Medizin
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Meeting abstract : Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012), 23.10.-26.10.2012, Berlin.
Fragestellung: Die Behandlung langstreckiger Knochendefekte ist eine große Herausforderung. Die Masquelet-Technik zur Behandlung solcher Defekte ist eine zweizeitige Operationstechnik. Zuerst erfolgt die Insertion eines PMMA (Polymethylmethacrylat)-Zementspacers in den Knochendefekt, der die Bildung einer Membran induziert. Diese Membran enthält Wachstumsfaktoren und regenerative Zellen, die möglicherweise die Knochenheilung unterstützen. Nach einigen Wochen wird der Zementspacer entfernt und der induzierte Membranschlauch mit Beckenkammspongiosa aufgefüllt. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer kompletten Knochenheilung. Ziele dieser Untersuchung waren die Etablierung der Masquelettechnik am Rattenmodell und die Definition eines Zeitpunkts, an welchem die Membran eine ausreichende Festigkeit sowie einen signifikanten Gehalt von Vorläuferzellen aufweist.
Methodik: Nach Genehmigung der Experimente wurden die Femura von 24 männlichen SD-Ratten osteotomiert. Die Lücke (10 mm) wurde mit PMMA-Zement aufgefüllt und mittels Miniplatte stabilisiert. Parallel wurden den Versuchstieren gleich große PMMA-Spacer subcutan unter die Rückenhaut implantiert. Nach 2, 4, bzw. 6 Wochen (W) erfolgte die Entnahme der Membranen. Ein Teil der Membran wurde für (immun)histologische Untersuchungen aufbereitet (CD34, vWF, van Giesson), ein Teil für die in vitro Kultur. Auswachsende Vorläuferzellen in vitro wurden über CD34 und STRO-1-Färbung nachgewiesen. Statistik: Mediane, Kruskal-Wallis-Test, p<0,05 ist signifikant.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im zeitlichen Verlauf nahmen die Vaskularisierung (vWF-positive Fläche [%]: 2 W: 1,8; 4 W:1.6 vs 6 W: 6,4), die Dicke der Membran ([µm]: 2 W: 350 vs 4W: 517, 6 W: 592) und der Bindegewebsanteil ([µm]: 2W: 201 vs 4W: 324, 6W: 404) signifikant zu. Der Hauptanteil elastischer Fasern war auf der dem Zement zugewandten Seite, Vaskularisierung war eher auf der Weichteil zugewandten Seite zu finden. Der Anteil CD34 positiver Zellen nahm signifikant ab (2W: 5%, 4 W: 4% vs 6 W: 1%). Auswachsende STRO-1 positive Zellen konnten nur in zweiwöchigen Membranen nachgewiesen werden. Ältere Membranen wiesen einen zunehmenden Anteil seneszenter Zellen auf. Subcutan induzierte Membranen waren vergleichbar, wiesen jedoch tendentiell eine geringere Dicke und keine STRO-1 positiven Zellen auf.
Mit dieser Studie wurde erstmalig die Induktion einer Membran nach Masquelet im Rattenmodell etabliert. Es konnte nachgewiesen werden, dass der strukturelle Aufbau sowie die zellulären Komponenten zeitlichen Änderungen unterliegen und der Ort der Induktion Einfluss auf die zellulären Komponenten der Membran hat. Junge Membranen (2W) enthielten CD34 und STRO-1 positive Zellen. 4W-Membranen enthielten nur CD34 positive Zellen wiesen aber einen signifikanten Bindegewebsanteil auf, der für eine erhöhte mechanische Stabilität spricht. Ob 2 bzw. 4 Wochen alte Membranen den Knochenheilungsprozess fördern, muss in weiterführenden Studien untersucht werden.
Wolfgang Schlote : 80 Jahre
(2012)
Einleitung: Beim allergischen Asthma bronchiale handelt es sich um eine weltweit zunehmende Erkrankung, für die es bislang nur wenige kausale Therapien gibt. In der Therapie chronisch-entzündlicher Erkrankungen wie der chronischen Rhinitis, Sinusitis, Akne vulgaris oder auch dem Asthma bronchiale, werden seit vielen Jahrzehnten autologe Autovaccine eingesetzt und stellen eine effektive Behandlungsoption dar.
Methoden: In einer prospektiven, randomisierten, doppelblinden Studie wurden 31 Probanden mit einem Asthma GINA I° sowie einem positiven Prick-Hauttest und einer positiven bronchialen Allergenprovokation mit Hausstaubmilbe entweder mit einer autologen E. coli Autovaccine (AV) oder einem Placebo über 24 Wochen behandelt, woraufhin eine abschließende Provokationsphase folgte. Als primären Zielparameter bestimmten wir das exhalative Stickstoffmonoxid (eNO) als Marker der bronchialen Entzündung. Die sekundären Zielparameter waren die bronchiale Hyperreagibilität vor und nach Behandlung sowie nach Provokation, das Allergie-Labor (Gesamt-IgE, spezifisches IgE gegen Hausstaubmilbe), die klinische Verträglichkeit sowie die Spätreaktion und der Medikamentenverbrauch in der abschließenden Provokationswoche.
Ergebnisse: Die Patienten der AV-Gruppe (36,7 ppb) fielen unter Behandlung signifikant auf 24,2 ppb ab, während die Placebo-Gruppe (26,8 ppb) mit 30,6 ppb eher angestiegen war. Bezüglich der bronchialen Hyperreagibilität ergab sich in der AV-Gruppe ebenfalls eine deutliche Verbesserung im Vergleich zur Placebo-Gruppe: Placebo 1,17 mg vs. AV 0,51 mg vor Behandlung auf Placebo 1,03 mg vs. AV 0,99 mg nach Behandlung. Sowohl bezüglich der BHR als auch der eNO-Werte konnten diese Ergebnisse unter Provokation nicht bestätigt werden. In beiden Gruppen stieg das eNO unter den abschließenden bronchialen Allergenprovokationen signifikant auf 104,4 ppb in der Placebo-Gruppe und 91,1 ppb in der AV-Gruppe an. Während der abschließenden Provokationsphase zeigten sich in der AV-Gruppe ein signifikant geringerer Salbutamol-Bedarf sowie ein signifikant geringeres Auftreten von Spätreaktionen (LAR) im Vergleich zur Placebo-Gruppe. Es traten nur leichte, selbst limitierende Lokalreaktionen auf.
Diskussion: Die Anwendung einer autologen E. coli Autovaccine war sicher und gut verträglich. Die Ergebnisse zeigten einen positiven Einfluss auf die bronchiale Entzündung und Hyperreagibilität bei leichten Asthmatikern mit Hausstaubmilben-Allergie und stellen so eine neue Behandlungsoption dar. Zum genauen Wirkmechanismus der AV bedarf es weiterer Studien.
The apolipoprotein E4 (ApoE4) is an established risk factor for Alzheimer's disease (AD). Previous work has shown that this allele is associated with functional (fMRI) changes as well structural grey matter (GM) changes in healthy young, middle-aged and older subjects. Here, we assess the diffusion characteristics and the white matter (WM) tracts of healthy young (20-38 years) ApoE4 carriers and non-carriers. No significant differences in diffusion indices were found between young carriers (ApoE4+) and non-carriers (ApoE4-). There were also no significant differences between the groups in terms of normalised GM or WM volume. A feature selection algorithm (ReliefF) was used to select the most salient voxels from the diffusion data for subsequent classification with support vector machines (SVMs). SVMs were capable of classifying ApoE4 carrier and non-carrier groups with an extremely high level of accuracy. The top 500 voxels selected by ReliefF were then used as seeds for tractography which identified a WM network that included regions of the parietal lobe, the cingulum bundle and the dorsolateral frontal lobe. There was a non-significant decrease in volume of this WM network in the ApoE4 carrier group. Our results indicate that there are subtle WM differences between healthy young ApoE4 carriers and non-carriers and that the WM network identified may be particularly vulnerable to further degeneration in ApoE4 carriers as they enter middle and old age.
Allein die Texte zur Abwicklung des Frankfurter Instituts für Sexualwissenschaft 2006 füllen ein Viertel dieses Sammelbandes. Doch Wundenlecken ist nicht die Sache des Autors und ehemaligen Institutsleiters Volkmar Sigusch, der als einer der renommiertesten Sexualwissenschaftler weltweit gilt. Sein facettenreiches Buch enthält neben zeithistorischen Dokumentationen höchst unterschiedliche, allerdings auch unterschiedlich gut lesbare Artikel zu aktuellen die Sexualität als gesamtgesellschaftliches Phänomen betreffenden Fragen. Es kulminiert in scharfer sexualwissenschaftlich fundierter Gesellschaftskritik.
Hereditary Angioedema (HAE) is a rare disease and for this reason proper diagnosis and appropriate therapy are often unknown or not available for physicians and other health care providers. For this reason we convened a group of specialists that focus upon HAE from around the world to develop not only a consensus on diagnosis and management of HAE, but to also provide evidence based grades, strength of evidence and classification for the consensus. Since both consensus and evidence grading were adhered to the document meets criteria as a guideline. The outcome of the guideline is to improve diagnosis and management of patients with HAE throughout the world and to help initiate uniform care and availability of therapies to all with the diagnosis no matter where the residence of the individual with HAE exists.
1 Purpose of the Study:
The purpose of this retrospective study was to assess the volumetric changes of our institutional pediatric neuroblastoma in response to various therapeutic protocols.
2 Materials and Methods:
A retrospective study was conducted on children with neuroblastoma from different anatomical locations including suprarenal, paraspinal, pelvic, mediastinal and cervical neuroblastoma primaries. These children underwent tumor-stage based therapeutic protocols in Johann Wolfgang Goethe University Hospital, Frankfurt am Main, Germany, between January 1996 and July 2008. The study included 72 patients (44 males and 28 females). Patient demographics (age and gender), disease-related symptoms, laboratory results (tumor biomarkers including ferritin, neuron specific enolase, and urine catecholamine) and histopathological reports were collected from the electronic medical archiving system and subsequently analyzed.
Patients were classified into following groups according the anatomical origin of the primary neuroblastoma into:
1) Suprarenal neuroblastoma Group: This group included patients with neuroblastoma arising from the suprarenal gland. This group composed of 54 patients with male to female ratio (32:22).
2) Paravertebral neuroblastoma Group: This group composed of 6 male patients.
3) Mediastinal neuroblastoma Group: This group included patients with mediastinal neuroblastoma and composed of 3 patients (1 male and 2 females).
4) Pelvic neuroblastoma Group: This group included patients with pelvic neuroblastoma and composed of 6 patients (3 males and 3 females).
5) Cervical neuroblastoma Group: This group included patients with cervical neuroblastoma and composed of 2 male patients.
3 Results:
The mean volume of all suprarenal neuroblastoma group involved in the study before therapy was 176.62 cm3 (SD: 234.15) range: 239.4-968.9cm3. The mean initial volume of all suprarenal neuroblastoma group who underwent observation protocol was 86.0378 cm3 (SD: 114.44) range: 5.2-347.94cm3. Volumetric evaluation of suprarenal neuroblastoma following observation (Wait and See) protocol revealed continuous reduction of the tumor volumes in a statistically significant manner during the follow up periods up to 12 months with p value of less than 0.05. The volumetric changes afterwards were statistically insignificant.
The mean initial volume of all suprarenal neuroblastoma group who underwent primary surgery protocol was 42.4 cm3 (SD: 28.5) range: 7.5-90cm3. Complete surgical resection of the tumor was not feasible in all lesions due to local tumor extension and / or infiltration with the associated risk of injury of nearby organs or structures. However statistical analysis of the volumetric changes in the successive follow up periods did not reveal statistical significance.
Volumetric estimation of the tumor in the subsequent follow up periods revealed significant changes within the period first (3-9 month periods). The changes afterwards were statistically non significant. On the other hand, the mean initial volume of all suprarenal neuroblastoma group who underwent combined chemotherapy and Stem cell transplantation protocol only without surgical interference was 99.98cm3 (SD:46.2) range: 48.48-160.48 cm3. In this group the volumetric changes were variable and difference in volumes in follow up was statistically non significant during the follow up period.
The mean initial volume of all abdominal paravertebral neuroblastoma group was 249.197cm3 (SD: 249.63) range: 9.6-934cm3. The mean initial volume of all pelvic neuroblastoma group was 118.88cm3 (SD: 50.61) range: 73.4-173.4cm3. The mean initial volume of all mediastinal neuroblastoma group was 189.7cm3 (SD: 139.057) range: 10.7-415 cm3. The mean initial volume of all cervical neuroblastoma group was 189.7cm3 (SD: 139.057) range: 10.7-415 cm3. The volumetric measurements in the corresponding follow up periods according to the therapeutic protocol of abdominal paravertebral neuroblastoma, pelvic neuroblastoma, mediastinal and cervical neuroblastoma revealed significant change in the tumor volume within the early 3-6 months from the initial therapy while subsequently the tumor volumetric changes were statistically non significant.
4 Conclusion:
In conclusion, the role of MRI volumetry in the evaluation of tumor response is dependent on the risk adapted concept of neuroblastoma with the combination of different imaging modalities as well the therapeutic protocol. MRI Volumetry in addition to new protocols such as Whole-body imaging and 3D visualization techniques are gaining more importance and acceptance.
Background: Hodkin s lymphoma is one of the most frequent lymphoma in western world. Despite an overall good prognosis some patients suffer relapsing tumors which are difficult to cure. Over a long period Vitamin D has been shown to be a potential treatment for cancer. Vitamin D acts via the vitamin D receptor, a nuclear receptor, acting as an inducible transcription factor. We aimed to investigate the expression of vitamin D receptor as potential therapeutic target structure in Hodgkin s lymphoma as well as in non Hodgkin s lymphoma.
Methods: We used a panel of 193 formalin fixed tissues of lymphoma cases consisting of 55 cases of Hodgkin s lymphoma and 138 cases on several non Hodgkin s lymphoma entities.
Results: Vitamin D receptor is strongly expressed in Hodgkin s lymphoma, regardless of the subentity with an overall positivity of 80% of all Hodgkin lymphoma cases. In contrast, only about 17% of the analyzed non Hodgkin s lymphoma of B-cell origin showed positivity for vitamin D receptor. Predominant nuclear localization of vitamin D receptor in Hodgkin s lymphoma suggests activated status of the vitamin D receptor.
Conclusions: From this study, we conclude that vitamin D receptor plays a potentially important role in pathogenesis of Hodgkin s lymphoma but not in non Hodgkin s lymphoma. Further investigations of mutational status and functional studies may shed some light in functional relevance of vitamin D receptor signaling in Hodgkin s lymphoma.
Visual perception is highly variable and can be influenced by the surrounding world. Previous research has revealed that body perception can be biased due to adaptation to thin or fat body shapes. The aim of the present study was to show that adaptation to certain body shapes and the resulting perceptual biases transfer across different identities of adaptation and test stimuli. We designed two similar adaptation experiments in which healthy female participants adapted to pictures of either thin or fat bodies and subsequently compared more or less distorted pictures of their own body to their actual body shape. In the first experiment (n = 16) the same identity was used as adaptation and test stimuli (i.e. pictures of the participant’s own body) while in the second experiment (n = 16) we used pictures of unfamiliar thin or fat bodies as adaptation stimuli. We found comparable adaptation effects in both experiments: After adaptation to a thin body, participants rated a thinner than actual body picture to be the most realistic and vice versa. We therefore assume that adaptation to certain body shapes transfers across different identities. These results raise the questions of whether some type of natural adaptation occurs in everyday life. Natural and predominant exposure to certain bodily features like body shape – especially the thin ideal in Western societies – could bias perception for these features. In this regard, further research might shed light on aspects of body dissatisfaction and the development of body image disturbances in terms of eating disorders.
Background: Standardization in clinical practice may lead to improved outcomes. Unfortunately, little is known about the variability of non-pharmacological anti-infective measures in children with cancer.
Design and Methods: A web-based survey assessed institutional recommendations regarding restrictions of social contacts, pets and food and instructions on wearing face masks in public for children with standard- risk acute lymphoblastic leuk emia and acute myeloid leukemia during intensive chemotherapy.
Results: A total of 336 institutions in 27 countries responded to the survey (range, 1-76 institutions per country; overall response rate 61%). Most institutions recommend that patients with acute myeloid leukemia avoid indoor public places and daycare, kindergarten and school, whereas recommendations for patients with acute lymphoblastic leukemia differ considerably by institution. In terms of restrictions related to pets, there was a wide variability between institutions for both acute lymphoblastic and acute myeloid leukemia patients. Most, but not all institutions do not allow children with either acute lymphoblastic or acute myeloid leukemia to eat raw meat, raw seafood or unpasteurized milk. Whereas most institutions do not routinely recommend that patients with acute lymphoblastic leukemia wear face masks in public, advice on this matter varies for patients with acute myeloid leukemia.
Conclusions: The survey demonstrates that there is a wide variation in recommendations on non-pharmacological anti-infective measures between different institutions, countries and continents. This information may be used to encourage harmonization of supportive care practices and future clinical trials.
Validierung einer neuen Messmethode zur direkten Bestimmung der Heparin-Konzentration im Blut
(2012)
In dieser Arbeit wurde ein neues Verfahren zur Heparin-Bestimmung (LiSA-H, light scattering assay of heparin) evaluiert. Dieses wurde an der Universität Frankfurt a. M. am Institut für Biophysik entwickelt und ermittelt erstmals die direkte Heparin-Konzentration im Blutplasma. Durch die Analyse der Lichtstreuung einer Plasmaprobe wird die Bildung von Nanopartikeln aus Heparin und Protamin verfolgt. Die Lichtstreuintensität ist dabei proportional zu der in der Probe enthaltenen Heparin-Plasmakonzentration (Heparin-PK). Das Antikoagulans Heparin wird bei Herz-OPs mit Einsatz der Herz-Lungen-Maschine (HLM) verwendet und soll perioperativ eine lutgerinnselbildung in der HLM, sowie Thromboembolien im Patienten verhindern. Am OP-Ende wird die Wirkung durch Protamin antagonisiert, um eine suffiziente Gerinnung wieder herzustellen. Das derzeitige Gerinnungsmanagement basiert auf einem indirekten Messverfahren, der ACT (activated clotting time), welches starken Störeinflüssen, wie z.B. der Hypothermie, Hämodilution und bestimmten Medikamenten unterliegt. Durch die mögliche Falschdosierung der beiden Medikamente, steigt die Gefahr einer Blutung und Thrombose. LiSA-H soll in Zukunft eine zuverlässigere und kostengünstige „point of care― Analyse der Gerinnung und hierdurch eine gezielte Dosierung von Heparin und Protamin ermöglichen, die die Komplikationsrate verringert. In der vorliegenden Studie handelt es sich um eine offene, nicht kontrollierte, prospektive Multicenter-Studie, die mit 50 Patienten am Universitätsklinikum Frankfurt a.M. und 30 Patienten am Kinderherzzentrum Gießen durchgeführt wurde. Es wurde gezeigt, dass die durchschnittliche perioperative Heparin-PK bei Erwachsenen und Kindern bei ca. 5,4 I.E./ml liegt. Es wurde nachgewiesen, dass die Heparin-Clearance bei Kindern (~113 Min.) um das zweifache im Vergleich zu Erwachsenen (~254 Min.), erhöht ist. Besonders hervorzuheben ist die hohe Fehlerquote der ACT-Messung, die bei Erwachsenen in bis zu 1,8 % und bei Kindern in bis zu 20 % der Messungen keinen aussagekräftigen Wert lieferte. Das bedeutet, dass bei Kindern während einer OP bis zu zwei und bei Erwachsenen bis zu drei Stunden keine Information über den aktuellen Gerinnungszustand vorlag. Um eine Validierung der Messergebnisse vorzunehmen, wurden Rückstellproben mit dem Standardlaborverfahren PiCT (Prothrombinase induced clotting time) gemessen. Die Daten aus dem PiCT korrelieren mit den Ergebnissen aus der LiSA-H-Messung wesentlich besser (r² = 0,80), als mit der herkömmlichen ACT-Messmethode (r² = 0,57). Die ermittelten Heparin-PK und die ACT-Werte während einer OP wurden in Chronogrammen dargestellt. Es wurde gezeigt, dass in 30 % der OPs bei Erwachsenen und in 60 % bei Kindern die Messdaten aus der ACT und LiSA-H nur unzureichend synchron bei Nachdosierung mit Heparin anstiegen oder entsprechend der Heparin-Clearance im OP-Verlauf abfielen. Dies zeigte sich besonders kritisch während langandauernder, komplikationsreicher OPs, die einen erhöhten Blutverlust oder sogar Rethorakotomien nach sich zogen, in denen der ACT-Wert eine suffiziente Gerinnung nahe legte, die LiSA-HMessung aber eine noch hohe Heparin-PK nachwies. Erfahrungen aus den klinischen Studien zeigten, dass die Kombination aus der Messung der Heparin-PK und einer Gerinnungsanalyse bei einem ATIII-Mangel von Vorteil ist. Erst die Kombination aus einerseits mehrfach niedrig gemessener ACT-Werte, trotz ggf. Nachdosierungen von Heparin und andererseits ausreichend gemessener Heparin-PK im LiSA-H, kann einen ATIII-Mangelzustand aufdecken. Dadurch können Nach- bzw. Überdosierungen vermieden und damit die Wahrscheinlichkeit für postoperative Komplikationen verringert werden. Der wichtigste Einflussfaktor auf die LiSA-H-Messung ist die Hämodilution, die durch Einbeziehung des Patienten-Blutvolumens (z.B. mit der Nadler-Formel) durch mathematische Korrektur berücksichtigt werden kann. Patientenindividuelle Reaktionen auf gleiche Heparin- und Protamin-Dosierungen sowie eine patientenspezifische Heparin-Clearance zeigten in diesen Studien auf, dass das derzeitige Antikoagulationsmanagement mit den Dosierungsempfehlungen (Körpergewichtsbezogene Dosierung, 1:1 Dosierung von Protamin zur initialen Heparin-Dosis oder der summierten Heparin-Dosis, „pauschale― Nachdosierungen von 5.000 oder 10.000 I.E. Heparin bei ACT < 480) für eine optimale Dosierung der Medikamente unzureichend ist. In Outcome-Studien soll mit der LiSA-H-Messung Dosierungsempfehlungen von Heparin und Protamin ausgearbeitet werden. Außerhalb der Herz-Thorax-Chirurgie eröffnen sich weitere Möglichkeiten, wie z.B. in Dialysezentren und in der Neurochirurgie, für die bereits Studien geplant sind.
Few studies have looked at the potential of using diffusion tensor imaging (DTI) in conjunction with machine learning algorithms in order to automate the classification of healthy older subjects and subjects with mild cognitive impairment (MCI). Here we apply DTI to 40 healthy older subjects and 33 MCI subjects in order to derive values for multiple indices of diffusion within the white matter voxels of each subject. DTI measures were then used together with support vector machines (SVMs) to classify control and MCI subjects. Greater than 90% sensitivity and specificity was achieved using this method, demonstrating the potential of a joint DTI and SVM pipeline for fast, objective classification of healthy older and MCI subjects. Such tools may be useful for large scale drug trials in Alzheimer’s disease where the early identification of subjects with MCI is critical.
Introduction: Febrile neutropenia is a common and potentially life-threatening complication of treatment for childhood cancer, which has increasingly been subject to targeted treatment based on clinical risk stratification. Our previous meta-analysis demonstrated 16 rules had been described and 2 of them subject to validation in more than one study. We aimed to advance our knowledge of evidence on the discriminatory ability and predictive accuracy of such risk stratification clinical decision rules (CDR) for children and young people with cancer by updating our systematic review.
Methods: The review was conducted in accordance with Centre for Reviews and Dissemination methods, searching multiple electronic databases, using two independent reviewers, formal critical appraisal with QUADAS and meta-analysis with random effects models where appropriate. It was registered with PROSPERO: CRD42011001685.
Results: We found 9 new publications describing a further 7 new CDR, and validations of 7 rules. Six CDR have now been subject to testing across more than two data sets. Most validations demonstrated the rule to be less efficient than when initially proposed; geographical differences appeared to be one explanation for this.
Conclusion: The use of clinical decision rules will require local validation before widespread use. Considerable uncertainty remains over the most effective rule to use in each population, and an ongoing individual-patient-data meta-analysis should develop and test a more reliable CDR to improve stratification and optimise therapy. Despite current challenges, we believe it will be possible to define an internationally effective CDR to harmonise the treatment of children with febrile neutropenia.
Perception is an active inferential process in which prior knowledge is combined with sensory input, the result of which determines the contents of awareness. Accordingly, previous experience is known to help the brain “decide” what to perceive. However, a critical aspect that has not been addressed is that previous experience can exert 2 opposing effects on perception: An attractive effect, sensitizing the brain to perceive the same again (hysteresis), or a repulsive effect, making it more likely to perceive something else (adaptation). We used functional magnetic resonance imaging and modeling to elucidate how the brain entertains these 2 opposing processes, and what determines the direction of such experience-dependent perceptual effects. We found that although affecting our perception concurrently, hysteresis and adaptation map into distinct cortical networks: a widespread network of higher-order visual and fronto-parietal areas was involved in perceptual stabilization, while adaptation was confined to early visual areas. This areal and hierarchical segregation may explain how the brain maintains the balance between exploiting redundancies and staying sensitive to new information. We provide a Bayesian model that accounts for the coexistence of hysteresis and adaptation by separating their causes into 2 distinct terms: Hysteresis alters the prior, whereas adaptation changes the sensory evidence (the likelihood function).
Ubiquitylation in immune disorders and cancer: from molecular mechanisms to therapeutic implications
(2012)
Conjugation of ubiquitin to proteins (ubiquitylation) has emerged to be one of the most crucial post-translational modifications controlling virtually all cellular processes. What was once regarded as a mere signal for protein degradation has turned out to be a major regulator of molecular signalling networks. Deregulation of ubiquitin signalling is closely associated with various human pathologies. Here, we summarize the current knowledge of ubiquitin signalling in immune deficiencies and cancer as well as the available therapeutic strategies targeting the ubiquitin system in combating these pathogenic conditions.
The cellular and molecular mechanisms of tumor angiogenesis and its prospects for anti-angiogenic cancer therapy are major issues in almost all current concepts of both cancer biology and targeted cancer therapy. Currently, (1) sprouting angiogenesis, (2) vascular co-option, (3) vascular intussusception, (4) vasculogenic mimicry, (5) bone marrow-derived vasculogenesis, (6) cancer stem-like cell-derived vasculogenesis and (7) myeloid cell-driven angiogenesis are all considered to contribute to tumor angiogenesis. Many of these processes have been described in developmental angiogenesis; however, the relative contribution and relevance of these in human brain cancer remain unclear. Preclinical tumor models support a role for sprouting angiogenesis, vascular co-option and myeloid cell-derived angiogenesis in glioma vascularization, whereas a role for the other four mechanisms remains controversial and rather enigmatic. The anti-angiogenesis drug Avastin (Bevacizumab), which targets VEGF, has become one of the most popular cancer drugs in the world. Anti-angiogenic therapy may lead to vascular normalization and as such facilitate conventional cytotoxic chemotherapy. However, preclinical and clinical studies suggest that anti-VEGF therapy using bevacizumab may also lead to a pro-migratory phenotype in therapy resistant glioblastomas and thus actively promote tumor invasion and recurrent tumor growth. This review focusses on (1) mechanisms of tumor angiogenesis in human malignant glioma that are of particular relevance for targeted therapy and (2) controversial issues in tumor angiogenesis such as cancer stem-like cell-derived vasculogenesis and bone-marrow-derived vasculogenesis.
The 5-lipoxygenase (5-LO) is the key enzyme in the formation of leukotrienes. We have previously shown that the histone deacetylase (HDAC) inhibitor trichostatin A (TSA) activates 5-LO transcription via recruitment of Sp1, Sp3 and RNA polymerase II to the proximal promoter. To identify the HDACs involved in the regulation of 5-LO promoter activity isoform-specific HDAC inhibitors were applied. 5-LO promoter activity and mRNA expression were up-regulated by the class I HDAC inhibitors apicidin and MS-275 but not by class II inhibitors. Knockdown of HDAC 1, 2 and 3 revealed that HDAC2 and HDAC3 but not HDAC1 is involved in the up-regulation of 5-LO mRNA expression. To analyse the chromatin modifications at the 5-LO promoter associated with HDAC inhibition, the time course of 5-LO mRNA induction by trichostatin A was investigated and the concomitant changes in histone modifications at the 5-LO promoter in HL-60, U937 and Mono Mac6 cells were determined. Chromatin immunoprecipitation analysis revealed that trichostatin A increases acetylation of histones H3 and H4 at the 5-LO core promoter in HL-60 and U937 cells whereas no significant changes were observed in Mono Mac6 cells. The appearance of H3 and H4 acetylation preceded the 5-LO mRNA induction whereas in all three cell lines, induction of 5-LO mRNA expression correlated with histone H3 lysine 4 trimethylation (H3K4me3), a marker for transcriptional activity of gene promoters.