data confirmed that efferocytosis induced a pro-resolution signature in inflammatory Mf and pointed towards translational regulation because the related integrated stress response was enriched upon efferocytosis. While changes of gene expression between efferocytic and non-efferocytic Mf appeared rather small at the transcriptional level, I observed considerable differences at the level of de novo synthesized proteins. This finding suggests a regulation at the level of translation. Furthermore, the tight connection between translational and metabolic changes was confirmed by enriched metabolism-associated terms of targets upregulated by efferocytosis at both RNA and de novo protein level. Interestingly, analysis of translationally regulated targets in response to inflammatory stimulation showed reduced translation for most targets, with only little impact of efferocytosis. Among those targets, I identified pro-resolving matrix metallopeptidase 12 (Mmp12) as a novel candidate, which showed translational repression during early inflammation and translational increase during the resolution phase. Noteworthy, a first indicator for a potential translation regulatory component of Mmp12 were the extremely high mRNA levels and not overly high de novo protein levels. Validation experiments recapitulated a slight elevation of Mmp12 mRNA expression and a significant downregulation of MMP12 intracellular protein levels in inflammatory Mf, as observed in the RNA-seq and de novo proteomics datasets. To investigate whether the discrepancy in mRNA and protein expression were due to changes in translation, I applied polysomal fractionation analysis to determine the translational status of Mmp12. Inflammatory Mf displayed a significantly lower relative Mmp12 mRNA abundance in the late polysomes compared to naïve Mf, suggesting reduced translational efficiency upon inflammatory stimulation. Consequently, extracellular MMP12 levels in the supernatant of inflammatory Mf decreased, although with a slight delay.
The functional impact of attenuated Mmp12 translation upon inflammatory stimulation was assessed in migration assays. While siRNA-mediated knockdown of Mmp12 did not alter Mf migration on uncoated plates, it increased migration 3-fold on matrigel/elastin-coated plates. Importantly, the increase in migrated distance driven by siMmp12 could be lowered by the addition of exogenous recombinant MMP12 protein. In line with reduced Mmp12 translation and MMP12 protein in inflammatory Mf, I observed a significant increase in cell migration on matrigel/elastin-coated plates, while it remained unaltered on uncoated plates. Consequently, Mf elastase MMP12 degrades elastin, thereby cell migration along elastin fibers is diminished. In inflammatory Mf, Mmp12 is translationally downregulated, thereby enhancing the migratory capacity.
In summary, the present study identifies a substantial contribution of translational regulation in the course of inflammation shown by high changes between inflammatory naïve and efferocytic Mf at the de novo proteomic level. Specifically, I was able to determine the translational regulation of pro-resolving Mmp12, which is repressed during early inflammation and recovers during the resolution phase. Functionally, translational control of MMP12 emerged as a strategy to alter the migratory properties of Mf, enabling enhanced, matrix- dependent migration of Mf during the early inflammatory phase, while restricting migration during the resolution phase.
Background/aim: The aim of this study was to analyze a population of patients who had suffered from traumatic dental injuries (TDIs) by using different patient-, trauma- and treatment-related parameters.
Material and methods: All dental records of patients ≥ 3 years old who had presented at the dental emergency service between Jan 1, 2009 and Dec 31, 2016 for the treatment of dental trauma were analyzed. A total of 2758 patients were invited for a recall examination at the Department for Dental Surgery and Implantology, ZZMK Carolinum, Goethe University Frankfurt, Germany; of these, 269 patients attended their recall appointments.
Results: The enrolled patient population consisted of 1718 males and 1040 females, with a mean age of 19.63 years (median 12.00 ± 17.354 years). A total of 4909 injured teeth were assessed, with a mean of 1.78 injured teeth per patient (median 2.00 ± 1.279). Males were found to be more frequently affected by TDIs compared to females (1.65:1). The majority of these injuries occurred in the first two decades of life (66.1%; n = 1824). The majority of the patients presented for initial treatment within 24 h of their accident (95.7%). The most frequent TDIs were isolated luxation injuries 49.4% (n = 2426) and isolated crown fractures 30% (n = 1472). Combination injuries were diagnosed in 20.6% of the cases (n = 1011).
Conclusions: Based on the findings of the present analysis, it can be concluded that males were more frequently affected by TDIs than females. Most patients had suffered from TDI before they had turned 10 years of age. Overall, the enamel–dentin fracture was found to be the most frequent injury, followed by concussions and lateral luxations.
Aim of the study: This RCT assesses patients’ 18-month clinical outcomes after the regenerative therapy of periimplantitis lesions using either an electrolytic method (EC) to remove biofilms or a combination of powder spray and an electrolytic method (PEC). Materials and Methods: Twenty-four patients (24 implants) suffering from periimplantitis were randomly treated by EC or PEC followed by augmentation and submerged healing. Probing pocket depth (PPD), Bleeding on Probing (BoP), suppuration, and standardized radiographs were assessed before surgery (T0), 6 months after augmentation (T1), and 6 (T2) and 12 (T3) months after the replacement of the restoration. Results: The mean PPD changed from 5.8 ± 1.6 mm (T0) to 3.1 ± 1.4 mm (T3). While BoP and suppuration at T0 were 100%, BoP decreased at T2 to 36.8% and at T3 to 35.3%. Suppuration was found to be at a level of 10.6% at T2 and 11.8% at T3. The radiologic bone level measured from the implant shoulder to the first visible bone to the implant contact was 4.9 ± 1.9 mm at mesial sites and 4.4 ± 2.2 mm at distal sites at T0 and 1.7 ± 1.7 mm and 1.5 ± 17 mm at T3. Conclusions: Significant radiographic bone fill and the improvement of clinical parameters were demonstrated 18 months after therapy.
Background: Atypical EGFR mutations occur in 10%-30% of non-small-cell lung cancer (NSCLC) patients with EGFR mutations and their sensitivity to classical epidermal growth factor receptor (EGFR)-tyrosine kinase inhibitors (TKI) is highly heterogeneous. Patients harboring one group of uncommon, recurrent EGFR mutations (G719X, S768I, L861Q) respond to EGFR-TKI. Exon 20 insertions are mostly insensitive to EGFR-TKI but display sensitivity to exon 20 inhibitors. Clinical outcome data of patients with very rare point and compound mutations upon systemic treatments are still sparse to date.
Patients and methods: In this retrospective, multicenter study of the national Network Genomic Medicine (nNGM) in Germany, 856 NSCLC cases with atypical EGFR mutations including co-occurring mutations were reported from 12 centers. Clinical follow-up data after treatment with different EGFR-TKIs, chemotherapy and immune checkpoint inhibitors were available from 260 patients. Response to treatment was analyzed in three major groups: (i) uncommon mutations (G719X, S7681, L861Q and combinations), (ii) exon 20 insertions and (iii) very rare EGFR mutations (very rare single point mutations, compound mutations, exon 18 deletions, exon 19 insertions).
Results: Our study comprises the largest thus far reported real-world cohort of very rare EGFR single point and compound mutations treated with different systemic treatments. We validated higher efficacy of EGFR-TKI in comparison to chemotherapy in group 1 (uncommon), while most exon 20 insertions (group 2) were not EGFR-TKI responsive. In addition, we found TKI sensitivity of very rare point mutations (group 3) and of complex EGFR mutations containing exon 19 deletions or L858R mutations independent of the combination partner. Notably, treatment responses in group 3 (very rare) were highly heterogeneous. Co-occurring TP53 mutations exerted a non-significant trend for a detrimental effect on outcome in EGFR-TKI-treated patients in groups 2 and 3 but not in group 1.
Conclusions: Based on our findings, we propose a novel nNGM classification of atypical EGFR mutations.
Treatment predictors are important tools for the management of therapy in patients with chronic hepatitis B and C virus (HBV, HCV) infection. In chronic hepatitis B, several pretreatment parameters have been identified for prediction of virologic response to interferon alfa-based antiviral therapies or treatment with polymerase inhibitors. In interferon alfa and pegylated interferon alfa-treated patients, low baseline HBV DNA concentrations, HBV genotype A (B), and high baseline ALT levels are significantly associated with treatment response. In patients treated with nucleos(t)ide analogues, low baseline HBV DNA but not viral genotype is positively associated with virologic response. During treatment the best predictor of response is HBV DNA kinetics. Early viral suppression is associated with favourable virologic response and reduced risk for subsequent resistance mutations. For the current standard treatment with pegylated interferon alfa and ribavirin in patients with chronic hepatitis C, infection with HCV genotypes 2 and 3, baseline viral load below 400,000–800,000 IU/ml, Asian and Caucasian ethnicity, younger age, low GGT levels, absence of advanced fibrosis/cirrhosis, and absence of steatosis in the liver have been identified as independent pretreatment predictors of a sustained virologic response. After initiation of treatment, initial viral decline with undetectable HCV-RNA at week 4 of therapy (RVR) is the best predictor of sustained virologic response independent of HCV genotype.
Trehalose, a sugar from fungi, mimics starvation due to a block of glucose transport and induces Transcription Factor EB- mediated autophagy, likely supported by the upregulation of progranulin. The pro-autophagy effects help to remove pathological proteins and thereby prevent neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease. Enhancing autophagy also contributes to the resolution of neuropathic pain in mice. Therefore, we here assessed the effects of continuous trehalose administration via drinking water using the mouse Spared Nerve Injury model of neuropathic pain. Trehalose had no effect on drinking, feeding, voluntary wheel running, motor coordination, locomotion, and open field, elevated plus maze, and Barnes Maze behavior, showing that it was well tolerated. However, trehalose reduced nerve injury-evoked nociceptive mechanical and thermal hypersensitivity as compared to vehicle. Trehalose had no effect on calcium currents in primary somatosensory neurons, pointing to central mechanisms of the antinociceptive effects. In IntelliCages, trehalose-treated mice showed reduced activity, in particular, a low frequency of nosepokes, which was associated with a reduced proportion of correct trials and flat learning curves in place preference learning tasks. Mice failed to switch corner preferences and stuck to spontaneously preferred corners. The behavior in IntelliCages is suggestive of sedative effects as a 'side effect' of a continuous protracted trehalose treatment, leading to impairment of learning flexibility. Hence, trehalose diet supplements might reduce chronic pain but likely at the expense of alertness.
Background: Cirrhosis is known to have a high prevalence and mortality worldwide. However, in Europe, the epidemiology of cirrhosis is possibly undergoing demographic changes, and etiologies may have changed due to improvements in standard of care. The aim of this population-based study was to analyze the trends and the course of liver cirrhosis and its complications in recent years in Germany.
Methods: We analyzed the data of all hospital admissions in Germany within diagnosis-related groups from 2005 to 2018. The diagnostic records of cirrhosis and other categories of diseases were based on ICD-10-GM codes. The primary outcome measurement was in-hospital mortality. Trends were analyzed through Poisson regression of annual number of admissions. The impact of cirrhosis on overall in-hospital mortality were assessed through the multivariate multilevel logistic regression model adjusted for age, sex, and comorbidities.
Findings: Of the 248,085,936 admissions recorded between 2005 and 2018, a total of 2,302,171(0•94%) were admitted with the diagnosis of cirrhosis, mainly as a comorbidity. Compared with other chronic diseases, patients admitted with cirrhosis were younger, mainly male and had the highest in-hospital mortality rate. Diagnosis of cirrhosis was an independent risk factor of in-hospital mortality with the highest odds ratio (OR:6•2[95%CI:6.1-6•3]) among all diagnoses. The prevalence of non-alcoholic fatty liver disease has increased four times from 2005 to 2018, while alcoholic cirrhosis is 20 times than other etiologies. Bleeding was found to be decreasing over time, but ascites remained the most common complication and was increasing.
Interpretation: This nationwide study demonstrates that cirrhosis represents a considerable healthcare burden, as shown by the increasing in-hospital mortality, also in combination with other chronic diseases. Alcohol-related cirrhosis and complications are on the rise. More resources and better management strategies are warranted.
Objective: This study was undertaken to calculate epilepsy-related direct, indirect, and total costs in adult patients with active epilepsy (ongoing unprovoked seizures) in Germany and to analyze cost components and dynamics compared to previous studies from 2003, 2008, and 2013. This analysis was part of the Epi2020 study.
Methods: Direct and indirect costs related to epilepsy were calculated with a multicenter survey using an established and validated questionnaire with a bottom-up design and human capital approach over a 3-month period in late 2020. Epilepsy-specific costs in the German health care sector from 2003, 2008, and 2013 were corrected for inflation to allow for a valid comparison.
Results: Data on the disease-specific costs for 253 patients in 2020 were analyzed. The mean total costs were calculated at €5551 (±€5805, median = €2611, range = €274–€21 667) per 3 months, comprising mean direct costs of €1861 (±€1905, median = €1276, range = €327–€13 158) and mean indirect costs of €3690 (±€5298, median = €0, range = €0–€11 925). The main direct cost components were hospitalization (42.4%), antiseizure medication (42.2%), and outpatient care (6.2%). Productivity losses due to early retirement (53.6%), part-time work or unemployment (30.8%), and seizure-related off-days (15.6%) were the main reasons for indirect costs. However, compared to 2013, there was no significant increase of direct costs (−10.0%), and indirect costs significantly increased (p < .028, +35.1%), resulting in a significant increase in total epilepsy-related costs (p < .047, +20.2%). Compared to the 2013 study population, a significant increase of cost of illness could be observed (p = .047).
Significance: The present study shows that disease-related costs in adult patients with active epilepsy increased from 2013 to 2020. As direct costs have remained constant, this increase is attributable to an increase in indirect costs. These findings highlight the impact of productivity loss caused by early retirement, unemployment, working time reduction, and seizure-related days off.
Bei über der Hälfte der Patienten mit einer operationsbedürftigen MI liegt gleichzeitig eine Insuffizienz der TK vor. In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um eine funktionelle Insuffizienz welche aus einer RV-Pathologie, bedingt durch eine Volumen- oder Druckbelastung resultiert. In der Vergangenheit bestand die Überzeugung eine konservative Behandlung der TI sei ausreichend und nach Beheben der ursächlichen Grunderkrankung sei diese selbstlimitierend. Neuere Studien konnten jedoch belegen, dass eine bestehende TI auch nach operativer Versorgung einer ursächlichen LV-pathologie keine ausreichende Rückbildungstendenz aufweist, sondern im Verlauf sogar noch progredient ist. Die persistierende TI führt zu einer deutlich erhöhten Morbidität und Mortalität. Ist eine zweizeitige Operation an der TK im Verlauf erforderlich, so ist die Früh- und Spätmortalität deutlich erhöht und die Langzeitergebnisse sind schlecht. Diese Ergebnisse haben dazu geführt, dass die Indikation zur operativen Versorgung der TI ≥ 2 zu einem früheren Zeitpunkt und weniger restriktiv gestellt wird. Jedoch weisen die aktuellen ESC/EACTS-Guidelines insbesondere hinsichtlich der Versorgung einer TI < 2 nur einen niedrigen Evidenz-Grad auf, der richtige Operationszeitpunkt bleibt weiterhin umstritten. Der Grund für eine eher zurückhaltende Einstellung ist vor allem die Angst vor einer erhöhten Morbidität und Mortalität durch den additiven Eingriff. Zudem sind kaum Studien zu einer operativen Versorgung einer TI < 2 vorhanden. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher der Gewinn weiterer Erkenntnisse, dieses bis dato kaum untersuchten Patientengutes, insbesondere hinsichtlich der peri- und postoperativen Mortalität, sowie der Auswirkungen der prophylaktischen TKR im Langzeitverlauf. Im Rahmen dieser monozentrischen, prospektiven Studie wurden 264 Patienten eingeschlossen, welche sich im Zeitraum von 2009 bis 2015 einer TKR im Rahmen einer MKR an der Klinik für Thorax- Herz- und thorakaler Gefäßchirurgie des Universitätsklinikums Frankfurt am Main unterzogen. Das Patientenkollektiv wurde nachfolgend in zwei Gruppen unterteilt, nach dem Schweregrad der präoperativ bestehenden TI in eine „prophylaktische” pTKR-Gruppe bei einer TI < 2 und eine „therapeutische” tTKR-Gruppe bei einer TI ≥ 2. Primärer Endpunkt war die Erfassung der Früh- und Spätmortalität. Sekundäres Endziel war die Untersuchung des postoperativen Verlaufes der TI, sowie der Verlauf der kardialen Funktion. Die 30-Tages-Mortalität betrug 12% in der pTKR-Gruppe und 17% in der tTKR-Gruppe. Der wichtigste Einflussfaktor war die EKZ-Dauer. Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen war statistisch nicht signifikant. Im Vergleich zu anderen Studien zeigte sich eine höhere 30-Tages-Mortalität, jedoch handelte es sich bei diesen zumeist um einen isolierten Eingriff an der Mitralklappe, mit einer deutlich kürzeren EKZ. Hinsichtlich der Gesamtmortalität zeigte sich ein 1-, 5- und 7-Jahres-Überleben in der pTKR-Gruppe von 81%, 66% und 56%, sowie 65%, 52% und 41% in der tTKR-Gruppe. Die höhere Gesamtmortalität dieser Studie im Vergleich zu anderen Arbeiten ist durch das deutlich ältere und multimorbide Patientenkollektiv erklärt. Bei dem Vergleich von Patienten, welche im Rahmen dieser Studie eine prophylaktische TKR erhielten gegenüber den Patienten, bei welchen im Rahmen von Vergleichsarbeiten bewusst auf eine TKR verzichtet wurde (NTKR-Gruppe), zeigte sich ein verbessertes Langzeitüberleben der pTKR-Gruppe. Bei den Arbeiten, bei welchen kein Überlebensvorteil unserer pTKR-Gruppe, gegenüber deren NTKR-Gruppe gezeigt werden konnte, zeigten sich dennoch positive Effekte der begleitenden Klappenoperation. Die erhöhte Frühsterblichkeit dieser Arbeit ist dem Umstand geschuldet, dass durch die zur Indikationsstellung herangezogenen Risikofaktoren ein Hochrisikokollektiv selektioniert wurde, mit einer konsekutiv erhöhten Sterblichkeit auch abhängig vom Ausmass der TI. Bereits in der Vergangenheit konnte eine Verbesserung des Langzeitüberlebens durch die Durchführung einer TKR bei einer TI ≥ 2, gegenüber dem Verzicht auf diese nachgewiesen werden. Anhand des Vergleiches von anderen Arbeiten mit der vorliegenden Arbeit konnte dieser Überlebensvorteil auch für die Durchführung einer pTKR bei einer TI < 2 gezeigt werden. Zudem konnte dargelegt werden, dass es sich bei der begleitenden pTKR um eine effektive und dauerhafte Methode zur Vermeidung einer Klappeninsuffizienz handelt. Somit konnte gezeigt werden, dass auch bei Patienten mit einer TI < 2 eine additiven TKR die Entwicklung einer späten TI verhindert.
Die afrikanische Schlafkrankheit (HAT), übertragen durch die Tsetse Fliege und ausgelöst durch den einzelligen Parasit Trypanosoma brucei, wird vor über 100 Jahren entdeckt. Diese unbehandelt immer tödlich verlaufende Erkrankung zählt zu den Neglected Tropical Diseases. Es existiert keine Impfung und die Behandlung ist nebenwirkungsreich. Das weltweite Forschungsaufkommen zu diesem Thema wird von 1900 bis 2016 anhand von Metadaten untersucht, die aus dem Web of Science Core Collection (Clarivate Analytics) extrahiert wurden. Die 5079 Publikationen werden mittels bibliometrischer Parameter ausgewertet. Diese umfassen chronologische Publikationsparameter, Analysen der Länder, Institutionen, Autoren, Fachzeitschriften, Fachbereiche, Kooperationen und Geschlechterparität. Die Analyse zeigt ein aufkommendes Forschungsinteresse der Kolonialmächte Anfang des 20. Jahrhunderts in den okkupierten Koloniegebieten Afrikas. Zu dem Zeitpunkt als der Erreger entdeckt wird, grassiert eine Epidemie der Ost-und Westafrikanischen Schlafkrankheit. Mit Beginn des Ersten Weltkrieges brechen die Publikationszahlen ein. Erst ab den 1970ern steigen die Artikelzahlen kontinuierlich. Die Vernachlässigung der Erkrankung resultiert in einer Epidemie mit geschätzt 300.000 Fällen (1998). In den letzten Jahren verringerte sich die Anzahl der Neuinfektionen erheblich, im Jahr 2016 werden 2184 Fälle gemeldet. Zwischen 1964 und 2013 kommt es zu einer mehr als 11-fachen Steigerung der Publikationen. Ab 1980 nehmen die Zitierungen sprunghaft zu, wahrscheinlich konnten viele neue Erkenntnisse aufgrund der hohen Prävalenz gewonnen werden. Der meistzitierte und produktivste Fachbereich ist die Biochemistry and Molecular Biology. Der Anteil Pharmacology and Pharmacy nimmt kontinuierlich zu. Die Popularität könnte auf 2 Faktoren zurückgeführt werden, den steigenden Bedarf an neuen Medikamenten und den Einfluss der WHO. 2009 wird NECT als Kombinationstherapie zugelassen, 2018 folgt Fexinidazole. Das durchschnittliche Literaturverzeichnis vergrößert sich, ebenso die Forschungsgruppen, denn die durchschnittliche Autorenzahl steigt von 2,5 (1975) auf 8,03 (2014). Die Zahl der internationalen Kooperationsartikel wird innerhalb der letzten 30 Jahre versechsfacht. Die publikationsstärkste Nation ist die USA, gefolgt von
Großbritannien, weiteren westeuropäischen Staaten sowie Kenia und Nigeria. 36% der 25 produktivsten Länder sind afrikanische. Gemessen an ihren ökonomischen Daten ist die Forschungsleistung extrem hoch. Unter den 15 produktivsten Institutionen ist als einziges afrikanisches das International Livestock Research Institut (Nairobi) vertreten. Diese Forschungseinrichtung wird durch Stiftungen wie Wellcome Trust finanziell unterstützt, welche bei mehreren hundert Publikationen als Funding Agency dient. Zwei weitere außeruniversitäre Institutionen zählen zu den produktivsten: Das Center of Infectious Disease Research (USA) sowie das Institute of Tropical Medicine Antwerp (Belgien). Die zehn produktivsten Länderkooperationen finden innereuropäisch oder mit den USA statt, darunter existiert eine europäisch-afrikanische Kollaboration (ITM Antwerp, Ministry for für Public Health (DR Kongo)). Bei Analyse der europäisch-afrikanischen Kooperationen fällt auf, dass diese mit der ehemaligen Kolonialpolitik korrelieren könnten. Die meisten afrikanischen Nationen publizieren in Kooperationen, eine Ausnahme bildet Nigeria. Sie veröffentlichen nur 18,7% der Artikel in Zusammenarbeit. Sie sind das Land mit dem höchsten BIP der ausgewerteten afrikanischen Nationen. Der produktivste Autor ist E. Pays der an der Université Libre de Bruxelles forscht. Der meistzitierte Autor G.A.M. Cross von der Rockefeller University ist Verfasser von zwei der meistzitierten Artikel. Die erfolgreichsten Wissenschaftler stehen eher am Ende ihrer Karriere und fungieren meist als Letztautoren und als Leiter einer Einrichtung. Obwohl in den letzten Jahren eine zunehmende Geschlechterparität auf dem Forschungsgebiet identifiziert werden konnte, ist die Chancengleichheit für Frauen abhängig vom Land. In Brasilien überwiegt als einzige Nation der Anteil weiblicher Autoren, während Japan den geringsten Frauenanteil besitzt. 11,2% der Artikel erscheinen in der Fachzeitschrift Molecular and Biochemical Parasitology und deckt somit die beiden meistzugewiesenen Themenfelder ab. Infektiöse Erkrankungen, die vor allem Drittweltländer mit geringen finanziellen Möglichkeiten betreffen, müssen im Interesse der Weltgemeinschaft weiter intensiv erforscht werden. Um dies zu ermöglichen ist eine Finanzierung und Stärkung der Wissenschaft in den betroffenen Ländern vor Ort nötig.
Highlights
• TAM polarization induces CP RNA.
• CP RNA expression is regulated by HIF-2 and STAT1.
• CP RNA is transferred from TAMs to HT1080 cells.
• CP RNA is translated by HT1080 cells and protects from ferroptosis.
• Co-cultured HT1080 cells decrease iron and lipid peroxidation.
Abstract
Solid tumors are characterized by hypoxic areas, which are prone for macrophage infiltration. Once infiltrated, macrophages polarize to tumor associated macrophages (TAM) to support tumor progression. Therefore, the crosstalk between TAMs and tumor cells is of current interest for the development of novel therapeutic strategies. These may comprise induction of an iron- and lipid peroxidation-dependent form of cell death, known as ferroptosis. To study the macrophage - tumor cell crosstalk we polarized primary human macrophages towards a TAM-like phenotype, co-cultured them with HT1080 fibrosarcoma cells, and analyzed the tumor cell response to ferroptosis induction. In TAMs the expression of ceruloplasmin mRNA increased, which was driven by hypoxia inducible factor 2 and signal transducer and activator of transcription 1. Subsequently, ceruloplasmin mRNA was transferred from TAMs to HT1080 cells via extracellular vesicles. In tumor cells, mRNA was translated into protein to protect HT1080 cells from RSL3-induced ferroptosis. Mechanistically this was based on reduced iron abundance and lipid peroxidation. Interestingly, in naïve macrophages also hypoxia induced ceruloplasmin under hypoxia and a co-culture of HT1080 cells with hypoxic macrophages recapitulated the protective effect observed in TAM co-cultures. In conclusion, TAMs provoke tumor cells to release iron and thereby protect them from lipid peroxidation/ferroptosis.
We recently described that monoacylglycerol lipase (MGL) is present in the tumor microenvironment (TME), increasing tumor growth. In this study we compare the implications of MGL deficiency in the TME in different tumor types.
We show that subcutaneous injection of KP (KrasLSL-G12D/p53fl/fl, mouse lung adenocarcinoma) or B16-F10 cells (mouse melanoma) induced tumor growth in MGL wild type (WT) and knockout (KO) mice. MGL deficiency in the TME attenuated the growth of KP cell tumors whereas tumors from B16-F10 cells increased in size. Opposite immune cell profiles were detected between the two tumor types in MGL KO mice. In line with their anti-tumorigenic function, the number of CD8+ effector T cells and eosinophils increased in KP cell tumors of MGL KO vs. WT mice whereas their presence was reduced in B16-F10 cell tumors of MGL KO mice. Differences were seen in lipid profiles between the investigated tumor types. 2-arachidonoylglycerol (2-AG) content significantly increased in KP, but not B16-F10 cell tumors of MGL KO vs. WT mice while other endocannabinoid-related lipids remained unchanged. However, profiles of phospho- and lysophospholipids, sphingomyelins and fatty acids in KP cell tumors were clearly distinct to those measured in B16-F10 cell tumors.
Our data indicate that TME-localized MGL impacts tumor growth, as well as levels of 2-AG and other lipids in a tumor specific manner.
Penile squamous cell carcinomas are rare tumor entities throughout Europe. Early lymphonodal spread urges for aggressive therapeutic approaches in advanced tumor stages. Therefore, understanding tumor biology and its microenvironment and correlation with known survival data is of substantial interest in order to establish treatment strategies adapted to the individual patient. Fifty-five therapy naïve squamous cell carcinomas, age range between 41 and 85 years with known clinicopathological data, were investigated with the use of tissue microarrays (TMA) regarding the tumor-associated immune cell infiltrate density (ICID). Slides were stained with antibodies against CD3, CD8 and CD20. An image analysis software was applied for evaluation. Data were correlated with clinicopathological characteristics and overall survival. There was a significant increase of ICID in squamous cell carcinomas of the penis in relation to tumor adjacent physiological tissue. Higher CD3-positive ICID was significantly associated with lower tumor stage in our cohort. The ICID was not associated with overall survival. Our data sharpens the view on tumor-associated immune cell infiltrate in penile squamous cell carcinomas with an unbiased digital and automated cell count. Further investigations on the immune cell infiltrate and its prognostic and possible therapeutic impact are needed.
The mode of the antitumoral activity of multimutated oncolytic herpes simplex virus type 1 G207 has not been fully elucidated yet. Because the antitumoral activity of many drugs involves the inhibition of tumor blood vessel formation, we determined if G207 had an influence on angiogenesis. Monolayers of human umbilical vein endothelial cells and human dermal microvascular endothelial cells, but not human dermal fibroblasts, bronchial epithelial cells, and retinal glial cells, were highly sensitive to the replicative and cytotoxic effects of G207. Moreover, G207 infection caused the destruction of endothelial cell tubes in vitro. In the in vivo Matrigel plug assay in mice, G207 suppressed the formation of perfused vessels. Intratumoral treatment of established human rhabdomyosarcoma xenografts with G207 led to the destruction of tumor vessels and tumor regression. Ultrastructural investigations revealed the presence of viral particles in both tumor and endothelial cells of G207-treated xenografts, but not in adjacent normal tissues. These findings show that G207 may suppress tumor growth, in part, due to inhibition of angiogenesis.
Voraussetzung zur Diagnostik und Verlaufsbeurteilung des Krebses durch die Bestimmung von Tumormarkern ist eine gute Abstimmung zwischen dem klinisch bzw. praktisch tätigen Arzt und dem Labor. Für die Auswahl der Testkits und die Festlegung des Grenzwertes normal/pathologisch muß das Labor vom anfordernden Arzt wissen, ob die Tumormarkerbestimmung eingesetzt wird:
a) zur Verlaufsbeurteilung eines bekannten Krebses, also im Sinne der Longitudinalbeurteilung
b) im Rahmen der Tumordiagnostik, d. h. zur Transversalbeurteilung.
Zum effektiven Einsatz der Tumormarkerbestimmung für die Verlaufsbeurteilung sollte das Labor sicherstellen:
a) Verwendung eines Testkits hoher Nachweisempfindlichkeit
b) Keinen Wechsel des Testkits bei nicht standardisierten Markern vorzunehmen, ohne den anforderndenArzt in Kenntnis zu setzen
c) Patientenbezogenen Kumulativreport liefern, der die relativen Veränderungen zum Vorwert erkennen läßt
d) Aufbewahrung der jeweilig letzten Analysenprobe. Nochmalige Bestimmung mit der neuen Probe in dergleichen Analysenserie, falls der Analysenwert der neuen Probe ein „Ausreißer"zu sein scheint.
Im Rahmen der Tumordiagnostik kann bei symptomatischen Patienten die Bestimmung von AFP beim Leberzellkarzinom und von AFP und HCG bei Keimzelltumoren empfohlen werden. Andere Tumormarker sollten nur zur Diagnostik eingesetzt werden, wenn im Patientenkollektiv des anfordernden Arztes eine hohe Krankheitsprävalenz für den entsprechenden Krebs vorliegt In Kenntnis der Krankheitsprävalenz sollten Labor und anfordernder Arzt unter Auswahl einer optimalen Spezifität (noch vertretbare Zahl falsch positiver Ergebnisse), den Grenzwert normal/pathologisch für die Transversalbeurteilung festlegen.
Aim: Comparison of the clinical efficacy (digitally volumetric, aesthetic, patient-centred outcomes) of tunnel technique (TUN) with subepithelial connective tissue graft (CTG) versus coronally advanced flap (CAF) with enamel matrix derivate (EMD) 5 years after gingival recession therapy. Materials and methods: In 18 patients contributing 36 RT1 recessions, study models were collected at baseline and follow-ups. Optical scans assessed recessions computer-assisted [recession depth, recession reduction (RECred), complete root coverage (CRC), percentage of root coverage (RC), pointwise (pTHK) and mean areal (aTHK) marginal soft tissue thickness]. Root coverage aesthetic Score (RES) was used for aesthetic evaluation and visual analogue scales for patient-centred data collection applied. Results: Sixty months after surgery, 50.0% (TUN+CTG) and 0.0% (CAF+EMD) of sites showed CRC (p = 0.0118), 82.2% (TUN+CTG) and 32.0% (CAF+EMD) achieved RC, respectively (p = 0.0023). CTG achieved significantly better RECred (TUN+CTG: 1.75±0.74 mm; CAF+EMD: 0.50 ± 0.39 mm; p = 0.0009) and aTHK (TUN+CTG: 0.95 ± 0.41 mm; CAF+EMD: 0.26 ± 0.28 mm; p = 0.0013). RES showed superior outcomes (p = 0.0533) for TUN+CTG (6.86 ± 2.31) compared to CAF+EMD (4.63 ± 1.99). The study failed to find significant differences related to patient-centred outcomes (TUN+CTG: 8.30 ± 2.21; CAF+EMD: 7.50 ± 1.51; p = 0.1136). Conclusions: Five years after treatment, CTG resulted in better clinical and aesthetic outcomes than CAF+EMD. Increased THK was associated with improved outcomes for RECred and RC.
Purpose: Total body irradiation (TBI) is a common part of the myelo- and immuno-ablative conditioning regimen prior to an allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT). Due to concerns regarding acute and long-term complications, there is currently a decline in otherwise successfully established TBI-based conditioning regimens. Here we present an analysis of patient and treatment data with focus on survival and long-term toxicity.
Methods: Patients with hematologic diseases who received TBI as part of their conditioning regimen prior to allo-HSCT at Frankfurt University Hospital between 1997 and 2015 were identified and retrospectively analyzed.
Results: In all, 285 patients with a median age of 45 years were identified. Median radiotherapy dose applied was 10.5 Gy. Overall survival at 1, 2, 5, and 10 years was 72.6, 64.6, 54.4, and 51.6%, respectively. Median follow-up of patients alive was 102 months. The cumulative incidence of secondary malignancies was 12.3% (n = 35), with hematologic malignancies and skin cancer predominating. A TBI dose ≥ 8 Gy resulted in significantly improved event-free (p = 0.030) and overall survival (p = 0.025), whereas a total dose ≤ 8 Gy and acute myeloid leukemia (AML) diagnosis were associated with significantly increased rates of secondary malignancies (p = 0.003, p = 0.048) in univariate analysis. No significant correlation was observed between impaired renal or pulmonary function and TBI dose.
Conclusion: TBI remains an effective and well-established treatment, associated with distinct late-toxicity. However, in the present study we cannot confirm a dose–response relationship in intermediate dose ranges. Survival, occurrence of secondary malignancies, and late toxicities appear to be subject to substantial confounding in this context.
Background: A trend towards inverse stage migration in prostate cancer (PCa) was reported. However, previous analyses did not take into account potential differences in sampling strategies (number of biopsy cores), which might have confounded these reports.
Material and Methods: Within our single-institutional database we identified PCa patients treated with radical prostatectomy (RP) between 2000 and 2020 (n = 21,646). We calculated the estimated annual percentage change (EAPC) for D'Amico risk groups, biopsy Gleason Grade Group (GGG), PSA and cT stage as well as postoperative RP GGG and pT stage relying on log linear regression methodology. Subsequently, we repeated the analyses after adjustment for number of cores obtained at biopsy.
Results: Absolute rates of D'Amico low risk decreased (−30.1%), while intermediate and high risk increased (+21.2% and +9.0%, respectively). Rates of GGG I decreased (−50.0%), while GGG II–V increased, with the largest increase in GGG II (+22.5%). This trend, albeit less pronounced, was also recorded after adjusted EAPC analyses (p < .05). Specifically, EAPC values for D'Amico low vs intermediate vs high risk were −1.07%, +0.37%, +0.45%, respectively, and EAPC values for GGG ranged between −0.71% (GGG I) and +0.80% (GGG IV). Finally, an increase in ≥cT2 (EAPC: +3.16%) was displayed (all p < .001). These trends were confirmed in EAPC calculations in RP GGG and pT stages (p < .001).
Conclusion: Our findings confirm the trend towards less frequent treatment of low risk PCa and more frequent treatment of high risk PCa, also after adjustment for number of biopsy cores.
Mitochondrial proton-translocating NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) couples the transfer of two electrons from NADH to ubiquinone to the translocation of four protons across the mitochondrial inner membrane. Subunit PSST is the most likely carrier of iron-sulfur cluster N2, which has been proposed to play a crucial role in ubiquinone reduction and proton pumping. To explore the function of this subunit we have generated site-directed mutants of all eight highly conserved acidic residues in the Yarrowia lipolytica homologue, the NUKM protein. Mutants D99N and D115N had only 5 and 8% of the wild type catalytic activity, respectively. In both cases complex I was stably assembled but electron paramagnetic resonance spectra of the purified enzyme showed a reduced N2 signal (about 50%). In terms of complex I catalytic activity, almost identical results were obtained when the aspartates were individually changed to glutamates or to glycines. Mutations of other conserved acidic residues had less dramatic effects on catalytic activity and did not prevent assembly of iron-sulfur cluster N2. This excludes all conserved acidic residues in the PSST subunit as fourth ligands of this redox center. The results are discussed in the light of the structural similarities to the homologous small subunit of water-soluble [NiFe] hydrogenases.
Most sRNA biogenesis mechanisms involve either RNAseIII cleavage or ping-pong amplification by different Piwi proteins harboring slicer activity. Here, we follow the question why the mechanism of transgene-induced silencing in the ciliate Paramecium needs both Dicer activity and two Ptiwi proteins. This pathway involves primary siRNAs produced from non-translatable transgenes and secondary siRNAs from endogenous remote loci. Our data does not indicate any signatures from ping-pong amplification but Dicer cleavage of long dsRNA. We show that Ptiwi13 and 14 have different preferences for primary and secondary siRNAs but do not load them mutually exclusive. Both Piwis enrich for antisense RNAs and Ptiwi14 loaded siRNAs show a 5′-U signature. Both Ptiwis show in addition a general preference for Uridine-rich sRNAs along the entire sRNA length. Our data indicates both Ptiwis and 2’-O-methylation to contribute to strand selection of Dicer cleaved siRNAs. This unexpected function of two distinct vegetative Piwis extends the increasing knowledge of the diversity of Piwi functions in diverse silencing pathways. As both Ptiwis show differential subcellular localisation, Ptiwi13 in the cytoplasm and Ptiwi14 in the vegetative macronucleus, we conclude that cytosolic and nuclear silencing factors are necessary for efficient chromatin silencing.
Objective: Liver stiffness measurement (LSM) is a tool used to screen for significant fibrosis and portal hypertension. The aim of this retrospective multicentre study was to develop an easy tool using LSM for clinical outcomes in advanced chronic liver disease (ACLD) patients.
Design: This international multicentre cohort study included a derivation ACLD patient cohort with valid two-dimensional shear wave elastography (2D-SWE) results. Clinical and laboratory parameters at baseline and during follow-up were recorded. LSM by transient elastography (TE) was also recorded if available. The primary outcome was overall mortality. The secondary outcome was the development of first/further decompensation.
Results: After screening 2148 patients (16 centres), 1827 patients (55 years, 62.4% men) were included in the 2D-SWE cohort, with median liver SWE (L-SWE) 11.8 kPa and a model for end stage liver disease (MELD) score of 8. Combination of MELD score and L-SWE predict independently of mortality (AUC 0.8). L-SWE cut-off at ≥20 kPa combined with MELD ≥10 could stratify the risk of mortality and first/further decompensation in ACLD patients. The 2-year mortality and decompensation rates were 36.9% and 61.8%, respectively, in the 305 (18.3%) high-risk patients (with L-SWE ≥20 kPa and MELD ≥10), while in the 944 (56.6%) low-risk patients, these were 1.1% and 3.5%, respectively. Importantly, this M10LS20 algorithm was validated by TE-based LSM and in an additional cohort of 119 patients with valid point shear SWE-LSM.
Conclusion: The M10LS20 algorithm allows risk stratification of patients with ACLD. Patients with L-SWE ≥20 kPa and MELD ≥10 should be followed closely and receive intensified care, while patients with low risk may be managed at longer intervals.
Background: The surgical treatment of giant olfactory groove meningiomas (OGMs) with marked perilesional brain oedema is still a surgical challenge. After tumour resection, increase of brain oedema may occur causing dramatic neurological deterioration and even death of the patient. The objective of this paper is to describe surgical features of a two-step staged resection of these tumours performed to counter increase of postoperative brain oedema.
Methods: This two-step staged resection procedure was carried out in a consecutive series of 19 patients harbouring giant OGMs. As first step, a bifrontal craniectomy was performed followed by a right-sided interhemispherical approach. About 80% of the tumour mass was resected leaving behind a shell-shaped tumour remnant. In the second step, carried out after the patients’ recovery from the first surgery and decline of oedema, the remaining part of the tumour was removed completely followed by duro- and cranioplasty.
Results: Ten patients recovered quickly from first surgery and the second operation was performed after a mean of 12.4 days. In eight patients, the second operation was carried out later between day 25 and 68 due to surgery-related complications, development of a trigeminal zoster, or to a persisting frontal brain oedema. Mean follow-up was 49.3 months and all but one patient had a good outcome regardless of surgery-related complications.
Conclusions: Our results suggest that a two-step staged resection of giant OGMs minimizes the increase of postoperative brain oedema as far as possible and translates into lower morbidity and mortality.
Acht kommerzielle Enzymimmunoassay (ELISA)-Testsysteme und ein in.houseHSV-1- und HSV-2-Western blot wurden anhand von 176 mittels Virusisolierung und -typisierung aus korrespondierenden Abstrichen gut charakterisierten Seren auf ihre Eignung zum Nachweis typenspezifischer Antikörper gegen Herpes simplex-Virus (HSV) Typ l und Typ 2 untersucht. Es zeigte sich, daß die auf Vollvirus-Antigenen basierenden ELISAs eine sehr unterschiedliche Sensitivität (85-100% für HSV-1, 35-100% für HSV-2) bei meist nur unzureichender Spezifität (57-93% für HSV-1, 48-91% für HSV-2) erreichen. Hingegen verbindet der einzige ELISA, der das als typspezifisch bekannte HSV-2-Glykoprotein gG-2 als Antigen verwendet, maximale Spezifität (100%) mit mangelnder Sensitivität (52%), wobei insbesondere HSV-l/-2-Koinfektionen nicht erkannt werden. Modifikationen der cut off-Werte konnten die Leistungscharakteristika nicht wesentlich verbessern. Im Western blot ließ sich kein einzelnes HSV-1- bzw. HSV-2-Antigen als optimaler Marker identifizieren, jedoch war bei allen Seren eine eindeutige Zuordnung aufgrund der Reaktivitäts-(Banden-)Muster möglich. Bei Untersuchung von potentiell falsch-positiven „tricky sera"'konnte eine ausreichende Spezifität der acht getesteten IgM-ELISAs lediglich durch Vorbehandlung mit Rheumafaktor-Absorbens erreicht werden. Die Auswertung von 3527 im Rahmen der Routinediagnostik durchgeführten Testungen auf Antikörper gegen HSV-1 und HSV-2 ergab Seroprävalenzraten von durchschnittlich 76,4% für anti-HSV-1 und 12,1% für anti-HSV-2 bei jeweils deutlichem Anstieg mit zunehmendem Alter.
Purpose: Severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) replicates predominantly in the upper respiratory tract and is primarily transmitted by droplets and aerosols. Taking the medical history for typical COVID-19 symptoms and PCR-based SARS-CoV-2 testing have become established as screening procedures. The aim of this work was to describe the clinical appearance of SARS-CoV-2-PCR positive patients and to determine the SARS-CoV-2 contact risk for health care workers (HCW).
Methods: The retrospective study included n = 2283 SARS-CoV-2 PCR tests from n = 1725 patients with otorhinolaryngological (ORL) diseases performed from March to November 2020 prior to inpatient treatment. In addition, demographic data and medical history were assessed.
Results: n = 13 PCR tests (0.6%) were positive for SARS-CoV-2 RNA. The positive rate showed a significant increase during the observation period (p < 0.01). None of the patients had clinical symptoms that led to a suspected diagnosis of COVID-19 before PCR testing. The patients were either asymptomatic (n = 4) or had symptoms that were interpreted as symptoms typical of the ORL disease or secondary diagnoses (n = 9).
Conclusion: The identification of SARS-CoV-2-positive patients is a considerable challenge in clinical practice. Our findings illustrate that taking a medical history alone is of limited value and cannot replace molecular SARS-CoV-2 testing, especially for patients with ORL diseases. Our data also demonstrate that there is a high probability of contact with SARS-CoV-2-positive patients in everyday clinical practice, so that the use of personal protective equipment, even in apparently “routine cases”, is highly recommended.
NADH: ubiquinone oxidoreductase (complex I) is the first enzyme complex of the respiratory chain. Complex I is a redox-driven proton pump that contributes to the proton motive force that drives ATP synthase. The structure of complex I has been analyzed by x-ray crystallography and electron cryo-microscopy and is now well-described. The ubiquinone (Q) reduction site of complex I is buried in the peripheral arm and a tunnel-like structure is thought to provide access for the hydrophobic substrate from the membrane. Several intermediate binding positions for Q in the tunnel were identified in molecular simulations. Structural data showed the binding of native Q molecules and short chain analogs and inhibitors in the access pathway and in the Q reduction site, respectively. We here review the current knowledge on the interaction of complex I with Q and discuss recent hypothetical models for the coupling mechanism.
Legionella pneumophila, a Gram-negative intracellular bacterium, is one of the major causes of Legionnaires’ disease, a specific type of atypical pneumonia. Despite intensive research efforts that elucidated many relevant structural, molecular and medical insights into Legionella’s pathogenicity, Legionnaires’ disease continues to present an ongoing public health concern. Legionella’s virulence is based on its ability to simultaneously hijack multiple molecular pathways of the host cell to ensure its fast replication and dissemination. Legionella usurps the host ubiquitin system through multiple effector proteins, using the advantage of both conventional and unconventional (phosphoribosyl-linked) ubiquitination, thus providing optimal conditions for its replication. In this review, we summarize the current understanding of L. pneumophila from medical, biochemical and molecular perspectives. We describe the clinical disease presentation, its diagnostics and treatment, as well as host-pathogen interactions, with the emphasis on the ability of Legionella to target the host ubiquitin system upon infection. Furthermore, the interdisciplinary use of innovative technologies enables better insights into the pathogenesis of Legionnaires’ disease and provides new opportunities for its treatment and prevention.
Ubiquitination is a widespread post-translational modification that controls multiple steps in autophagy, a major lysosome-mediated intracellular degradation pathway. A variety of ubiquitin chains are attached as selective labels on protein aggregates and dysfunctional organelles, thus promoting their autophagy-dependent degradation. Moreover, ubiquitin modification of autophagy regulatory components is essential to positively or negatively regulate autophagy flux in both non-selective and selective pathways. We review the current findings that elucidate the components, timing, and kinetics of the multivalent role of ubiquitin signals in control of amplitude and selectivity of autophagy pathways as well as their impact on the development of human diseases.
Ubiquitination, and its control by deubiquitinating enzymes (DUBs), mediates protein stability, function, signaling and cell fate. The ovarian tumor (OTU) family DUB OTULIN (FAM105B) exclusively cleaves linear (Met1-linked) poly-ubiquitin chains and plays important roles in auto-immunity, inflammation and infection. OTULIN regulates Met1-linked ubiquitination downstream of tumor necrosis factor receptor 1 (TNFR1), toll-like receptor (TLR) and nucleotide-binding and oligomerization domain-containing protein 2 (NOD2) receptor activation and interacts with the Met1 ubiquitin-specific linear ubiquitin chain assembly complex (LUBAC) E3 ligase. However, despite extensive research efforts, the receptor and cytosolic roles of OTULIN and the distributions of multiple Met1 ubiquitin-associated E3-DUB complexes in the regulation of cell fate still remain controversial and unclear. Apart from that, novel ubiquitin-independent OTULIN functions have emerged highlighting an even more complex role of OTULIN in cellular homeostasis. For example, OTULIN interferes with endosome-to-plasma membrane trafficking and the OTULIN-related pseudo-DUB OTULINL (FAM105A) resides at the endoplasmic reticulum (ER). Here, we discuss how OTULIN contributes to cell fate control and highlight novel ubiquitin-dependent and -independent functions.
Under basal conditions, the proapoptotic protein Bid is a long-lived protein. Pro-apoptotic stimuli such as tumor necrosis factor-alpha (TNFalpha) or Fas induce its caspase-8-mediated cleavage into two fragments. The COOH-terminal cleavage fragment of Bid (tBid) becomes localized to mitochondrial membranes and triggers the release of cytochrome c. Here we show that tBid is ubiquitinated and subsequently degraded by the 26 S proteasome. Degradation of tBid is significantly inhibited by the proteasome inhibitors MG-132 and lactacystin. In contrast, caspase-specific or lysosomal inhibitors do not affect tBid stability. Furthermore, mutation of the putative ubiquitin acceptor sites within tBid results in a stabilized protein as assessed by pulse-chase analysis. To address whether tBid degradation might be regulated by interaction with other Bcl-2-like proteins, cotransfection studies were performed. However, neither the presence of proapoptotic Bax nor antiapoptotic Bcl-2 or Bcl-XL affected tBid degradation. Finally, we determined the functional role of tBid degradation. Overexpression of stabilized tBid proteins significantly enhanced cytochrome c release and subsequent apoptosis induction approximately 2-fold compared with wild type tBid. Similarly, tBid-induced apoptosis was considerably amplified by inhibition of tBid degradation using the proteasome-specific inhibitor MG-132. Thus, proteasomal degradation of tBid limits the extent of apoptosis in living cells.
The inhibitory glycine receptor (GlyR) in developing spinal neurones is internalized efficiently upon antagonist inhibition. Here we used surface labeling combined with affinity purification to show that homopentameric α1 GlyRs generated inXenopus oocytes are proteolytically nicked into fragments of 35 and 13 kDa upon prolonged incubation. Nicked GlyRs do not exist at the cell surface, indicating that proteolysis occurs exclusively in the endocytotic pathway. Consistent with this interpretation, elevation of the lysosomal pH, but not the proteasome inhibitor lactacystin, prevents GlyR cleavage. Prior to internalization, α1 GlyRs are conjugated extensively with ubiquitin in the plasma membrane. Our results are consistent with ubiquitination regulating the endocytosis and subsequent proteolysis of GlyRs residing in the plasma membrane. Ubiquitin-conjugating enzymes thus may have a crucial role in synaptic plasticity by determining postsynaptic receptor numbers.
Oral e-Poster Presentations - Booth 2: Neuro-Oncology C (Imaging&Monitoring), September 27, 2023, 1:00 PM - 2:30 PM
Background: Repetitive TMS (rTMS) can be used to non-invasively map cortical language areas. Commonly, frequencies of 5-10 Hz are used to induce speech errors. We could recently show that frequencies of 30 and 50 Hz are advantageous to achieve higher reliability. However, high-frequent rTMS applied over perisylvian regions still suffer from limited tolerability. Using short-train or paired-pulse TMS (pp-TMS) might offer a good alternative to rTMS to interfere with speech production. In this study, we, therefore, compared 30 Hz rTMS to pp-TMS aiming at improved language mapping.
Methods: 13 healthy, right-handed subjects (f=6, 25-41 years) were investigated using two different rTMS protocols: (i) 30 Hz rTMS and (ii) pp-TMS. TMS protocols were applied in a pseudo-randomized order during a picture naming task (picture-to-trigger interval: 0 ms) over cortical language areas. In a subsequent study, we compared pp-TMS also to short trains of three TMS pulses and repetitive paired pulse TMS. Language errors were post-hoc analysed by two independent raters and were assigned to eight different error categories. The level of pain was assessed on a subjective 0-10 numeric rating scale (NRS). Moreover, language error distribution was analysed using a cortical parcellation system.
Results: 30 Hz rTMS evoked a significantly higher number of errors than the pp-protocol, i.e., 18 ± 12 % vs. 10 ± 7 % (p<0.05). However, pp-TMS was significantly better tolerated with a mean NRS of 2.3 ± 1.6 vs. 3.4 ± 1.5 (p<0.05, FDR-corrected). Of note, pp-TMS could induce a higher number of anomias (15 ± 15 %) than repetitive TMS protocols (4 ± 7 %; p<0.1, FDR-corrected), but less dysarthria. The cortical distribution of errors differed between the two protocols. The results of train-of-three TMS were similar to the pp-TMS protocol.
Conclusions: Due to its better tolerability, pp-TMS might offer the possibility to stimulate regions which are particularly prone to direct facial / trigeminal nerve stimulation, e.g., the inferior frontal gyrus. Moreover, pp-TMS seems advantageous for mapping patients who are comparatively susceptible to rTMS side effects and with regard to safety in general.
In dieser Dissertation wird der Frage nachgegangen, inwiefern sich unangemessene Behandlung in der praktischen Ausbildung zwischen Medizinstudierenden und Studierenden anderer Studienfächer unterscheidet. Zudem wird untersucht, welcher Einfluss der Hierarchie im angestrebten Beruf von den Probanden diesbezüglich zugemessen wird. Auch wird untersucht, wie sich Persönlichkeitsmerkmale auf die Wahrscheinlichkeit, unangemessene Behandlung zu erleben, auswirken.
The mammalian target of rapamycin and the integrated stress response are central cellular hubs regulating translation upon stress. The precise proteins and pathway specificity of translation targets of these pathways remained largely unclear. We recently described a new method for quantitative translation proteomics and found that both pathways control translation of the same sets of proteins.
In the life sciences, there is an ongoing discussion about a perceived ‘reproducibility crisis’. However, it remains unclear to which extent the perceived lack of reproducibility is the consequence of issues that can be tackled and to which extent it may be the consequence of unrealistic expectations of the technical level of reproducibility. Large-scale, multi-institutional experimental replication studies are very cost- and time-intensive. This Perspective suggests an alternative, complementary approach: meta-research using sociological and philosophical methodologies to examine researcher trust in data. An improved understanding of the criteria used by researchers to judge data reliability will provide crucial, initial evidence on the actual scale of the reproducibility crisis and on measures to tackle it.
Human behaviour is inextricably linked to the interaction of emotion and cognition. For decades, emotion and cognition were perceived as separable processes, yet with mutual interactions. Recently, this differen-tiation has been challenged by more integrative approaches, but without addressing the exact neurophysiological basis of their interaction. Here, we aimed to uncover neurophysiological mechanisms of emotion-cognition interaction. We used an emotional Flanker task paired with EEG/FEM beamforming in a large cohort (N=121) of healthy human participants, obtaining high temporal and fMRI-equivalent spatial resolution. Spatially, emotion and cognition processing overlapped in the right inferior frontal gyrus (rIFG), specifically in pars triangularis. Temporally, emotion and cognition processing overlapped during the transition from emotional to cognitive processing, with a stronger interaction in β-band power leading to worse behavioral performance. Despite functionally segregated subdivisions in rIFG, frequency-specific information flowed extensively within IFG and top-down to visual areas (V2, Precuneus) – explaining the behavioral interference effect. Thus, for the first time we here show the neural mechanisms of emotion-cognition interaction in space, time, frequency and information transfer with high temporal and spatial resolution, revealing a central role for β-band activity in rIFG. Our results support the idea that rIFG plays a broad role in both inhibitory control and emotional interference inhibition as it is a site of convergence in both processes. Furthermore, our results have potential clinical implications for understanding dysfunctional emotion-cognition interaction and emotional interference inhibition in psychiatric disor-ders, e.g. major depression and substance use disorder, in which patients have difficulties in regulating emotions and executing inhibitory control.
LFA-1 (Lymphocyte function-associated antigen-1) is a heterodimeric integrin (CD11a/CD18) present on the surface of all leukocytes; it is essential for leukocyte recruitment to the site of tissue inflammation, but also for other immunological processes such as T cell activation and formation of the immunological synapse. Absent or dysfunctional expression of LFA-1, caused by mutations in the ITGB2 (integrin subunit beta 2) gene, results in a rare immunodeficiency syndrome known as Leukocyte adhesion deficiency type I (LAD I). Patients suffering from severe LAD I present with recurrent infections of the skin and mucosa, as well as inflammatory symptoms complicating the clinical course of the disease before and after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (alloHSCT); alloHSCT is currently the only established curative treatment option. With this review, we aim to provide an overview of the intrinsic role of inflammation in LAD I.
Small bowel endoscopy is indicated for patients with an unidentified bleeding site in esophagogastroduodenoscopy and ileocolonoscopy and symptoms of intestinal blood loss or unexplained anemia. In approximately two-thirds of these cases, capsule endoscopy (CE) detects a lesion within the small bowel that explains the patient's symptoms. In few cases, though, lesions outside of the small bowel might be revealed by CE. Therefore, attention to all intestines that are visualized by CE might be necessary not to overlook bleeding sites that had not been discovered by prior flexible endoscopy.
Here the case of a 71-year-old male patient with unexplained anemia is presented by the authors. Small-bowel CE revealed minor bleeding from a neoplastic mass in the cecum. The final diagnosis of an adenocarcinoma of the ascending colon was established after the patient underwent a right hemicolectomy. This article is part of an expert video encyclopedia.
Recently, significant advances have been made by identifying the levels of synchronicity of the underlying dynamics of a given brain state. This research has demonstrated that unconscious dynamics tend to be more synchronous than those found in conscious states, which are more asynchronous. Here we go beyond this dichotomy to demonstrate that the different brain states are always underpinned by spatiotemporal chaos but with dissociable turbulent dynamics. We investigated human neuroimaging data from different brain states (resting state, meditation, deep sleep, and disorders of consciousness after coma) and were able to distinguish between them using complementary model-free and model-based measures of turbulent information transmission. Our model-free approach used recent advances describing a measure of information cascade across spatial scales using tools from turbulence theory. Complementarily, our model-based approach used exhaustive in silico perturbations of whole-brain models fitted to the empirical neuroimaging data, which allowed us to study the information encoding capabilities of the brain states. Overall, the current framework demonstrates that different levels of turbulent dynamics are fundamental for describing and differentiating between brain states.
Significant advances have been made by identifying the levels of synchrony of the underlying dynamics of a given brain state. This research has demonstrated that non-conscious dynamics tend to be more synchronous than in conscious states, which are more asynchronous. Here we go beyond this dichotomy to demonstrate that different brain states are underpinned by dissociable spatiotemporal dynamics. We investigated human neuroimaging data from different brain states (resting state, meditation, deep sleep and disorders of consciousness after coma). The model-free approach was based on Kuramoto’s turbulence framework using coupled oscillators. This was extended by a measure of the information cascade across spatial scales. Complementarily, the model-based approach used exhaustive in silico perturbations of whole-brain models fitted to these measures. This allowed studying of the information encoding capabilities in given brain states. Overall, this framework demonstrates that elements from turbulence theory provide excellent tools for describing and differentiating between brain states.
Due to their physiological role in removing damaged cells, natural killer (NK) cells represent ideal candidates for cellular immunotherapy in the treatment of cancer. Thereby, the cytotoxicity of NK cells is regulated by signals on both, the NK cells as well as the targeted tumor cells, and the interplay and balance of these signals determine the killing capacity of NK cells. One promising avenue in cancer treatment is therefore the combination of NK cell therapy with agents that either help to increase the killing capacity of NK cells or sensitize tumor cells to an NK cell-mediated attack. In this mini-review, we present different strategies that can be explored to unleash the potential of NK cell immunotherapy. In particular, we summarize how modulation of apoptosis signaling within tumor cells can be exploited to sensitize tumor cells to NK cell-mediated cytotoxicity.
Introduction: Despite improvements in medical science and public health, mortality of community-acquired pneumonia (CAP) has barely changed throughout the last 15 years. The current SARS-CoV-2 pandemic has once again highlighted the central importance of acute respiratory infections to human health. The “network of excellence on Community Acquired Pneumonia” (CAPNETZ) hosts the most comprehensive CAP database worldwide including more than 12,000 patients. CAPNETZ connects physicians, microbiologists, virologists, epidemiologists, and computer scientists throughout Europe. Our aim was to summarize the current situation in CAP research and identify the most pressing unmet needs in CAP research.
Methods: To identify areas of future CAP research, CAPNETZ followed a multiple-step procedure. First, research members of CAPNETZ were individually asked to identify unmet needs. Second, the top 100 experts in the field of CAP research were asked for their insights about the unmet needs in CAP (Delphi approach). Third, internal and external experts discussed unmet needs in CAP at a scientific retreat.
Results: Eleven topics for future CAP research were identified: detection of causative pathogens, next generation sequencing for antimicrobial treatment guidance, imaging diagnostics, biomarkers, risk stratification, antiviral and antibiotic treatment, adjunctive therapy, vaccines and prevention, systemic and local immune response, comorbidities, and long-term cardio-vascular complications.
Conclusion: Pneumonia is a complex disease where the interplay between pathogens, immune system and comorbidities not only impose an immediate risk of mortality but also affect the patients’ risk of developing comorbidities as well as mortality for up to a decade after pneumonia has resolved. Our review of unmet needs in CAP research has shown that there are still major shortcomings in our knowledge of CAP.
Lichen-forming fungi are symbiotic organisms that synthesize unique natural products with potential for new drug leads. Here, we explored the pharmacological activity of six lichen extracts (Evernia prunastri, Pseudevernia furfuracea, Umbilicaria pustulata, Umbilicaria crustulosa, Flavoparmelia caperata, Platismatia glauca) in the context of cancer and inflammation using a comprehensive set of 11 functional and biochemical in vitro screening assays. We assayed intracellular Ca2+ levels and cell migration. For cancer, we measured tumor cell proliferation, cell cycle distribution and apoptosis, as well as the angiogenesis-associated proliferation of endothelial cells (ECs). Targeting inflammation, we assayed leukocyte adhesion onto ECs, EC adhesion molecule expression, as well as nitric oxide production and prostaglandin (PG)E2 synthesis in leukocytes. Remarkably, none of the lichen extracts showed any detrimental influence on the viability of ECs. We showed for the first time that extracts of F. caperata induce Ca2+ signaling. Furthermore, extracts from E. prunastri, P. furfuracea, F. caperata, and P. glauca reduced cell migration. Interestingly, F. caperata extracts strongly decreased tumor cell survival. The proliferation of ECs was significantly reduced by E. prunastri, P. furfuracea, and F. caperata extracts. The extracts did not inhibit the activity of inflammatory processes in ECs. However, the pro-inflammatory activation of leukocytes was inhibited by extracts from E. prunastri, P. furfuracea, F. caperata, and P. glauca. After revealing the potential biological activities of lichen extracts by an array of screening tests, a correlation analysis was performed to evaluate particular roles of abundant lichen secondary metabolites, such as atranorin, physodic acid, and protocetraric acid as well as usnic acid in various combinations. Overall, some of the lichen extracts tested in this study exhibit significant pharmacological activity in the context of inflammation and/or cancer, indicating that the group lichen-forming fungi includes promising members for further testing.
Cross-frequency coupling (CFC) has been proposed to coordinate neural dynamics across spatial and temporal scales. Despite its potential relevance for understanding healthy and pathological brain function, the standard CFC analysis and physiological interpretation come with fundamental problems. For example, apparent CFC can appear because of spectral correlations due to common non-stationarities that may arise in the total absence of interactions between neural frequency components. To provide a road map towards an improved mechanistic understanding of CFC, we organize the available and potential novel statistical/modeling approaches according to their biophysical interpretability. While we do not provide solutions for all the problems described, we provide a list of practical recommendations to avoid common errors and to enhance the interpretability of CFC analysis.
Diese Promotionsarbeit dient in erster Linie dazu herauszufinden, ob Unterschiede im Gesamt- und rezidivfreien Überleben zwischen dem laparoskopischen und offenen chirurgischen Zugangsweg der radikalen Nephroureterektomie (RNU) bei Patienten mit nicht-metastasiertem Urothelkarzinom des oberen Harntrakts bestehen. Als sekundäres Ziel soll untersucht werden, ob die Durchführung einer präoperativen Ureterorenoskopie (URS) bei Patienten mit nicht-metastasiertem Urothelkarzinom des oberen Harntrakts zu Unterschieden im Gesamt- und rezidivfreien Überleben führt.
Zur Untersuchung der Hypothesen wurden die Daten von Patienten, die zwischen 2010 und 2020 wegen eines Urothelkarzinom des oberen Harntrakts behandelt wurden, retrospektiv aus institutionellen Datenbanken erhoben. Die Studienpopulation bestand aus Patienten, die älter als 18 Jahre waren, sich einer offenen oder laparoskopischen RNU unterzogen und bei denen kein Verdacht auf Metastasen bestand (cM0). Patienten mit Verdacht auf Metastasen bei der Diagnose (cM1) oder anderen Therapien als einer RNU wurden ausgeschlossen. Die Daten wurden tabellarisch dargestellt und, mithilfe von Kaplan-Meier-Kurven, Unterschiede im Gesamt- und rezidivfreien Überleben hinsichtlich des chirurgischen Zugangs (laparoskopisch versus offen) untersucht. In gesonderten Kaplan-Meier-Kurven wurde darüber hinaus der Einfluss der präoperativen URS auf das Gesamt- und rezidivfreie Überleben beider Kohorten untersucht (unabhängig vom Zugangsweg).
Von den 59 Patienten, die sich einer RNU unterzogen, wurden 29% (n=17) laparoskopisch und 71% (n=42) offen operiert. Die Patienten- und Tumormerkmale waren in beiden Gruppen gleichmäßig verteilt (p≥0,2). Das mediane Gesamtüberleben unterschied sich nicht statistisch signifikant zwischen den Kohorten. Es betrug 93 Monate nach einer laparoskopischen RNU im Vergleich zu 73 Monaten nach einer offenen RNU (p=0,46). Das mediane rezidivfreie Überleben wies keine Unterschiede zwischen laparoskopischer und offener RNU auf und betrug für beide Kohorten 73 Monate (p=0,93). Auch das mediane Gesamt- und rezidivfreie Überleben unterschied sich nicht zwischen Patienten mit und ohne präoperativer URS (p=0,1).
Basierend auf den Ergebnissen einer retrospektiven, unizentrischen Studie zeigten die Gesamt- und rezidivfreien Überlebensraten bei Patienten mit nicht-metastasiertem Urothelkarzinom des oberen Harntrakts, die mit laparoskopischer oder offener RNU behandelt wurden, keinen signifikanten Unterschied. Das laparoskopische Verfahren kann dem offenen Verfahren also ebenbürtig angesehen werden. Außerdem führte eine präoperative URS vor der RNU nicht zu verringerten Gesamt- oder rezidivfreien Überlebensraten.
Trotz der nennenswerten Ergebnisse bestehen auch für die vorliegende Studie Einschränkungen. Sie begründen sich einerseits auf dem retrospektiven Studiendesign, was in einer schlechteren Qualität der Daten resultiert sowie andererseits auf der geringen Stichprobengröße, weshalb die Ergebnisse nur eingeschränkt auf die Allgemeinheit anwendbar sind.
Auf der Grundlage dieser Studie sollten multizentrische, randomisierte, prospektive Studien mit einer umfangreicheren Kohortengröße erfolgen, um diese Ergebnisse zu bestätigen und die verbleibenden Unsicherheiten hinsichtlich des onkologisch günstigsten chirurgischen Verfahrens zu klären.
Untersuchung der Expression von Wachstumsfaktoren in reseziertem Hirngewebe von Epilepsiepatienten
(2023)
Hintergrund: Die Epilepsie gehört zu den häufigsten chronischen neurologischen Erkrankungen beim Menschen. Bei Patienten mit mesialer TLE und Hippocampussklerose besteht die höchste Wahrscheinlichkeit, eine medikamentöse Therapierefraktärität zu entwickeln. Die Ursache der Hippocampussklerose sowie die ursächlichen Mechanismen sind nicht bekannt. Allerdings kann eine initiale Schädigung, wie etwa komplizierte Fieberkrämpfe im Kindesalter, Schädel-Hirn-Traumata, Schlaganfälle, entzündliche Prozesse oder Ähnliches, für die Entwicklung einer Hippocampussklerose prädisponieren. Diese kann anschließend nach einer klinisch stummen Latenzperiode zur Entwicklung spontaner epileptischer Anfälle und der Diagnose einer Epilepsie führen. Im Rahmen der Epileptogenese, also der Entstehung und Progression der Epilepsie kommt es zu Wachstumsprozessen, weshalb eine Beteiligung von neurotrophen Wachstumsfaktoren naheliegend war. Das Ziel dieser Arbeit war die vergleichende Untersuchung resezierter Hippocampi auf Wachstumsfaktoren, um semiquantitative Daten zu deren Verteilung bei Epilepsiepatienten zu erhalten. Des Weiteren war die Korrelation mit den klinischen Daten der Patienten von besonderem Interesse, da so Hinweise auf mögliche Zusammenhänge zwischen dem klinischen Erscheinungsbild und der Expression der Wachstumsfaktoren gewonnen werden konnten.
Methoden: Bei dem in der vorliegenden Arbeit untersuchten Gewebe handelt es sich um Hippocampi von 21 Patienten mit TLE, die epilepsiechirurgisch therapiert wurden. Die Schnitte der paraffinierten Hippocampi wurden mittels Immunhistochemie auf die Wachstumsfaktoren BDNF, FGF2, GDNF, GMFB und PDGF-B untersucht. Im Anschluss wurden die Schnitte gescannt und die Zellen mittels eines Algorithmus identifiziert und ausgewertet. Diese experimentellen Daten wurden anschließend mit den klinischen Daten der Patienten korreliert.
Ergebnisse: Es fand sich eine signifikante Korrelation zwischen der Expression von GMFB und dem postoperativen Outcome der Patienten. Des Weiteren fanden sich auch Korrelationen zwischen der präoperativen Anfallsfrequenz und der Expression von BDNF sowie GDNF. Auch die Epilepsiedauer korrelierte mit der Expression von BDNF. Zudem fanden sich Korrelationen zwischen den Ergebnissen der neuropsychologischen Testungen und der Expression von BDNF, sowie PDGF-B.
Diskussion: Die vorliegende Arbeit liefert einige Daten, die Hinweise für nachfolgende Untersuchungen geben können. Sowohl für die Anfallsfrequenz, als auch für die Epilepsiedauer fanden sich signifikante Korrelationen mit BDNF. Beides ist passend zu den vermuteten und zum Teil in der Literatur beschriebenen Mechanismen im Rahmen der Epilepsie, also einer postiktalen Hochregulation von Wachstumsfaktoren beziehungswiese des Zugrundegehens von Zellen im Verlauf der Erkrankung und damit zu einer reduzierten Expression von Wachstumsfaktoren. Geschlechterabhängige Unterschiede in der Expression der Wachstumsfaktoren fanden sich, passend zu der vorhandenen Literatur, nicht. Interessant ist, dass sowohl Geschlechtshormone als auch anfallssuppressive Medikamente einen Einfluss auf die Expression der Wachstumsfaktoren haben können.
Bis heute ist kein Biomarker bekannt, der eine Vorhersage über den Erfolg einer operativen Therapie bei therapierefraktären TLE treffen kann. Da meine Daten eine Korrelation von GMFB und dem postoperativen Outcome zeigen, bietet es sich für weitere Untersuchungen an, GMFB als präoperativen Biomarker zu nutzen. zu können, wäre eine einfachere Probengewinnung beispielsweise aus Blut, Liquor, Urin oder Speichel notwendig. Im Sinne einer „Liquid Biopsy“ könnte so der Erfolg einer chirurgischen Therapie weiter objektiviert werden, was die Entscheidungsfindung einfacher und risikoärmer gestalten würde.
Die Bande q23 auf Chromosom 11 ist in zahlreiche reziproke chromosomale Translokationen verwickelt. Diese sind dominant mit dem Krankheitsphänotyp einer AML, ALL und seltener mit malignen Lymphomen und myelodysplastischen Syndromen assoziiert. Mittlerweile sind fünfundachtzig cytogenetische Aberrationen der Bande 11q23 bekannt. Das auf 11q23 betroffene Gen wird als das Mixed Lineage Leukemia (MLL), Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL-1), Human Homolog of trithorax (HRX) oder als Human Trithorax 1 (Htrx1) bezeichnet. Die häufigsten Partnergene des MLL sind AF4 (40 %), AF9 (27 %), sowie ENL, AF6, ELL und AF10 (4-7 %).
Die Bruchpunkte von t(11;V) Translokationen sind nicht gleichmäßig über das gesamte, 92 kb große humane MLL-Gen verteilt, sondern liegen alle in der 8,3 kb großen Bruchpunktsregion Bpr. Auch innerhalb der Bpr ist die Verteilung der Translokationsbruchpunkte nicht homogen. Die Bruchpunkte von Patienten mit de novo Leukämien und einem Alter über einem Jahr liegen mehrheitlich in der 5’-Hälfte der Bpr, dem Subcluster I. Dagegen liegen die Bruchpunkte von Patienten mit therapiebedingten Leukämien und einem Alter unter einem Jahr überwiegend in der 3’-Hälfte der Bpr, dem Subcluster II.
Neuere Forschungsergebnisse zeigten, daß DNA-Doppelstrangbrüche auf zwei verschiedenen Chromosomen eine hinreichende Voraussetzung für das Entstehen chromosomaler Translokationen sind. Aufgrund der inhomogenen Verteilung der Translokationsbruchpunkte im MLL-Gen stellte sich die Frage, ob bestimmte Regionen dieses Gens für DNA-Doppelstrangbrüche prädisponiert sind. Interessanterweise ist Subcluster II extrem sensitiv gegenüber DNA-Doppelstrangbrüchen, die durch cytotoxische Agenzien oder Apoptose-auslösende Ereignisse induziert werden können. In unserer Arbeitsgruppe konnte eine etwa 200 bp große Region lokalisiert werden, über die sich nahezu alle Etoposid-induzierten DNA-Doppelstrangbrüche verteilten.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß die Bildung von DNA-Doppelstrangbrüchen in dieser Region durch die Gabe eines Caspase-Inhibitors gehemmt werden kann. Eine Etoposid-induzierte Protein-DNA-Wechselwirkung konnte allerdings nicht nachgewiesen werden. In der Literatur fanden sich Hinweise darauf, daß Subcluster II im Gegensatz zu Subcluster I eine verstärkte Histonacetylierung aufweist. Basierend auf diesen Hinweisen sollte die Arbeitshypothese untersucht werden, ob Subcluster II einen geninternen Promotor des MLL-Gens darstellt.
Die potentielle Promotorregion wurde zunächst durch Computeranalysen eingegrenzt. Mit RT-PCR Experimenten wurde anschließend der potentielle geninterne Promotor des murinen Mll-Gens in einer murinen Fibroblastenzellinie lokalisiert, die einen Transkriptionsstop und eine Polyadenylierungssequenz in Exon 4 des Mll-Gens trug. Um die am Mausmodell gewonnenen Erkenntnisse auch im humanen System zu überprüfen, wurde die geninterne Promotorregion des humanen MLL Gens vor ein Luciferasereportergen kloniert. Durch RTPCR konnte der geninterne Transkriptionsstart im Subcluster II des humanen MLL-Gens lokalisiert werden. Damit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, daß Transkriptionsinitiation und genetische Instabilität im Subcluster II des humanen MLL-Gens kolokalisieren.
Durch Deletionsmutanten wurde die Bedeutung der einzelnen Module dieser Promotorregion ermittelt. Dabei zeigte sich, daß die Anwesenheit von zwei retromobilen Elementen eine Enhancer-Funktion haben. Demgegenüber zeigte die homologe murine Sequenz, die in unserer Arbeitsgruppe gleichzeitig von S. Scharf untersucht wurde und für die keine erhöhte Anfälligkeit für DNA-Doppelstrangbrüche bekannt ist, nur eine schwache Promotoraktivität. Dies weist auf einen Zusammenhang zwischen der genetischen Instabilität von Subcluster II und der Rate geninterner Transkriptionsinitiationsprozesse hin.
Das Protein, für das das Transkript des geninternen murinen Promotors kodiert, wurde mittels immunhistologischer und Western Blot Experimente nachgewiesen. Dabei konnte gezeigt werden, daß dieses Protein, wie auch das MLL-Protein, proteolytisch durch Taspase1 und daß sich ein Mini-MLL-Komplex bildet.
Die vorliegende Studie widmete sich der Untersuchung von mikrostrukturellen Eigenschaften im Gehirn von Patienten mit Epilepsie, bei denen im herkömmlichen Magnetresonanztomografie (MRT) keine strukturellen Anomalien festgestellt wurden. Epilepsie ist eine komplexe neurologische Störung, die durch wiederkehrende epileptische Anfälle gekennzeichnet ist. I Bisher wurde die Beeinträchtigung der Hirnmikrostruktur in dieser Gruppe kaum erforscht, obwohl aufgrund pathologischer Umstrukturierungen zerebraler Netzwerke, neuronaler Hyperaktivität und Hypersynchronisation ähnliche Schäden wie bei Patienten mit sichtbaren Läsionen angenommen werden könnten. Zur Untersuchung der zerebralen Mikrostruktur wurden in dieser Studie hochauflösende quantitative Tl-, T2- und Protonendichte (PD)-Verfahren in Kombination mit einer Gewebesegmentierung auf Basis synthetischer Anatomien verwendet.
Es wurden insgesamt 27 Epilepsiepatienten rekrutiert, bei denen mittels herkömmlicher MRT keine strukturellen Läsionen im Gehirn festgestellt wurden. Die MRT-Daten wurden mit einem 3-Tesla-MAGNETOM-TRlO-MR-Scanner erfasst, der mit einer 8-Kanal-Kopfspule ausgestattet war. Die quantitative MRTTechnik ermöglichte die Messung von Tl-, T2- und PD Werten, um die mikrostrukturellen Eigenschaften des kortikalen Gewebes zu analysieren. Die kortikale graue Substanz wurde analysiert, indem zur Vermeidung von Partialvolumeneffekten Tl-, T2- und PD-Werte aus den zentralen 20% des Kortex ausgelesen und in Oberflächendatensätzen gespeichert wurden. Die Gruppenvergleiche wurden dann mittels statistischer Analysen (allgemeines lineares Modell) und Permutationssimulationen durchgeführt, um Cluster zu identifizieren, die auf mögliche Gruppenunterschiede hinweisen. Für die weiße und tiefe graue Substanz erfolgte eine „region of interest"-basierte Analyse und eine Voxel-weise Analyse.
Die beschriebenen Analysen der quantitativen MRT-Daten zeigten keine signifikanten Unterschiede der Tl-, T2- oder PD-Werte zwischen den Gruppen. Weder in der grauen noch weißen Substanz ergaben sich demnach Hinweise auf mikrostrukturelle Veränderungen bei Patienten mit MRT-negativer Epilepsie.
Die Ergebnisse zeigen, dass zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen erforderlich sein werden, um die maßgeblichen Faktoren und Mechanismen zu ermitteln, die zur mikrostrukturellen Schädigung von Gehirngewebe in unterschiedlichen Untergruppen von Epilepsiepatienten beitragen.
Die Entartung von B-Zellen stellt den Ursprung vieler maligner Erkrankungen dar. Bei der Prä-B-Zell-ALL, welche 15 % der malignen Erkrankungen im Kindesalter ausmacht, findet die Entartung auf der Entwicklungsstufe der Prä-B-Zellen statt. In der normalen Hämatopoese fungiert der Prä-BZR als Kontrollpunkt in der Entwicklung der B-Zellen, weshalb der Rezeptor sowie die von ihm ausgehenden Signalwege bereits bei vielen hämatologischen Neoplasien als therapeutische Ansatzpunkte in Betracht gezogen wurden.
Der Prä-BZR selbst stellt einen Tumorsuppressor dar: Etwa 13,5 % der Prä-B-Zell-ALL sind von einem aktiven Prä-BZR-Signal abhängig. In entarteten Zellen findet oftmals eine Imitation der Proliferationssignale eines konstitutiv aktiven BZRs statt. Bei Zellen ohne einen funktionellen Rezeptor führt die Rekonstruktion des Rezeptors jedoch zum Zelltod. Sowohl ein zu hohes als auch ein zu niedriges Aktivitätsniveau des Prä-BZRs haben somit einen negativen Effekt auf das Wachstumsverhalten der Zellen zur Folge.
Wichtige downstream des Prä-BZRs vorkommende Effektormoleküle sind die Histonmethyltransferase DOT1L und der Tumorsuppressor BRD7. DOT1L interagiert mit dem Transkriptionsfaktor AF10, der eine bedeutsame Rolle bei der Entstehung von Mixed-lineage-Leukämien spielt; eine DOT1L-Inhibition zeigt daher auch nur bei MLL-rearrangierten Leukämien therapeutische Effekte.
In dieser Dissertationsarbeit konnte der Tumorsuppressorphänotyp von BRD7 aufgezeigt werden. Außerdem zeigten sich Effekte auf den PI3K- sowie den MEK-Signalweg durch Dephosphorylierung der Kinasen AKT und ERK. Dieser Aspekt kann mithilfe einer hypothetischen Feedback-Schleife zwischen BRD7, dem PI3K-Signalweg sowie dem Prä-BZR erklärt werden. BRD7 und Gene des PI3K-Signalwegs könnten hierbei über Chromatin-Remodellierung miteinander interagieren. Die Analyse der Phosphosite von BRD7 stellt einen essenziellen Aspekt dar, um diese Feedback-Schleife experimentell zu validieren.
Auf der anderen Seite führte auch die Inaktivierung von BRD7 zu negativen Effekten auf das Wachstumsverhalten der Zellen. Ähnlich wie der Transkriptionsfaktor TCF3, der einen oberen Schwellenwert besitzt, könnte BRD7 einen unteren Schwellenwert besitzen, unter welchem
wachstumshemmende Effekte hervorgerufen werden. Außerdem sind auch proapoptotische Wirkungen für eine Überaktivierung des ERK- und des AKT-Signalwegs beschrieben worden, beispielsweise über die Hemmung des AKT-Inhibitors PTEN.
Durch massenspektrometrische Analysen konnte gezeigt werden, dass eine Überexpression von BRD7 die Komplexe der mitochondrialen Atmungskette hochreguliert. Die proliferationshemmenden Effekte des PI3K-Signalwegs überwiegen jedoch vermutlich diese positiven Effekte auf die Energiegewinnung der Tumorzellen. Alternativ könnte es sich in den Tumorzellen lediglich um einen Kompensationsmechanismus bei geschädigter oxidativer Phosphorylierung handeln.
Bei der Analyse der molekularen Hintergründe des Wachstumsnachteils der BRD7-überexprimierenden Zellen konnte festgestellt werden, dass die Prä-B-Zellen RCH-ACV vom PI3K-Signalweg, jedoch nicht vom MEK-Signalweg abhängig sind. Es ist denkbar, dass noch weitere Moleküle reguliert werden müssen, damit die Modifikation des MEK-Signalwegs Effekte auf das Wachstumsverhalten und Überleben der Zellen ausübt.
In dieser Arbeit konnten der Prä-BZR und die von ihm ausgehenden Signalwege als gute Ansatzpunkte bei der Therapie der Prä-B-Zell-ALL identifiziert werden. Zwar zeigten sich bei Überexpression und Inhibition von BRD7 nur Effekte auf die Proliferation der Zellen, jedoch existieren vielfältige Interaktionen mit upstream lokalisierten Signalmolekülen (hypothetische Feedback-Schleife). Die dadurch angestoßenen Signalwege können zur Einleitung der Apoptose beitragen. Prinzipiell könnte der Tumorsuppressor BRD7 therapeutisch durch das Designen von Kinasen eingesetzt werden, welche eine gezielte Phosphorylierung und damit konstitutive Aktivierung von BRD7 bewirken, jedoch stellt der Einsatz von etablierten, weiter upstream ansetzenden Kinase-Inhibitoren einen effektiveren therapeutischen Ansatzpunkt zur Apoptoseeinleitung im Patienten dar.
In der durchgeführten Studie erfolgte die Untersuchung des visuellen Arbeits-gedächtnisses von bipolaren Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Es erfolgten bereits viele Untersuchungen an Patienten mit bipolarer Störung. Wird das Hauptaugenmerk auf die kognitiven Funktionen der Patienten gelegt, so konnte bereits in einigen Studien gezeigt werden, dass nicht nur in depressi-ver oder manischer, sondern auch in euthymer Stimmungslage kognitive Defizi-te vorliegen. Zur näheren Untersuchung der Funktionen des visuellen Arbeits-gedächtnisses der Patienten mit bipolarer Störung wurde daher eine fMRT-Untersuchung durchgeführt. Hier wurden Patienten, die an bipolarer Störung erkrankt sind, mit gesunden Kontrollen verglichen. Dabei wurden die bipolaren Patienten in euthymer Stimmungslage untersucht. Weder in Antwortrichtigkeit noch Reaktionsgeschwindigkeit konnte ein signifikanter Gruppenunterschied nachgewiesen werden. Außerdem wurde in der Untersuchung eine Differenzie-rung zwischen den einzelnen Phasen gemacht, die eine Gedächtnisinformation durchläuft. Bei diesen Phasen handelt es sich um Enkodierungs-, Halte- und Abrufphase. Hierbei konnten veränderte Aktivierungsmuster an diversen Hirn-strukturen der bipolaren Patienten dargestellt werden. Diese Veränderungen ziehen sich durch alle drei Phasen der Gedächtniskonsolidierung und können vor allem im präfrontalen Kortex nachgewiesen werden. Es handelt sich dabei vor allem um eine schwächere Aktivierung des präfrontalen Kortex (PFC) der bipolaren Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Unter anderem ist das Arbeitsgedächtnis im PFC lokalisiert. Diese Ergebnisse scheinen ein Hin-weis dafür zu sein, dass bei den bipolaren Patienten neuronale Defizite im visu-ellen Arbeitsgedächtnis vorliegen.
Aufgrund der starken Heterogenität und Komplexität der akuten myeloischen Leukämie ist diese bis heute nicht zufriedenstellend zu behandeln. Die bestmögliche Therapie wird mittlerweile zunehmend auf die Erkrankung des Einzelnen angepasst. Vermehrt gewinnen Tyrosinkinase-Inhibitoren in der Therapie an Bedeutung. Diese Inhibitoren hemmen Proteine auf zellulärer Ebene.
Bei etwa 30% der AML-Patienten lassen sich Mutationen des FLT3-Gens nachweisen. Das Gen kodiert für die fms like tyrosine kinase 3, eine Rezeptor-Tyrosinkinase an der Zelloberfläche von unreifen Blutzellen des Knochenmarks. Durch Mutationen des FLT3 Gens erhalten diese Zellen einen Proliferationsvorteil gegenüber den physiologischen Blutzellen.
Am häufigsten kommt es zu in frame-Insertionen des FLT3-Gens, vor allem im Bereich der juxtamembranen Domäne: sogenannte interne Tandemduplikationen (ITD). Weiterhin kommen zu einem geringeren Teil Punktmutationen einzelner Codons, zum Beispiel im Bereich des activation loops oder im Bereich des gatekeepers vor. Durch das Auftreten der Punktmutationen, die entweder bereits zum Zeitpunkt der Diagnose vorliegen oder erst während einer Therapie mit einem Tyrosinkinase-Inhibitor entstehen können, verändert sich das Bindungsverhalten vieler solcher gegen FLT3 gerichteten Inhibitoren. Durch Letzteres kann ein mögliches Therapieversagen beispielsweise während der Behandlung mit AC220 (Quizartinib) erklärt werden (Smith et al.).
In der vorliegenden Dissertationsschrift sind Unterschiede der Signalwege zwischen FLT3-ITD und FLT3-ITD mit der zusätzlichen gatekeeper-Punktmutation F691L herausgearbeitet. Dafür wurden die beiden FLT3-Mutationen in den Vektor pMy-IRES-GFP eingebracht und retroviral in Ba/F3-Zellen transduziert. Nach Überprüfung der Expression von FLT3 ITD und dem Wachstumsverhalten unter Zugabe von AC220 (Quizartinib), wurden verschiedene Signalkaskaden von FLT3 mittels Western Blot untersucht. Hierbei zeigten sich sowohl Unterschiede für die Expression von phosphoryliertem ERK als auch von phosphoryliertem STAT5.
Durch verschieden starke Expressionen der FLT3130kDa- und FLT3160kDA-Varianten wurde eine unterschiedliche Lokalisation von FLT3-ITD in Zellen mit und ohne die Mutation F691L postuliert. Allerdings ließ sich diese experimentell mittels Immunfluoreszenz nicht belegen, da die Methode für die verwendeten Suspensionszellen nicht ausreichend geeignet war.
In den durchgeführten Versuchen zum Wachstumsverhalten der Zellen bei der Verwendung von Kinaseinhibitoren konnte bei der Verwendung des SYK-Inhibitors R406 eine dosisabhängige Proliferationshemmung der FLT3-ITD-mutierten Ba/F3- und 32D-Zellen beobachtet werden. Die Hemmung von FLT3 durch R406 wurde in der Literatur bereits beschrieben (Braselmann et al.).
Die abschließenden Experimente der Massenspektrometrie mit SILAC Markierung lassen mit der Detektion von mehreren hundert signifikant regulierten phosphorylierten Proteinen in den beiden FLT3-ITD-exprimierenden Populationen auf die Aktivierung unterschiedlicher Signalwege schließen. Durch das Vergleichen einzelner Teilexperimente ergaben sich Proteine, deren Phosphorylierung mehrfach in die gleiche Richtung reguliert war. Für Zellen, die zusätzlich zur ITD-Mutation die Mutation F691L besaßen, konnten insgesamt sieben hoch-regulierte, phosphorylierte Proteine ermittelt werden, bei denen ein zellulärer Effekt durch die Phosphorylierung der entsprechenden Aminosäurereste in der Literatur beschrieben ist.
Das im Western Blot nachgewiesene, in Zellen mit der Mutation F691L stärker phosphorylierte STAT5 ist aller Voraussicht nach Ursache der nachgewiesenen verstärkten Phosphorylierung von RPS6 im Experiment der globalen Phosphorylierung. Die PIM-Kinasen als Substrate einer STAT5-induzierten Transkription phosphorylieren RPS6 an Serin 235. Dies führt seinerseits zu einer verstärkten Translation von mRNA weiterer Gene. Die genauen Zusammenhänge der hier ermittelten Unterschiede müssen jedoch weiter untersucht werden.
In Zukunft könnte zudem die Untersuchung der beiden Proteine SHP 1 oder HSP90 weitere Aufschlüsse über die unterschiedlichen Signalwege geben. Für beide Proteine wurden Phosphorylierungen detektiert, die in den untersuchten Zellen mit FLT3-ITD bzw. der zusätzlichen Punktmutation F691L unterschiedlich reguliert sind.
In der vorliegenden Studie wurden Patienten mit struktureller Epilepsie bedingt durch eine fokale kortikale Dysplasie (FCD) mittels moderner Magnetresonanztomographie (MRT)-Verfahren untersucht.
Bei FCDs handelt es sich um Fehlbildungen der Großhirnrinde, die mit einer hohen epileptogenen Aktivität vergesellschaftet sind. Einige dieser Patienten unterziehen sich einer epilepsiechirurgischen Resektion, sind jedoch hiernach hinsichtlich ihrer Anfallsfrequenz dennoch nicht ausreichend kontrollierbar, weshalb Grund zur Annahme besteht, dass es neben der fokalen kortikalen Dysplasie andere Faktoren geben könnte, die epileptische Anfälle verursachen.
Basierend auf dieser Überlegung wurde mittels T2-Relaxometrie untersucht, ob bei Patienten mit FCDs mikrostrukturelle Veränderungen in Teilen des Kortex vorhanden sind, die mittels konventioneller MRT-Verfahren normal bzw. gesund erscheinen. Es wird angenommen, dass bei diesen Patienten auch außerhalb der FCD mikrostrukturelle Veränderungen, beispielsweise bedingt durch Schädigung im Rahmen von Anfällen oder durch Therapieeffekte, vorzufinden sind.
Für die Studie wurden 16 Patienten mit einer neuroradiologisch gesicherten FCD und 16 hinsichtlich des Alters und des Geschlechts gematchte gesunde Probanden rekrutiert.
Die Daten wurden an einem 3 Tesla (T) MRT-Scanner erhoben. Um die T2-Relaxationszeit zu messen, wurden Spin-Echo Datensätze mit verschiedenen Echozeiten (TE) aufgezeichnet. Zur Erfassung der Ausdehnung der FCD wurden konventionelle fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR)-Datensätze akquiriert. Zur Segmentierung des Gewebes wurden synthetische T1-gewichtete magnetization-prepared rapid acquisition of gradient echos (MP-RAGE)-Datensätze aus quantitativen T1-Karten berechnet. Der Kortex und dessen Grenzflächen wurden mittels FreeSurfer anhand der MP-RAGE-Datensätze identifiziert und die kortikale Dicke wurde gemessen. Die FCD-Areale wurden in den FLAIR-Datensätzen manuell markiert und aus den T2-Karten exkludiert, um die FCD-assoziierten Veränderungen nicht in die Analyse einzubeziehen.
Anschließend wurden kortikale T2-Werte ausgelesen und in Oberflächendatensätzen gespeichert, um dann durchschnittliche kortikale T2-Werte für jeden Probanden zu ermitteln und mittels ungepaartem t-Test zwischen den Gruppen zu vergleichen. Zudem wurde der Pearson-Korrelationskoeffizient zwischen den kortikalen T2 Werten und klinischen Parametern berechnet. Außerdem wurde eine oberflächenbasierte Gruppenanalyse kortikaler T2-Werte und der kortikalen Dicke durchgeführt. Hierbei wurden Permutationssimulationen durchgeführt, um kortikale Cluster zu erkennen, die fokale Gruppenunterschiede anzeigen, und um für Mehrfachvergleiche zu korrigieren.
Die Analyse ergab, dass die durchschnittlichen kortikalen T2-Werte außerhalb der FCD in der Patientenkohorte im Vergleich zu den gesunden Probanden signifikant erhöht waren. Diese T2-Veränderungen zeigten weder eine signifikante Korrelation mit der Anzahl der Anfälle der letzten drei Monate, noch mit der Anzahl der jemals eingenommenen antiepileptischen Medikamente. Insbesondere wurden T2-Erhöhungen in den frontalen, parietalen und manchen temporalen Regionen festgestellt. Die oberflächenbasierte Analyse der Kortexdicke zeigte keine signifikanten Gruppenunterschiede.
Mittels T2-Relaxometrie und oberflächenbasierten Analyse-Techniken wurden demnach T2-Veränderungen des mittels konventioneller MRT-Bildgebung unauffällig erscheinenden zerebralen Kortex bei Patienten mit FCD und Epilepsie festgestellt.
Die Ergebnisse deuten auf das Vorhandensein von mikrostrukturellen Veränderungen hin, die sich mit konventionellen MRT-Verfahren nicht erfassen lassen. Potentielle Ursachen dieser Veränderungen sind neben Effekten der antikonvulsiven Medikation möglicherweise auch gliotischer Gewebeumbau bedingt durch stattgehabte epileptische Anfälle. Die Studie legt nahe, dass strukturelle Epilepsien mehr als ein Symptom bedingt durch eine fokale Läsion sind und stattdessen das Gehirn als Ganzes betreffen.
Im EU-Projekt „Regulatory Control Networks of Synthetic Lethality“ (SYNLET) wurden durch Vergleich der Genexpressionsprofile auf Transkriptionsebene von parentalen sensitiven Neuroblastom-Zelllinien und ihren Vincristin-resistenten Sublinien bioinformatisch 40 Kandidatengene ermittelt, die für Vincristin-Resistenz und damit Zellüberleben essentiell sein könnten. Diese Kandidatengene wurden im Rahmen dieser Dissertation einzeln in Neuroblastomzellen der Vincristin-resistenten Sublinie UKF-NB-2rVCR20 herunterreguliert durch Transfektion (Elektroporation) von small interfering RNAs (siRNAs; knock down). Anschließend wurden die Zellen ohne und mit verschiedenen Vincristin-Konzentrationen auf Zellviabilitätsveränderungen getestet. Beim Kandidatengen mit den niedrigsten Zellviabilitäten (SMARCC1) wurde ein Western Blot gemacht, um die Herunterregulierung zu bestätigen. Zu Beginn wurde das effektivste Programm zur Elektroporation der UKF-NB-2rVCR20-Zellen durch eine Transfektionsoptimierung ermittelt. Alle Kandidatengene wurden 2x transfiziert, bei unklaren oder besonders interessanten Ergebnissen auch 3x. Als positive Kontrolle wurde der ABC-Transporter MDR1 herunterreguliert, da hier die Auswirkungen auf die Resistenz gegen Vincristin bekannt sind. Bei 10 von 40 Kandidatengenen waren die Zellviabilitäten ohne Vincristin und/oder bei mindestens einer Vincristin-Konzentration extrem verändert (FOXJ1, MAP2K1, NFYB, RICS, SMARCA1, SMARCB1, SMARCC1, STK35, TOCA1 und TPM2). Das entspricht einem Prozentsatz von 25 % Kandidatengenen, bei denen die bioinformatisch vorhergesagte Wirkung in vitro bestätigt werden konnte. Allerdings sind bei diesen 10 effektiven Kandidatengenen auch 2 Gene dabei, nach deren Herunterregulierung es zu einer erhöhten Zellviabilität kam (FOXJ1 und RICS). Bei der Frage, welche Gene das Absterben der Tumorzellen beschleunigen und als ein mögliches Therapieziel in Frage kommen könnten, bleiben also 8 Kandidatengene (20 % aller Kandidatengene). Das interessanteste Kandidatengen ist SMARCC1, da die Herunterregulierung alleine (ohne Zugabe von Vincristin) zu einer massiven Abnahme der Zellviabilität führte. Damit stellt SMARCC1 ein interessantes Ziel zur Therapie in Tumorzellen dar.
Untersuchung von long non-coding RNA im Entzündungsmodell mit mesenchymalen Stamm-/Stromazellen
(2022)
Entzündungsprozesse sind essentiell zur Abwehr exogener und endogener Pathogene sowie bei der Geweberegeneration. Ihre Dysregulation ist an unzähligen Krankheitsprozessen beteiligt. Die Auslösung einer Entzündung ist besonders gut untersucht bei Toll-like Rezeptoren, die Strukturen von Mikroorganismen erkennen können und durch Signalkaskaden beispielsweise ΝF-κB aktivieren. LncRNAs regulieren die Genexpression und wurden dabei bereits im Rahmen von Entwicklung, Proliferation, Karzinogenese und Entzündung nachgewiesen. ASC sind für die regenerative Medizin aufgrund ihrer einfachen Gewinnung und ihrer Differenzierbarkeit höchst interessant. Zudem haben sie einen Einfluss auf inflammatorische Prozesse. Daher könnte es relevant sein, welche Rolle lncRNAs während Entzündungsprozessen bei ASC spielen. Daraus könnten sich auch potentielle Ansätze für Diagnostik und Therapie entwickeln.
Es wurde ein Entzündungsmodell mit ASC etabliert, welche mit Bakterientoxinen stimuliert wurden. Das Modell wurde mit einem im nephrologischen Labor etablierten Modell mit renalen Epithelzellen hinsichtlich der Entzündungsantwort verglichen. Diese Entzündungsantwort wurde anhand der Zytokinproduktion auf mRNA- und Proteinebene quantifiziert. Anschließend erfolgte eine RNA-Sequenzierung und Vergleich der RNA bei stimulierten und nicht-stimulierten ASC. Die detektierten veränderten lncRNAs wurden mittels qPCR validiert. Zuletzt wurde durch knockdown einer ausgewählten lncRNA versucht, Einfluss auf die Entzündungsprozesse zu nehmen.
Die vorgelegte Arbeit zeigt deutlich, dass ASC eine stärkere Entzündungsantwort als renale Epithelzellen zeigen. Als Mittelweg aus maximaler Entzündungsantwort und realistischen Stimulationsbedingungen wurde eine Stimulation mit 10 ng/ml LPS für 4 h gewählt. Nach der RNA-Sequenzierung zeigte die funktionelle Analyse der veränderten codierenden RNA Hinweise auf Entzündungsprozesse, Zellmigration, Chemotaxis, Differenzierung, Proliferation sowie Alkoholismus, Atherosklerose, Diabetes mellitus und Insulinresistenz. Diese Ergebnisse lassen sich mit dem aktuellen Stand der Forschung in Einklang bringen und legen die Bedeutung von Entzündung und ASC in diesen Bereichen dar. Bei den lncRNAs ergab die Sequenzierung insgesamt 48 expressionsveränderte Transkripte, H19 konnte hierbei erfolgreich validiert werden. Diese lncRNA war im Rahmen der LPS-induzierten Entzündung expressionsvermindert. Aufgrund donorspezifischer Einflussfaktoren auf die Genexpression bei ASC wie Körpergewicht und Morbidität sowie allgemeiner interindividueller Schwankung der Expression von lncRNA sind aber weitere Untersuchungen zur Detektion relevanter lncRNAs erforderlich. Die Transfektionsversuche zeigten Hinweise darauf, dass der H19-knockdown möglicherweise die LPS-vermittelte Entzündungsantwort bei ASC verstärkt.
Zusammenfassend wurde ein Modell zur Untersuchung von lncRNA bei LPS-induzierter Inflammation in ASC etabliert sowie im Rahmen dessen H19 als relevante lncRNA detektiert, die den Ausgangspunkt für weitere Forschung darstellt.
In dieser retrospektiven Studie wurden 47 Patienten mit einem histologisch nachgewiesenen Analkarzinom und im Anschluss aufgetretenen Rezidiv nach Beendigung der Radiochemotherapie und hinsichtlich der Risikofaktoren für das tumorfreie, sowie das Gesamtüberleben ausgewertet.
Auffällig in dieser Patientenkohorte war der hohe Anteil an männlichen Patienten (68,1 %), an HIV-positiven (36,2 %) sowie an Patienten mit nachgewiesenem Lymphknotenbefall bei Erstdiagnose (72,3 %).
Als signifikante Risikofaktoren für das tumorfreie Überleben wurden ein Primärtumor ab ≥ T3-Kategorie (Hazard-Ratio 1,87), ein Karnofsky-Performance-Status ≤ 80 % vor Beginn der Radiochemotherapie (Hazard-Ratio 3,25), sowie das initiale fehlende therapeutische Ansprechen der Radiochemotherapie (Hazard-Ratio 5,9) festgestellt. Auffällig war, dass kein signifikanter Einfluss bzgl. des biologischen Geschlechts, des Gradings, der N Kategorie oder des Alters ermittelt werden konnte.
In Bezug auf das Gesamtüberleben der Patienten ergaben sich folgende signifikante Risikofaktoren: eine T-Kategorie ≥ T3 (Hazard-Ratio 4,091), ein hohes UICC-Stadium (Hazard Ratio 2,89 für Stadium IIIC), das fehlende initiale therapeutische Ansprechen der Radiochemotherapie (Hazard-Ratio 9,59), ein Karnofsky-Performance-Status ≤ 80 % (Hazard-Ratio 12,23). Ein protektiver Faktor stellte ein längeres tumorfreies Überleben (Hazard-Ratio 0,935) dar.
Die Auswertung des gesamten und des tumorfreien Überlebens hinsichtlich des Befallsmusters der Rezidive ergab, dass mit zusätzlich zum lokalen Rezidiv nachgewiesenem lokoregionären Rezidiv und Fernmetastasen sich sowohl das tumorfreie Überleben (Ein-Jahres-tumorfreies Überleben 52,9 ± 12,1 % vs. 15,0 ± 8,0 %) als auch das Gesamtüberleben (5-Jahres-Gesamtüberleben 75,0 ± 12,5 % vs. 0,0 %) signifikant verringerten.
Im Vergleich der Merkmale der Patienten mit und ohne nachgewiesenen Fernmetastasen ergab sich ein signifikanter Unterschied in Bezug auf den Anteil der Tumore ≥ T3 (75 %).
In der Untergruppe, die mittels abdominoperinealer Rektumexstirpation therapiert wurde, konnte kein signifikanter Unterschied in Bezug auf die rpT-Kategorie, R-Klassikfikation, Pn-, V- und L-Klassifikation festgestellt werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Medikamentenadhärenz an die Therapie mit oralen Antikoagulanzien (OAT) in der Schlaganfall-Sekundärprophylaxe und leitet auf Basis einer prospektiven Untersuchung Rückschlüsse über das Einnahmeverhalten unter verschiedenen Behandlungsformen ab.
Orale Antikoagulanzien werden erfolgreich zur Schlaganfallprävention bei Patienten mit Vorhofflimmern eingesetzt. Über Jahrzehnte waren Vitamin K-Antagonisten (VKA) die einzige Therapieoption, in der Praxis jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, wie etwa Medikamenten- und Nahrungsmittelinteraktionen sowie häufige Gerinnungskontrollen. Als ab dem Jahr 2011 die ersten nicht-Vitamin K oralen Antikoagulanzien (NOAK) zugelassen wurden (zunächst Rivaroxaban und Dabigatran), lag ein besonderes Augenmerk auf der Frage, ob die fehlenden Gerinnungskontrollen und dadurch selteneren Arztkontakte unter Einnahme von NOAK einen negativen Einfluss auf die Adhärenz ausüben könnte.
In der vorliegenden Studie wurden prospektiv Daten zur Adhärenz und Persistenz in Bezug auf die Therapie mit OAT zu Zwecken der Schlaganfall-Sekundärprophylaxe gesammelt. Hierbei stand die Selbsteinschätzung der Patienten anhand der 8-Punkte-Morisky Medication Adherence Scale (MMAS-8) im Vordergrund. Die Daten der Untersuchung wurden an drei großen akademischen Schlaganfallzentren der Universitätskliniken Frankfurt, Würzburg und Marburg (Klinikum Fulda) erhoben. Während des Zeitraums Oktober 2011 bis September 2012 wurden alle 596 Patienten mit der Entlassungsdiagnose eines ischämischen Schlaganfalls oder einer transient ischämischen Attacke in Kombination mit Vorhofflimmern in die Studie aufgenommen. Dabei bildeten diejenigen 324 Patienten, die nach Entlassung eine orale Antikoagulation (VKA, Dabigatran oder Rivaroxaban) erhielten, die Untersuchungskohorte dieser Arbeit. Ein Jahr nach Entlassung wurden in einem Follow-up (1) die Adhärenz bzw. Persistenz in Bezug auf die verschriebene Medikation, (2) etwaige Therapiewechsel und deren Gründe, sowie (3) patientenseitige Einflussfaktoren erfragt.
Insgesamt konnte eine sterblichkeitskorrigierte Antwortrate von 73,3% (209 Patienten) erzielt werden. Von diesen Patienten erhielten 92,8% weiterhin eine Art der oralen Antikoagulation. Auch innerhalb der spezifischen ursprünglich verschriebenen OAT konnte eine gute Persistenz festgestellt werden (VKA 80,9%; NOAK 74,8%; P=0,243), wobei Dabigatran tendenziell, aber nicht-signifikant, am schwächsten abschnitt. Sofern Wechsel zwischen verschiedenen Formen der OAT erfolgten, wurden diese zumeist mit Nachteilen der jeweiligen Wirkstoffeigenschaften, wie z.B. gastrointestinale Nebenwirkungen, eine Verschlechterung der Nierenfunktion, sowie die vereinfachte Einnahme anderer Antikoagulanzien mit nur einer täglichen Dosis, begründet.
Zusätzlich stellte sich im Rahmen einer multivariaten Analyse insbesondere der Grad der Behinderung (Modifizierte Rankin Skala, mRS) zum Zeitpunkt des Follow-ups als signifikanter Einflussfaktor auf die Adhärenz heraus. Die Wahl der OAT hatte hingegen keinen relevanten Einfluss.
Zusammenfassend wurde in der Studie eine sehr gute Einnahmetreue von über 90% beobachtet, sofern man konventionelle und neue Antikoagulanzien in Summe zählt. Zudem wurde gezeigt, dass die Wahl der spezifischen OAT keinen signifikant positiven oder negativen Einfluss auf die Adhärenz nach sich zieht. Dieses Ergebnis widerspricht der Befürchtung einer generell niedrigeren Adhärenz an NOAK. Vielmehr könnte eine Erweiterung der Therapieoptionen durch die neuen oralen Antikoagulanzien es erlauben, besser auf spezielle Patientenbedürfnisse wie beispielsweise Medikamentenverträglichkeit oder Komorbiditäten einzugehen, und in Folge die Einnahmetreue zu Zwecken der Schlaganfall-Sekundärprophylaxe zu verbessern.
Die kongenitale Zytomegalievirus Infektion (cCMV-Infektion) ist die häufigste kongenitale Infektionskrankheit weltweit und ist der häufigste Grund für angeborene nicht-genetische Hörstörungen und eine häufige Ursache neurologische Entwicklungsstörungen. Die Inzidenz der cCMV-Infektion liegt in Deutschland zwischen 0,2 % – 0,5 %. Bei retroviral-exponierten Neugeborenen wird die Inzidenz mit 2,7 % – 11,4 % angegeben. Mit der erhöhten Inzidenz der cCMV-Infektion bei retroviral-exponierten Neugeborenen ergibt sich für diese Kinder ebenfalls ein erhöhtes Risiko für Langzeitfolgen. Die genaue Inzidenz der cCMV-Infektion variiert je nach untersuchter Population. Für Deutschland existiert eine retrospektive Studie, welche eine Inzidenz von 2,7 % für cCMV-Infektionen bei retroviral-exponierten Neugeborenen ermittelte. In der vorliegenden Studie wurde diese Inzidenz in einem prospektiven multizentrischem Studiendesign in Deutschland ermittelt.
Zur Ermittlung der Inzidenz der cCMV-Infektion bei retroviral-exponierten Neugeborenen und Beurteilung der Umsetzbarkeit eines cCMV-Neugeborenen-Screenings wurde ein selektives cCMV-Neugeborenen-Screening für retroviral-exponierte Neugeborene mittels PCR-Untersuchung auf CMV aus einem Mundschleimhautabstrich innerhalb der ersten 21 Lebenstage an drei Studienstandorten innerhalb Deutschlands, Mannheim, München und Frankfurt am Main, durchgeführt. Bei positivem Ergebnis der PCR auf CMV-DNA erfolgte eine Bestätigungsdiagnostik mittels erweiterter Urin- und Blutuntersuchung auf CMV. Zur Diagnostik von cCMV-assoziierten Symptomen erfolgte eine Sonographie des Abdomens und des Schädels sowie eine ausführliche körperliche Untersuchung, eine augenärztliche Evaluation und erweiterte Testungen der Gehörfunktion. Nachuntersuchungen und Therapien wurden den betroffenen Familien außerhalb der Studie angeboten.
122 / 184 (66,3 %) HIV-exponierte Neugeborene von 111 Müttern wurden im Studienzeitraum zwischen dem 24.11.2017 und dem 31.03.2021 eingeschlossen. Eine cCMV-Infektion wurde bei einem Neugeborenen nachgewiesen, sodass die Inzidenz der cCMV-Infektion bei retroviral-exponierten Neugeborenen in dieser Studie 0,8 % beträgt. Eine HIV-Mutter-Kind-Transmission wurde nicht detektiert. Die Seroprävalenz für CMV bei den HIV-positiven Frauen lag in diesem Kollektiv bei 96,1 %.
Das Neugeborene mit nachgewiesener cCMV-Infektion zeigte eine zerebrale Beteiligung mit ependymalen Zysten und einer thalamostriatalen Vaskulopathie und erhielt außerhalb der Studie eine zeitgerechte antivirale Therapie mit Beginn in der Neonatalper-ode. Im Verlauf zeigten sich trotz der antiviralen Therapie Entwicklungsstörungen mit autistischen Verhaltensweisen. Die cCMV-Infektion wäre ohne ein routinemäßiges Screening mit großer Wahrscheinlichkeit nicht nachgewiesen worden.
Die frühzeitige Untersuchung der Probanden auf eine cCMV-Infektion hat sich in dieser Studie als vorteilhaft gezeigt, da bei Nachweis einer cCMV-Infektion zeitnah weiterführende Diagnostik und Therapien angeboten werden konnten. Auch die relativ große Anzahl an rekrutierten retroviral-exponierten Neugeborenen im prospektiven Studiendesign in Zusammenarbeit mit mehreren Studienzentren in Deutschland spricht für die Validität dieser Studie. Als Limitation ist zu nennen, dass ein statistisch signifikantes Ergebnis nicht erzielt werden konnte. Aufgrund der Corona-Pandemie kam es organisationbedingt zu einer relativ hohen Anzahl an nicht eingeschlossenen Patienten. Auch die geplante Rekrutierung einer Vergleichsgruppe in Südafrika konnte aufgrund der Pandemie nicht umgesetzt werden. Falsch negative Befunde wurden im Sinne der Familie nicht mittels Goldstandardmethode überprüft, sodass eine Unterschätzung der Rate an cCMV-Infektionen möglich ist.
Insgesamt konnte diese Studie neben der Ermittlung der cCMV-Inzidenz bei retroviral-exponierten Neugeborenen in Deutschland von 0,8 % aufgezeigt werden, dass selbst symptomatische cCMV-Infektionen ohne ein systematisches cCMV-Neugeborenen-Screening nicht sicher nachgewiesen werden konnte. Zudem konnte gezeigt werden, dass ein systematisches cCMV-Neugeborenen-Screening mittels Mundschleimhautabstrich in Deutschland praktikabel ist und bei den Sorgeberechtigten Akzeptanz findet. Den erhobenen Daten zur Folge könnte ein Screening aller Neugeborener oder zumindest ein risikoadaptiertes Screening auf das Vorliegen einer cCMV-Infektion dazu beitragen, dass mehr Kinder mit asymptomatischer oder unentdeckter symptomatischer cCMV-Infektion diagnostiziert werden und so eine entsprechende Behandlung ermöglicht sowie ggf. Langzeitfolgen möglichst verringert werden.
Weitere Studien zum Effekt der verfügbaren antiviralen Therapie bei cCMV-Infektionen und regelmäßiger Kontrolluntersuchungen nach stattgehabter cCMV-Infektion sind zu empfehlen, um die Auswirkungen dieser Maßnahmen auf den Krankheitsverlauf zu evaluieren.
Untersuchung zur Sicherheit bei der simultan bilateralen Cochlea-Implantation bei Erwachsenen
(2023)
Schwerhörigkeit ist sowohl für die betroffenen Patienten als auch sozioökonomisch eine relevante Erkrankung. Sie stellt ein Hindernis für die soziale Teilhabe dar, reduziert die Lebensqualität und führt zu direkten und indirekten Gesundheitskosten.
Cochlea-Implantate sind vielkanalige Neuroprothesen, die über einen chirurgisch in die Hörschnecke eingebrachten Elektrodenträger das erste Neuron der Hörbahn direkt elektrisch stimulieren und so eine Hörwahrnehmung induzieren.
Dadurch kann ein Funktionsverlust der Haarzellen, welcher die häufigste Ursache für eine Schwerhörigkeit ist, ersetzt werden. Cochlea-Implantate stellen den Goldstandard der Hörrehabilitation bei hochgradig schwerhörigen oder postlingual ertaubten erwachsenen Patienten sowie in der Versorgung prälingual ertaubter Kinder dar.
Bei vielen schwerhörigen Patienten besteht die Indikation zur beidseitigen Versorgung mit einem Cochlea-Implantat. Prinzipiell besteht die Möglichkeit, diese chirurgische Versorgung beidseits einzeitig (simultan) oder zweizeitig (sequenziell) durchzuführen. Während die Sicherheit der bilateral-simultanen Operation für Kinder durch mehrere Studien belegt wurde, liegen für Erwachsene erst wenige Daten vor.
Die vorliegende Studie untersucht, ob die bilaterale simultane Implantation mit höheren Komplikationsraten als die sequenzielle Operation assoziiert ist und leistet damit einen Beitrag zur Entscheidungsfindung von Patienten und Behandlern.
Es konnten 169 zwischen 2008 und 2017 bilateral implantierte Patienten eingeschlossen werden. Davon wurden 34 simultan (Gruppe 1) und 135 (Gruppe 2) sequenziell versorgt. Es wurde die Dauer der Operation, das Auftreten von Minor- und Major-Komplikationen sowie die Dauer des stationären Aufenthalts erfasst und zwischen beiden Gruppen verglichen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Gesamtzeit der Patienten im Operationssaal in der simultan implantierten Gruppe deutlich kürzer war. Die Häufigkeit chirurgischer Major- und Minor-Komplikationen unterschied sich hingegen nicht signifikant. Bezüglich einer letalen nicht-chirurgischen Komplikation in der simultan implantierten Gruppe erfolgte eine umfangreiche Aufarbeitung, ohne dass ein kausaler Zusammenhang mit der gewählten Behandlungsmethode nachgewiesen werden konnte. Die Dauer des Krankenhausaufenthalts war in der simultanen Gruppe 0,7 Tage länger als bei unilateraler Implantation, aber 2,8 Tage kürzer als bei beiden sequenziellen Operation zusammen.
In der Zusammenschau aller berücksichtigten Komplikationen und der komplikationsrelevanten Faktoren ist die Sicherheit der simultan bilateralen Operation gegenüber dem sequenziellen Vorgehen als gleichwertig zu bewerten.
Jedoch muss individuell auf mögliche Risikokonstellationen des Patienten eingegangen werden, die bei der längeren Operationszeit der simultanen Implantation relevant sein kann. Daher ist eine sorgfältige Auswahl der Patienten
unter besonderer Berücksichtigung bestehender Komorbiditäten unerlässlich.
Einleitung: Allergisches Asthma bronchiale ist eine chronische Atemwegserkrankung, deren Prävalenz zunimmt. Angesichts der immensen gesellschaftlichen und individuellen Belastung durch Asthma ist es dringend erforderlich, neue Strategien zur Behandlung der Krankheit zu entwickeln. Immunologisch ist allergisches Asthma durch ein Ungleichgewicht zwischen TH2-Zellen und TH1-Zellen gekennzeichnet, das durch regulatorische T-Zellen (Tregs) reguliert wird. Tregalizumab ist ein monoklonaler IgG-Antikörper, der Tregs selektiv aktiviert. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, die Wirkung von Tregalizumab auf die allergeninduzierte allergische Entzündung bei Patienten mit Hausstaubmilbenallergie anhand eines bronchialen Provokationsmodells zu untersuchen.
Methoden: In einer prospektiven, randomisierten, doppelblinden und placebokontrollierten Studie wurden 42 Probanden mit allergischem Asthma und Hausstaubmilbenallergie zwölf Wochen lang mit Tregalizumab 100 mg oder Placebo behandelt. Bronchiale Provokation mit HSM wurde vor (V4) und nach (V17) Tregalizumab-Gabe durchgeführt. Induziertes Sputum (Visite V5, V16, V18) und peripheres Blut (Visite V4, V5, V18) wurden entnommen und Zelldifferenzierung, Zytokine und Transkriptionsfaktoren wurden durch Mikroskopie, Durchflusszytometrie bzw. RT-PCR bewertet.
Ergebnisse: Sowohl in der Verum- als auch in der Placebogruppe zeigte sich zwischen Visite V5 (24 Stunden nach Provokation) und vier Wochen nach Provokation bei Visite V16 (p<0,05) ein signifikanter Rückgang des Anteils eosinophiler Granulozyten (wie auch des ECP-Levels). Interessanterweise konnte bei V18 (24 Stunden nach Provokation) nur in der Placebogruppe ein signifikanter Anstieg beobachtet werden (p<0,01). Die Konzentration des TH-2-Zytokins IL-5 nahm zwischen V5 und V16 in der Verumgruppe signifikant ab (p<0,05). Zwischen V16 und V18 konnte wiederum nur in der Placebogruppe ein signifikanter Anstieg festgestellt werden (p<0,01). Dieser spätere Effekt wurde auch auf Protein- und Transkriptionsebene und im peripheren Blut sowie bei der Expression des Transkriptionsfaktors FoxP3 gefunden. Auf der Ebene der TH-1-Zytokine konnten keine signifikanten Veränderungen festgestellt werden.
Diskussion: Der Anteil eosinophiler Granulozyten, die Konzentration von IL-5 in Blut und Sputum sowie die Konzentration von ECP im Sputum haben sich als gute Parameter zur Beurteilung der Entzündungsreaktion bei unseren Studienteilnehmern erwiesen. Wir haben gezeigt, dass allergische Entzündungen, die durch das Provokationsmodell verursacht wurden, durch die analysierten Parameter im Sputum, aber auch im Blut gut überwacht werden konnten. Ein klinischer Effekt von Tregalizumab konnte in dieser Studie jedoch nicht festgestellt werden und dieses Ergebnis stimmt gut mit der Analyse der Entzündungsparameter im induzierten Sputum überein.
Die Photodynamische Therapie (PDT) wird mittlerweile bei einer Vielzahl von Erkrankungen eingesetzt. Ziel dieser Dissertation war die nähere Untersuchung der Kinetik und der Wirkmechanismen der Photosensibilisatoren Methylenblau und disulfoniertem Aluminiumphthalocyanin. Zuerst klärten wir die Frage der Toxizität des Methylenblaus. Wir ermittelten dabei die für die nachfolgenden Versuche nötigen Dosen und Höchstdosen des Methylenblaus in Bezug auf die humane Keratozyten-Linie HaCat und periphere mononukleäre Zellen. Für disulfoniertes Aluminiumphthalocyanin stützten wir uns auf vorhandene Publikationen. Als Lichtquelle benützten wir die PDT Lampe der Firma Waldmann, die ein homogenes Lichtspektrum von 600 bis 700 nm erzeugt, so dass das Wirkungsmaximum aller gängigen Photosensibilisatoren abgedeckt ist. Ausserdem liefert diese Lampe eine gleichmässige Energiedichte über eine größere Fläche, die die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährleistet.
In der Arbeit konnte gezeigt werden, dass es für die photodynamische Therapie mit Methylenblau und disulfoniertem Aluminiumphthalocyanin eine Dosis gibt mit der man sowohl Keratinozyten als auch Leukozyten in ihrer Proliferation hemmen kann, ohne eine zytotoxische Wirkung auszulösen. Für Keratinozyten ergab sich dabei ein Anstieg der Proliferationshemmung bei 5 µM Methylenblau und 2stündiger Inkubationszeit bei 200 J/cm², die Toxizität zeigte sich bei 5µM Methylenblau und 4stündiger Inkubationszeit und bereits bei 100 J/cm² maximal. Demgegenüber ergab sich bei stimulierten Leukozyten bereits bei 1µM Methylenblau und 2 Stunden Inkubationszeit ein starker proliferativer Effekt, bei 5µM Methylenblau und 2 Stunden Inkubationszeit zeigte sich dagegen ein deutliche Toxizität. Hierbei fand sich ab 0,5 J/cm² eine zunehmende Proliferationshemmung und Toxizität. Insgesamt war bei Keratinozyten die Differenz bzgl. antiproliferativer und zytotoxischer Dosis geringer als bei Leukozyten. Letztere zeigten sich dabei auch empfindlicher, besonders wenn man die Leukozyten zuvor stimulierte. Daraus ergibt sich ein Potential für den therapeutischen Einsatz der Photodynamischen Therapie bei entzündlichen Dermatosen.
Als mögliche Wege indirekt toxischer Wirkung wurde in der Folge die Stimulation des nukleären Transkriptionsfaktors NF-ΚB, die Bildung von Stickstoffmonoxid (NO) und der protektive Effekt von α-Liponsäure untersucht. Dass der nukleäre Transkriptionsfactor NF-ΚB durch Photodynamische Therapie mit Methylenblau aktiviert werden kann, ist bereits gezeigt worden, so dass wir diese Versuche nicht wiederholten. Die Photodynamische Therapie mit dem Photosensibilisator Methylenblau wirkt also sowohl direkt als auch indirekt toxisch. In unseren Versuchen beschränkten wir uns im weiteren auf die Wirkung des Photosensibilisators disulfoniertes Aluminiumphthalocyanin auf den nukleären Transkriptionsfaktor NF-ΚB. Mittels Gelelektrophorese konnten wir keine Aktivierung von NF-ΚB zeigen. Die Photodynamische Therapie mit dem Photosensibilisator disulfoniertem Aluminiumphthalocyanin wirkt also nur auf direkt toxischem Weg. Bezüglich der Stickstoffmonoxid-Bildung fand sich bei beiden Photosensibilisatoren in den von uns verwendeten Konzentrationen und Inkubabionszeiten kein Nitritnachweis. Auch bei α-Liponsäure ergab sich bei Keratinozyten weder ein pro- noch antiproliferativer Effekt und somt kein Anhalt auf eine indirekte toxische Wirkung.
Der klinische Einsatz der Photodynamischen Therapie erscheint vor dem Hintergrund der erarbeiteten Daten bei entzündlichen Dermatosen möglich, weil infiltrierende aktivierte Leukozyten sensibler gegenüber PDT sind als das umliegende Gewebe, wie hier beispielhaft für Keratinozyten gezeigt wurde.
18-OH-Corticosteron (18 ) wird als die unmittelbare Vorstufe der Aldosteron-Synthese angesehen. In-vitro-Untersuchungen sowie vereinzelten klinischen Beobachtungen zufolge sollen Nebennierenrinden-Adenome, im Gegensatz zu Nebennierenrinden-Hyperplasie, vermehrt 8- bilden. In der vorliegenden Studie wurde an 1.272 Patienten einer Hochdruckambulanz, wobei bei 84 Patienten mit primärem Aldosteronismus infolge eines Adenoms sowie bei 110 Patienten infolge einer Nebennierenrinden-Hyperplasie die Diagnose gesichert werden konnte, der diagnostische Stellenwert von 8- im Vergleich zu den Aldosteron-Metaboliten Aldosteron-18-Glucuronid (ALD-18-G) und Tetrahydroaldosteron (TH-ALD) untersucht. Dies im Hin blick auf: 1. die Erkennung eines primären Aldosteronismus, und 2. der differentialdiagnostischen Unterscheidung zwischen einem Adenom und einer Hyperpläsie.
Bezüglich der ersten Fragestellung wurde für 18-OHB - hinsichtlich der Unterscheidung zwischen dem primären Aldosteronismus infolge eines Adenoms und einer essentiellen Hypertonie-eine diagnostische Sensitivität von 99,2% bei einer diagnostischen Spezifität von 95,2% berechnet. Deutlich geringer war mit einer diagnostischen Sensitivität von 79,7% bei einer diagnostischen Spezifität von 60,9% die Abgrenzung zwischen dem primären Aldosteronismus infolge einer Hyperpläsie und einer essentiellen Hypertonie.
18-OHB war bei 11 der 84 Adenom- und 5 der 110 Hyperplasie-Patienten zunächst das einzig erhöhte Steroid im 24 h-Urin. Bei ihnen konnte erst innerhalb einer bis zu 2jährigen Beobachtungszeit ein langsamer Anstieg der Aldosteron-Metabolite beobachtet werden. Somit stellt das 18-OHB einen „Frühmarker" der Erkrankung dar.
In der Unterscheidung zwischen einem Nebennierenrinden-Adenom und einer -Hyperplasie besitzt 18-OHB mit einer diagnostischen Sensitivität von 84,5% bei einer diagnostischen Spezifität von 96,4% ein höheres Abgrenzungsvermögen als Tetrahydro-Aldosteron und Aldosteron-18-Glucuronid dar.
Für die Unterscheidung des Adenoms von der Hyperpläsie ließ sich für 18-OH-Corticosteron im 24 h-Urin ein Wert von 7,9 [ig/die als eine optimale Diskriminanzschwelle berechnen. Bei einer höheren Ausscheidung ist in 84,5% der Fälle mit einem Nebennierenrinden-Adenom zu rechnen. Hinsichtlich der diagnostischen Wertung von 18-OHB sind weder geschlechts- noch altersspezifische Abhängigkeiten zu berücksichtigen.
Die Bestimmung von Tetrahydro-Aldosteron (oder Aldosteron-18-Glucuronid) in Kombination mit 18-OH-Corticosteron stellt die optimale Methode zur Diagnostik des primären Hyperaldosteronismus, insbesondere infolge eines Adenoms, dar.
Untersuchungen zum HIV-assoziierten Immun-Rekonstitutions-Inflammationssyndrom bei Tuberkulose
(2021)
HIV- und Tuberkulose (TB)-koinfizierte Patienten können nach Beginn einer antiretroviralen Therapie (ART) als Komplikation ein Immunrekonstitutionssyndrom (IRIS) entwickeln. Dabei kommt es zu einem Neuauftreten oder einer Verschlechterung von klinischen Symptomen oder radiologischen Befunden im Zusammenhang mit der TB. Präsentieren kann sich ein IRIS entweder als eine plötzliche Verschlechterung der Infektion nach ART-Beginn („paradoxical/paradoxes IRIS“) oder durch ein Demaskieren einer vorher klinisch inapparenten und unbehandelten Infektion („unmasking/demaskierendes IRIS“). Aufgrund nicht einheitlich definierter Diagnosekritierien kann die Diagnosestellung im klinischen Alltag eine Herausforderung darstellen.
Ziel dieser Dissertation war es deshalb, klinische Charakteristika, Risikofaktoren und ggf. protektive Faktoren für die Entwicklung eines IRIS bei TB zu identifizieren. Diese Ergebnisse sollten zu besseren Verständnis und Vorhersagen von IRIS im Zusammenhang mit TB beitragen.
Dazu wurden retrospektiv Daten von 52 Patienten, die im Zeitraum 01.01.2010 - 30.06.2016 mit einer HIV-Infektion und zur Behandlung einer aktiven Tuberkulose stationär in der Infektiologie des Uniklinikums Frankfurts aufgenommen wurden, pseudonymisiert erfasst. Es wurden u. a. Arztbriefe, Laborbefunde, Fieberkurven und Visitenberichte aus dem Patientenmanagementprogramm „ORBIS“, der Datenbank „epidem“ und des Laborinformationsprogramms „Nexus swisslab“ des Uniklinikums Frankfurt genutzt. Zu den Parametern gehörten neben patientenspezifischen Daten wie Alter und Geschlecht unter anderem auch Routinelaborparameter, Serologien, Art der TB, genaue ART und TB-Therapien und Laborparameter, die zur Beurteilung einer Entwicklung der Immunrekonstitution und der virologischen Suppression hinweisend sind. Dazu zählen insbesondere HI-Viruslastwerte, CD4- und CD8-Zellzahlen für einen Zeitraum von 48 Wochen ab ART-Beginn.
Zur Untersuchung der unterschiedlichen IRIS-Arten wurden die Patienten in zwei Gruppen aufgeteilt: bereits mit einer ART vorbehandelte Patienten, bei denen somit die Entwicklung eines demaskierendem IRIS möglich war, und ART-naive Patienten, die theoretisch ein paradoxes IRIS entwickeln konnten. Durch Beurteilung des Krankheitsverlaufes und unter spezieller Berücksichtigung der HI-Viruslast im Verlaufe der ART wurde nach der IRIS-Definition von French et al. (2004) festgelegt, ob ein IRIS vorlag. Bei unklaren Fällen erfolgte eine gemeinsame Besprechung und definitive Einteilung im kliniksinternen Kolloquium. Schließlich wurde die statistische Auswertung mithilfe des Statistikprogramms „bias“ durchgeführt und dabei jeweils die „IRIS“ mit der „Nicht-IRIS“-Gruppe verglichen. Angewandt wurden der Exakte Fisher-Test für kategorische und der Wilcoxon-Mann-Whitney-Test für numerische Variablen.
Die paradoxe IRIS-Inzidenz betrug 29,7 %, die demaskierende IRIS-Inzidenz 46,7 %. Am häufigsten präsentierte sich das IRIS in der Frankfurter Kohorte mit Fieber, am zweithäufigsten als Lymphadenopathie oder mit respiratorischen Beschwerden. Für sowohl Patienten mit paradoxem als auch demaskierendem IRIS zeigte sich ein signifikant längerer Krankenhausaufenthalt als für Patienten, die kein IRIS entwickelten. Sonst wurden für das demaskierende IRIS keine weiteren statistisch signifikanten Parameter gefunden, u. a. aufgrund Limitationen wie der sehr kleinen Studienpopulation (15 Patienten).
Patienten mit paradoxem IRIS hatten zudem eine signifikant höhere Rehospitalisierungsrate (63,3 % vs. 15,4 %; p= 0,006), was die klinische Relevanz aufzeigt. Außerdem korrelierten extrathorakale TB-Manifestationen (p= 0,025), niedrige CD4+-Lymphozyten-Zellzahl (p= 0,006) und hohe Viruslast (p= 0,017) vor ART-Beginn mit einer paradoxen TB-IRIS-Entwicklung. Diese Patienten sollten folglich nach ART-Beginn besonders engmaschig klinisch kontrolliert werden, da bei ihnen ein IRIS wahrscheinlicher ist. Ebenfalls statistisch signifikant zeigte sich erhöhte Laktatdehydrogenase (LDH) und erniedrigtes Albumin im Serum. In Kombination mit den davorgenannten Parametern könnten die Werte dabei behilflich sein, das individuelle paradoxe IRIS-Risiko bei Tuberkulose einzuschätzen. ART-Bestandteile oder Zeit zwischen dem Beginn der TB-Therapie und ART hatten in der Studie keinen Einfluss.