610 Medizin und Gesundheit
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Culturally adapted cognitive behavioral therapy (CA-CBT) is a well-evaluated, transdiagnostic group intervention for refugees that uses psychoeducation, meditation, and stretching exercises. In the current study, we added problem-solving training to CA-CBT and evaluated this treatment (i.e., CA-CBT+) in a randomized controlled pilot trial with a sample of Farsi-speaking refugees. Participants (N = 24) were male refugees diagnosed with DSM-5 PTSD, major depressive disorder, and anxiety disorders who were randomly assigned to either a treatment or waitlist control (WLC) condition. Treatment components were adapted both to the specific cultural background and the current social problems of asylum seekers. Assessments were performed pretreatment, 12-weeks posttreatment, and 1-year follow-up. The primary treatment outcome was the General Health Questionnaire (GHQ-28); secondary outcome measures included the Posttraumatic Stress Disorder Checklist, Patient Health Questionnaire, Somatic Symptom Scale, World Health Organization Quality of Life, and Emotion Regulation Scale. Eleven of 12 participants were randomized to CA-CBT+ completed treatment. Based on intent-to-treat data, large between-group effect sizes were seen at posttreatment in the GHQ-28, d = 3.0, and for most secondary outcome measures. Improvements for individuals in the treatment group decreased at 1-year follow-up, but effect sizes demonstrated continued large improvements on all measures as compared to pretreatment levels. In summary, CA-CBT+ led to large improvements in general psychopathological distress and quality of life, which were maintained in the long term. In addition, the dropout rate was very low, with delivery in group format. Thus, problem-solving training appears to be a promising addition to CA-CBT.
Minimal residual disease (MRD) is the strongest predictor of relapse in B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (BCP-ALL). In BLAST study (NCT01207388), adults with BCP-ALL in remission with MRD after chemotherapy received blinatumomab, a CD19 BiTE® immuno-oncotherapy, 15 µg/m2/day for up to four 6-week cycles (4 weeks continuous infusion, 2 weeks off). Survival was evaluated for 110 patients, including 74 who received HSCT in continuous complete remission. With a median follow-up of 59·8 months, median survival (months) was 36·5 (95% CI: 22.0–not reached [NR]). Median survival was NR (29.5–NR) for complete MRD responders (n = 84) and 14.4 (3.8–32.3) for MRD non-responders (n = 23; p = 0.002); after blinatumomab and HSCT, median survival was NR (25.7–NR) (n = 61) and 16.5 (1.1–NR) (n = 10; p = 0.065), respectively. This final analysis suggests complete MRD response during blinatumomab treatment is curative. Post-hoc analysis of study data suggests while post blinatumomab HSCT may be beneficial in appropriate patients, long-term survival without HSCT is also possible.
Although the therapeutic armamentarium for bladder cancer has considerably widened in the last few years, severe side effects and the development of resistance hamper long-term treatment success. Thus, patients turn to natural plant products as alternative or complementary therapeutic options. One of these is curcumin, the principal component of Curcuma longa that has shown chemopreventive effects in experimental cancer models. Clinical and preclinical studies point to its role as a chemosensitizer, and it has been shown to protect organs from toxicity induced by chemotherapy. These properties indicate that curcumin could hold promise as a candidate for additive cancer treatment. This review evaluates the relevance of curcumin as an integral part of therapy for bladder cancer.
Improving long-term patient and graft survival after liver transplantation (LT) remains a major challenge. Compared to the early phase after LT, long-term morbidity and mortality of the recipients not only depends on complications immediately related to the graft function, infections, or rejection, but also on medical factors such as de novo malignancies, metabolic disorders (e.g., new-onset diabetes, osteoporosis), psychiatric conditions (e.g., anxiety, depression), renal failure, and cardiovascular diseases. While a comprehensive post-transplant care at the LT center and the connected regional networks may improve outcome, there is currently no generally accepted standard to the post-transplant management of LT recipients in Germany. We therefore described the structure and standards of post-LT care by conducting a survey at 12 German LT centers including transplant hepatologists and surgeons. Aftercare structures and form of cost reimbursement considerably varied between LT centers across Germany. Further discussions and studies are required to define optimal structure and content of post-LT care systems, aiming at improving the long-term outcomes of LT recipients.
Aortic stenosis is the most common valvular disease worldwide. With transcatheter aortic valve replacement (TAVR) being increasingly expanded to lower-risk populations, several challenging issues remain to be solved. The present review aims at discussing modern approaches to such issues as well as the current status of TAVR. TAVR has undergone several developments in the recent years: an increased use of transfemoral access, the development of prostheses in order to adapt to challenging anatomies, improved delivery systems with repositioning features, and outer skirts aiming at reducing paravalvular leak. The indication of TAVR is increasingly being expanded to patients with lower surgical risk. The main clinical trials supporting such expansion are reviewed and the latest data on low-risk patients are discussed. A number of challenges need still to be addressed and are also reviewed in this paper: the need for updated international guidelines including the latest evidence; a reduction of main complications such as permanent pacemaker implantation, paravalvular leak, and stroke (and its potential prevention by using anti-embolic protection devices); the appropriate role of TAVR in patients with concomitant cardiac ischemic disease; and durability of bio-prosthetic implanted valves. Finally, the future perspectives for TAVR use and next device developments are discussed.
Diabetes is associated with platelet hyper-reactivity and enhanced risk of thrombosis development. Here we compared protein expression in platelets from healthy donors and diabetic patients to identify differentially expressed proteins and their possible function in platelet activation. Mass spectrometry analyses identified cyclin Y (CCNY) in platelets and its reduced expression in platelets from diabetic patients, a phenomenon that could be attributed to the increased activity of calpains. To determine the role of CCNY in platelets, mice globally lacking the protein were studied. CCNY-/- mice demonstrated lower numbers of circulating platelets but platelet responsiveness to thrombin and a thromboxane A2 analogue were comparable with that of wild-type mice, as was agonist-induced α and dense granule secretion. CCNY-deficient platelets demonstrated enhanced adhesion to fibronectin and collagen as well as an attenuated spreading and clot retraction, indicating an alteration in “outside in” integrin signalling. This phenotype was accompanied by a significant reduction in the agonist-induced tyrosine phosphorylation of β3 integrin. Taken together we have shown that CCNY is present in anucleated platelets where it is involved in the regulation of integrin-mediated outside in signalling associated with thrombin stimulation.
Six dentin adhesives were tested in vitro regarding their cytotoxicity on human fibroblasts. The adhesives Hybrid Bond, One-up Bond F Plus, AdheSE, Clearfil SE Bond, Optibond Solo Plus and Syntac were eluted with culture medium as single or sequentially applied adhesive part for 24 h. 75 Petri dishes were produced per group. They were evaluated triangulated, comprising the quantitative evaluation (105 ones) to determine “viable”, “dead” and “debris” cells with the use of a cell-counter and the reactivity index was also identified based on the qualitative assessment (420 ones). One-up Bond F Plus, AdheSE and Clearfil SE Bond showed a statistical difference of viable cells to the cell control. For One-up Bond F Plus, statistically, differences compared to hybrid bond and Syntac were also found. All the adhesives except One-up Bond F Plus showed significant differences between single and sequentially applied adhesive part regarding the quantitative evaluation. The test material showed a moderate grade of cytotoxicity. As a result, a statistically significant difference of the cytotoxicity between the self-etch and etch-and-rinse adhesives cannot be demonstrated regarding the qualitative evaluation and the reactivity index, but the differences between sequentially applied and single applied components can be proved.
Background: High doses of capsaicin are recommended for the treatment of neuropathic pain. However, low doses evoke mechanical hypersensitivity. Activation of the capsaicin chemosensor transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) induces neurogenic inflammation. In addition to the release of pro-inflammatory mediators, reactive oxygen species are produced. These highly reactive molecules generate oxidised phospholipids and 4-hydroxynonenal (4-HNE) which then directly activate TRP ankyrin 1 (TRPA1). The apolipoprotein A-I mimetic peptide D-4F neutralises oxidised phospholipids. Here, we asked whether D-4F ameliorates neurogenic hypersensitivity in rodents by targeting reactive oxygen species and 4-HNE in the capsaicin-evoked pain model.
Results: Co-application of D-4F ameliorated capsaicin-induced mechanical hypersensitivity and allodynia as well as persistent heat hypersensitivity measured by Randell–Selitto, von Frey and Hargreaves test, respectively. In addition, mechanical hypersensitivity was blocked after co-injection of D-4F with the reactive oxygen species analogue H2O2 or 4-HNE. In vitro studies on dorsal root ganglion neurons and stably transfected cell lines revealed a TRPA1-dependent inhibition of the calcium influx when agonists were pre-incubated with D-4F. The capsaicin-induced calcium influx in TRPV1-expressing cell lines and dorsal root ganglion neurons sustained in the presence of D-4F.
Conclusions: D-4F is a promising compound to ameliorate TRPA1-dependent hypersensitivity during neurogenic inflammation.
Das PCOS ist die häufigste Endokrinopathie fertiler Frauen, die mit Infertilität und Metabolischem Syndrom ernst zu nehmende und belastende Konsequenzen haben kann. Vor dem Hintergrund einer bis heute teilweise unklaren Ätiopathogenese hat das PCOS umfassende Auswirkungen auf den Metabolismus und die Reproduktion. Aufgrund der phänotypischen Variabilität ist die Festlegung einheitlicher diagnostischer Kriterien ständiges Thema in der PCOS-Forschung. Die Rotterdam-Kriterien gelten aktuell als angemessenste Definition. Die Einführung einer aktuali- sierten Nomenklatur zur Optimierung der Diagnosefindung wird diskutiert. Die Therapie beläuft sich bisher auf symptomatische Ansätze.
Ziel dieser Arbeit war es, erstmals eine Analyse der weltweiten Forschung zum PCOS mittels szientometrischer Parameter durchzuführen. Die Erfassung der Daten aus dem WoS belief sich auf die Jahre 1900 – 2015 und ergab 6.262 Artikel zum Thema PCOS.
Die meisten Publikationen kamen aus den USA an erster, Großbritannien an zweiter und Italien an dritter Stelle. Diese drei Länder erhielten in gleicher Platzierung die meisten Zitierungen und erreichten die höchsten modifizierten h-Indizes. Bei Betrachtung der Zr standen jedoch die Niederlande aufgrund der dort veröffentlichten Rotterdam-Kriterien an erster Stelle. Im Verhältnis zur Einwohnerzahl publizierte Griechenland die meisten Artikel, gefolgt von Finnland und Slowenien. Bei Erstellung eines Quotienten aus Artikelanzahl und BIP lag Serbien vor Griechenland und Slowenien. Bezüglich der Artikel pro BIP p.c. fiel China auf den ersten Rang, danach die Türkei und die USA.
Bei den Fachzeitschriften rangierte das Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism bezüglich des IF, der Zr und der Anzahl der Zitierungen an erster Stelle. Fertility & Sterility publizierte über die Zeit die meisten Artikel zum Thema PCOS und erlangte die zweithöchste Zahl an Zitierungen.
Die chronologische Analyse zeigt eine Abnahme der Zuteilung von Artikeln zum Fachgebiet Obstetrics & Gynecology und eine Zunahme von Reproductive Biology, während Endocrinology & Metabolism einen gleichbleibenden Anteil hat. Der Anteil kleinerer Fächer wie Research & Experimental, Nutrition & Dietetics und Pharmacy nimmt über die letzten zehn Jahre zu.
Bezüglich der Anzahl an Institutionen liegen die Türkei und Großbritannien auf Platz zwei und drei hinter den USA. Die produktivsten Forschungseinrichtungen sind die University of London, die Pennsylvania State University und die University of Athens. In der italienischen Forschungsgemeinde finden sich die meisten interinstitutionellen Kooperationen.
Die meisten Artikel, auch in Erst- und Koautorenschaft, hat R.S.Legro publiziert. S. Franks führt die Liste der Seniorautoren an. A. Dunaif erreicht bei Zitierungen, Zitationsrate und modifiziertem h-Index herausragende Werte. Wie schon bei den Institutionen liegen italienische Autoren bei der Kooperationsanalyse vorne. Unter den zehn produktionsstärksten Institutions- kooperationen finden sich mit einer griechischen und einer US-amerikanischen Liaison nur zwei nicht italienischen Ursprungs. Zum Zitierverhalten ist zu sagen, dass fast 50 % der Zitierungen Selbstzitierungen sind.
Generell dominieren Männer noch die Welt der Wissenschaft. Dies ist, in Bezug auf die PCOS-Forschung, zu jedem Zeitpunkt so gewesen und spiegelt sich bis heute in den Analysen wider. Seit 2008 ist allerdings eine Annäherung der Werte zu beobachten.
Es kristallisiert sich die Notwendigkeit einer klaren Definition und aktualisierter Nomenklatur des PCOS heraus, um die leicht stagnierende Forschung des komplexen Krankheitsbildes, dessen Ätiopathogenese nicht zur Gänze erklärt ist, anzustoßen. Überraschenderweise treten Nationen wie die Türkei, Griechenland und der Iran bei den Analysen hervor und reichen mit Produktivität und Resonanz an Staaten wie die USA und Großbritannien heran, übertreffen sie mitunter. Dies ist möglicherweise nationalen Besonderheiten, wie erhöhter Prävalenz des Syndroms bzw. erhöhtem sozialen Druck durch das Kardinalsymptom der Infertilität in diesen Ländern, geschuldet. Eine Dominanz an weiblichen Forscherinnen zeigt sich überdies im Iran und ist sonst in nur wenigen Ländern, darunter die USA, zu finden. Männliche Vorherrschaft ist also weniger an bestimmte Regionen, als vielmehr an nationale Strukturen gebunden.
Datenschutz versus Katastrophenschutz : Standortdaten als Mittel zur Bekämpfung der Corona-Pandemie
(2020)
Einige Länder setzen Standortdaten jetzt schon gezielt ein, um die weitere Ausbreitung von Covid-19 einzudämmen. Ein Gesetzentwurf von Bundesgesundheitsminister Jens Spahn, der weitreichende Befugnisse vorsah, um mithilfe von Standortdaten Kontaktpersonen von Infizierten über deren Handys zu orten, stieß auf teilweise heftige Kritik. Der Gesetzentwurf wurde daraufhin zurückgezogen, ohne dass nähere Einzelheiten an die Öffentlichkeit gelangt sind. Ein genauer Blick zeigt jedoch, dass eine Verarbeitung von Standortgesundheitsdaten nicht nur tatsächlich nützlich sein kann, sondern auch rechtlich möglich ist.
Purpose: Neonatal surgery for abdominal wall defects is not performed in a centralized manner in Germany. The aim of this study was to investigate whether treatment for abdominal wall defects in Germany is equally effective compared to international results despite the decentralized care.
Methods: All newborn patients who were clients of the major statutory health insurance company in Germany between 2009 and 2013 and who had a diagnosis of gastroschisis or omphalocele were included. Mortality during the first year of life was analysed.
Results: The 316 patients with gastroschisis were classified as simple (82%) or complex (18%) cases. The main associated anomalies in the 197 patients with omphalocele were trisomy 18/21 (8%), cardiac anomalies (32%) and anomalies of the urinary tract (10%). Overall mortality was 4% for gastroschisis and 16% for omphalocele. Significant factors for non-survival were birth weight below 1500 g for both groups, complex gastroschisis, volvulus and anomalies of the blood supply to the intestine in gastroschisis, and female gender, trisomy 18/21 and lung hypoplasia in omphalocele.
Conclusions: Despite the fact that paediatric surgical care is organized in a decentralized manner in Germany, the mortality rates for gastroschisis and omphalocele are equal to those reported in international data.
Decline in physical activity in the weeks preceding sustained ventricular arrhythmia in women
(2020)
Background: Heightened risk of cardiac arrest following physical exertion has been reported. Among patients with an implantable defibrillator, an appropriate shock for sustained ventricular arrhythmia was preceded by a retrospective self-report of engaging in mild-to-moderate physical activity. Previous studies evaluating the relationship between activity and sudden cardiac arrest lacked an objective measure of physical activity and women were often underrepresented.
Objective: To determine the relationship between physical activity, recorded by accelerometer in a wearable cardioverter-defibrillator (WCD), and sustained ventricular arrhythmia among female patients.
Methods: A dataset of female adult patients prescribed a WCD for a diagnosis of myocardial infarction or dilated cardiomyopathy was compiled from a commercial database. Curve estimation, to include linear and nonlinear interpolation, was applied to physical activity as a function of time (days before arrhythmia).
Results: Among women who received an appropriate WCD shock for sustained ventricular arrhythmia (N = 120), a quadratic relationship between time and activity was present prior to shock. Physical activity increased starting at the beginning of the 30-day period up until day -16 (16 days before the ventricular arrhythmia) when activity begins to decline.
Conclusion: For patients who received treatment for sustained ventricular arrhythmia, a decline in physical activity was found during the 2 weeks preceding the arrhythmic event. Device monitoring for a sustained decline in physical activity may be useful to identify patients at near-term risk of a cardiac arrest.
Purpose: To develop and validate a CT-based radiomics signature for the prognosis of loco-regional tumour control (LRC) in patients with locally advanced head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) treated by primary radiochemotherapy (RCTx) based on retrospective data from 6 partner sites of the German Cancer Consortium - Radiation Oncology Group (DKTK-ROG).
Material and methods: Pre-treatment CT images of 318 patients with locally advanced HNSCC were collected. Four-hundred forty-six features were extracted from each primary tumour volume and then filtered through stability analysis and clustering. First, a baseline signature was developed from demographic and tumour-associated clinical parameters. This signature was then supplemented by CT imaging features. A final signature was derived using repeated 3-fold cross-validation on the discovery cohort. Performance in external validation was assessed by the concordance index (C-Index). Furthermore, calibration and patient stratification in groups with low and high risk for loco-regional recurrence were analysed.
Results: For the clinical baseline signature, only the primary tumour volume was selected. The final signature combined the tumour volume with two independent radiomics features. It achieved moderately good discriminatory performance (C-Index [95% confidence interval]: 0.66 [0.55–0.75]) on the validation cohort along with significant patient stratification (p = 0.005) and good calibration.
Conclusion: We identified and validated a clinical-radiomics signature for LRC of locally advanced HNSCC using a multi-centric retrospective dataset. Prospective validation will be performed on the primary cohort of the HNprädBio trial of the DKTK-ROG once follow-up is completed.
Cancer cells, including leukemic cells, can react to therapeutic treatment by altering their metabolic phenotype (“metabolic reprogramming”) to keep their accelerated proliferative state, eventually becoming resistant to the treatment. There is an increasing amount of evidence indicating that metabolic reprogramming is one of the key mechanisms of acquisition of drug resistance by cancer cells. In agreement, several metabolic studies targeting leukaemia and specifically acute myeloid leukaemia (AML) and chronic myeloid leukaemia (CML), have been conducted over the last decades. However, there is still a lack of understanding the metabolic features of both AML and CML leukaemia specially in the acquisition of drug resistance, that is needed for unveiling novel and effective treatments for resistant and non-resistant patients. Therefore, the main objective of this thesis was to investigate the rewiring of cell metabolism occurring in the process of acquisition of resistance to conventional therapeutic treatments in AML and CML malignancies. Next, by revealing this metabolic rewiring, we intended to highlight potential metabolic and non-metabolic targets that could be exploited to overcome resistance to treatments. To this end, we have performed a comprehensive and comparative multi-OMIC study to analyse the links between the metabolic reprogramming and the resistance acquisition of THP-1 and HL-60 AML cell models sensitive or resistant to cytarabine (AraC) and doxorubicin (Dox), and of KU812 CML cell model sensitive or resistant to imatinib, all under normoxic (21% O2) and hypoxic (1% O2) conditions. The results of this thesis are divided into two chapters. On the one hand, in Chapter 1, the multi-OMIC study performed in AML parental and resistant cells unveiled that the acquisition of AraC resistance causes the reprogramming of the glucose metabolism of THP-1 and HL-60 cells by increasing the glycolytic flux whereas it is not associated with an alteration in the mitochondrial respiration. Moreover, our results also exhibited a possible disfunction of ETC complex I as well as alterations in glutamine and serine-glycine-1C metabolism in AML cells that display a more active mitochondrial metabolism. Moreover, we have also identified that the acquisition of Dox resistance causes alterations in the glucose and amino acid metabolism. Importantly, we have observed an important loss of mitochondrial respiration capacity of AML cells resistant to Dox chemotherapeutic drug, which constitutes a potential metabolic vulnerability that can be exploited for the treatment of AML patients resistant to Dox. On the other hand, in Chapter 2 is shown that the acquisition of imatinib resistance causes the reprogramming of glucose metabolism by enhancing the glycolytic flux, PPP, and glycogen metabolism, thus highlighting these metabolic pathways as potential metabolic weaknesses of KU812 cells resistant to imatinib. Moreover, we have observed a high metabolic plasticity of KU812 cells resistant to imatinib which includes the orchestration of many metabolic routes associated with the amino acid metabolism. Importantly, the CML multi-OMIC study has also unveiled an enhanced mitochondrial respiration capacity, which constitutes another potential vulnerability that can be exploited to overcome imatinib resistance. Finally, both AML and CML multi-OMIC studies have allowed us to propose and/or validate different metabolic and non-metabolic targets. In this regard, in this thesis we have identified and validated a battery of single-hit inhibitions that were able to reduce the cell viability of both parental and resistant AML and CML cells. Finally, we have confirmed that the repurposing of Dox chemotherapeutic drug counteracts the imatinib resistance in the KU812 cells resistant to imatinib.
Bei Suizidformen mit mehreren Suizidenten und Opfern werden teilweise in Literatur und Rechtsprechung eine unterschiedliche Nomenklatur und Interpretation der Begrifflichkeiten vorgenommen. Der Beitrag analysiert die Begrifflichkeiten und befasst sich im Speziellen mit dem Phänomen des Doppelsuizids. Historische Fälle von Doppelsuiziden werden angeführt. Anhand von Fallkonstellationen werden rechtliche Bewertungen vorgenommen, die beim einseitig fehlgeschlagenen Doppelsuizid praxisrelevant werden können. Dabei werden die mitunter konträren Auffassungen in der einschlägigen Literatur und der Rechtsprechung dargestellt und Lösungsansätze aufgezeigt. Zudem verdeutlichen die Fallkonstellationen die Relevanz einer umfassenden Tatortarbeit und einer tatnahen Klärung der Motivationslage bei dem Überlebenden bzw. den Verstorbenen.
Einleitung: Begehen zwei Menschen infolge einer gemeinsamen Entscheidung Suizid, wird dies als Doppelsuizid oder gemeinschaftlicher Suizid definiert. Die rechtsmedizinische Begutachtung hängt von den Umständen des konkreten Einzelfalls ab und kann für die rechtliche Würdigung insbesondere bei Konstellationen, bei denen ein Beteiligter überlebt hat, wichtige Hinweise liefern.
Material und Methoden: Für einen 25-Jahres-Zeitraum von 1995 bis 2019 wurden retrospektiv alle Sektionsfälle mit vollendeten und versuchten Doppelsuiziden analysiert und, soweit erhältlich, mit den Ermittlungsakten abgeglichen.
Ergebnisse: Unter den erhobenen 23 Doppelsuizidfällen fanden sich 16 vollendete sowie 7 Fälle mit jeweils einem Überlebenden. In 83 % der Fälle handelte es sich um Ehepaare bzw. eingetragene Lebensgemeinschaften, in 13 % um Personen, die sich zuvor in einer psychiatrischen Einrichtung, und in 4 % um Personen, die sich in einem „Suizidforum“ im Internet kennengelernt hatten. Der Mittelwert des Sterbealters betrug bei den Männern 57,8 und bei den Frauen 63,4 Jahre. In etwa zwei Drittel der Fälle wurden Erkrankungen als vorherrschendes Suizidmotiv angegeben. Als häufigste Methode wurde eine Intoxikation gewählt. Am zweithäufigsten fanden Schusswaffen Anwendung, wobei ausnahmslos der Mann zuerst einen oder mehrere Kopfschüsse auf seine Frau abgab, bevor er sich suizidierte. Der häufigste Sterbe- und Auffindeort war das gemeinsame Bett der Suizidenten.
Diskussion: Im Gegensatz zu Suiziden i. Allg. wurden die Doppelsuizide am häufigsten mittels einer Intoxikation als sogenannte weiche Methode verübt. In Anlehnung an die rechtsmedizinische Literatur werden für einen Doppelsuizid typische Merkmale herausgearbeitet.
Schlussfolgerung: Doppelsuizide stellen seltene Fälle in der rechtsmedizinischen Praxis dar, wobei die Abgrenzung zu einem erweiterten Suizid (Homizid-Suizid) schwierig werden kann und zugleich unabdingbar ist. Hierfür ist eine ganzheitliche Berücksichtigung der Vorgeschichte, der rechtsmedizinisch erhobenen Befunde und der kriminalistischen Umstände erforderlich.
Schwerverletzte Patienten folgen einem biphasischen Mortalitätsmuster, mit einem ersten frühen Mortalitätsgipfel aufgrund von schweren Verletzungen des zentralen Nervensystems oder durch massiven Blutverlust. Der zweite, später auftretende Traumatod ist mit einer immunologischen Dysregulierung verbunden, welche durch eine ausgeprägte Inflammation häufig im (Multi)-Organversagen endet. Insbesonders thorakale Verletzungen sowie das Erleiden eines hämorrhagischen Schocks prädisponieren den Organismus für die Entwicklung von pulmonalen Komplikationen im klinischen Folgevelauf. Alkohol spielt hierbei eine wichtige Rolle. In den vergangenen 15 Jahren hat sich zwar die Anzahl der „Alkoholunfälle“ mit Personenschaden reduziert, dennoch tritt Alkohol als eine der häufigsten Unfallursachen bei 18-34jährigen auf. Zudem hat Alkohol durch seine immunmodulatorischen Eigenschaften einen signifikanten Einfluss auf die Entwicklung und Prognose von (infektiösen) Komplikationen im klinischen Folgeverlauf. Verunfallte Patienten mit einer akuten Alkoholintoxikation zeigen im Vergleich zu chronisch Alkoholisierten eine verringerte 24-Stunden-Letalität nach Trauma. Die Studienlage zu den Hintergründen ist äußerst kontrovers, und stellt den Kern der vorliegenden Arbeit dar. Eine zentrale Rolle in der Genese der post-traumatisch inflammatorischen Immunantwort nehmen die Monozyten, sowie die Alveolarmakrophagen (AM) in der Lunge, aber auch zirkulierende polymorphonukleäre Leukozyten (PMNL) insbesondere neutrophile Granulozyten ein. Die Monozyten aktivieren bspw. über die Inflammasomassemblierung Caspase-1 (Pyroptose), die das inaktive Interleukin (IL)-1β in seine aktive Form prozessiert, aktiviert und seine Sezernierung induziert. Neutrophile Granulozyten, die ebenfalls durch inflammatorische und chemotaktische Reize aktiviert werden, infiltieren durch Modifikationen ihrer Oberflächenrezeptoren wie CD11b, CD62L und CD31 entzündetes Gewebe. Am Ort der „Schädigung“ weisen sie eine prolongierte Lebensspanne auf, und tragen durch ihre verstärkte Akkumulation so zu einem hyper-inflammatorischen Zustand bei. Folglich wird das eigene Gewebe geschädigt, was im Verlust der Zell- und Organintegrität enden kann. Die zugrundeliegenden Pathomechanismen wurden in diversen Studien mit der Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-κB assoziiert. Interessanterweise konnte die anti-inflammatorische Wirkung einer akuten Alkoholexposition mit der Hemmung des NF-κB, aber auch mit einer reduzierten Inflammasomassemblierung in vitro assoziiert werden.
Für die Untersuchung der akuten Alkoholwirkung wurde ein klinisch relevantes double hit Modell bestehend aus stumpfen Thoraxtrauma und hämorrhagischem Schock mit anschließender Flüssigkeitstherapie (TxT+H/R) genutzt. Um den Einfluss von Alkohol auf die posttraumatische Immunantwort mit Fokus auf die Rolle der zirkulierenden neutrophilen Granulozyten und Monozyten in der Genese pulmonaler Schädigungen zu untersuchen, erfolgte im vorliegenden Modell eine akute Gabe von Ethanol (5 g/kg, 30%, EtOH) zwei Stunden vor Hämorrhagie und Reperfusion. Zwei Stunden nach Reperfusion wurden die inflammatorischen Prozesse und das Outcome der Tiere untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass TxT+H/R zu diffusen histopathologischen Lungenschäden führt, welche mit einer erhöhten Proteinkonzentration in der bronchoalveolären Lavage (BAL), verstärkten Infiltration des Lungengewebes mit PMNL sowie einer systemischen Aktivierung von neutrophilen Granulozyten und Monozyten verbunden war. Neutrophile Granulozyten zeigten eine signifikante Reduktion der Oberflächenexpression von CD62L und einen signifikanten Anstieg von CD11b und CD31; in zirkulierenden Monozyten konnte eine Inflammasomaktivierung durch direkten Nachweis der aktiven Caspase-1 gezeigt werden. Die Analyse der aktiven Effektorcaspasen der Apoptose Caspase-3 und -7 zeigte eine reduzierte Apoptose in zirkulierenden neutrophilen Granulozyten. Orale Gavage EtOH reduzierte signifikant die lokale Inflammation in der Lunge, welche mit einer verminderten PMNL Infiltration, verminderten IL-6 Genexpression und reduziertem BAL Proteingehalt einherging. Während die reduzierte Proteinkonzentration in der BAL durchaus für einen verminderten Lungenschaden spricht, war dieser histopathologisch nicht festellbar. Systemisch modulierte die akute EtOH-Gabe Oberflächenrezeptorexpression auf zirkulierenden neutrophilen Granulozyten, was deren reduzierte Aktivierung bestätigt. Die verminderte inflammatorische Aktivierung von zirkulierenden Monozyten und Granulozyten zeigte sich ebenfalls in der reduzierten Inflammasomaktivität.
Wir konnten wichtige Erkenntnisse für das Verständnis der Genese von pulmonalen Komplikationen nach TxT und HS, sowie die immunmodulatorischen Eigenschaften von Alkohol auf das angeborene Immunsystem darstellen. Die akute Alkoholexposition reduzierte die systemische Immunantwort, welcher in diesem klinisch relevanten Kombinationstrauma vermutlich eine reduzierte lokale Inflammationsantwort folgte. In weiterführenden Studien sollten die zugrundeliegenden Signalwege, Einfluss der Traumachwere sowie der Schwere der Alkoholintoxikation untersucht werden.
Einleitung- 12,5% aller operierten Patienten sind für mehr als 80% aller Todesfälle verantwortlich. Über die Identifizierung dieser Risikopatienten ist wenig bekannt.6. Währenddessen sind hepatobiliäre Operationen nach wie vor mit einem relativ hohen Mortalitätsrisiko von etwa 5% assoziiert.15.
Ziel- Die Evaluierung der „Cumulative Illness Rating Scale(CIRS)“ zur Prädiktion von Komplikationen und Mortalität in der hepatobiliären Chirurgie.
Material und Methoden- Alle Patienten, die sich vom 01.01.2011 bis zum 06.05.2016 einer hepatobiliären unterzogen, wurden retrospektiv anhand der elektronischen Patientenakte(NICE) gemäß der modifizierten CIRS46 bewertet. Abhängig von der Gesamtsumme der ermittelten CIRS-Werte wurden die Patienten in 4 Risikoklassen (1-4) unterteilt. Anschließend wurden die 14 CIRS-Kategorien und die Risikoklassen auf ein vermehrtes Auftreten von Komplikationen ≥IIIb50 gemäß der Dindo-Klassifikation sowie der 90-Tages-Mortalität49 untersucht.
Ergebnisse- 576 Patienten mit einem durchschnittlichen Alter von 60,7 ± 13,7 Jahren wurden in die Studie aufgenommen. 18,6% der Patienten wiesen Komplikationen ≥IIIb anhand der Dindo-Klassifikation auf. 6,8% verstarben innerhalb des Überwachungszeitraumes von 90 Tagen. Für die Risikoklassen 3+4 (OR=1,674; p=0,027; 95%CI=1,060-2,645) sowie für Erkrankungen der Schweregrade 3+4 in der Kategorie „Leber“ (OR=2,583; p=0,015; 95%CI=1,205-5,538) konnten signifikant erhöhte Wahrscheinlichkeiten für die Entstehung von Komplikationen festgestellt werden. Gleiches wurde im Bezug auf Mortalität für Erkrankungen der Schweregrade 3+4 in den Kategorien „Hypertonie“ (OR=2,249; p=0,019; 95%CI=1,141-4,434) und „Leber“ (OR=8,891; p=0,033; 95%CI=1,189-66,492) nachgewiesen. Im Gegensatz dazu führten Erkrankungen der Schweregrade 3+4 in der Kategorie „Unterer Gastrointestinaltrakt“ zu einer deutlichen Reduzierung des Risikos für die Entwicklung von Komplikationen (OR=0,385; p<0,000; 95%CI=0,228-0,649) und Mortalität (OR=0,419; p=0,047; 95%CI=0,178-0987). Die im Rahmen der binär logistischen Regression erstellten Regressionsgleichungen ermöglichten keine verbesserte Klassifizierung der Patienten.
Zusammenfassung- Die Ergebnisse zeigen, dass signifikante Zusammenhänge zwischen der Entstehung von Komplikationen ≥IIIb anhand der Dindo-Klassifikation und der 90-Tages-Mortalität mittels CIRS nachweisbar sind. Dennoch geht hervor, dass der prädiktive Wert der modifizierten CIRS für die hepatobiliäre Chirurgie gering ist.
Der Tumormarker Sialinsäure
(2020)
Die vorliegende Übersicht zum Tumormarker Sialinsäure wird im Rahmen der Serie „Tumormarker“ des Zentralblatts für Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Ergonomie publiziert, die sich mit dem immer häufigeren Gebrauch der Bestimmung von spezifischen Markern bei sog. Manager-Vorsorgen und Check-up-Untersuchungen beschäftigt. Sialinsäure eignet sich grundsätzlich nicht für solche Vorsorgen, sondern ist ein Marker zur Therapie‑, Verlaufs- und Rezidivkontrolle von Mundhöhlenkarzinomen. Hier zeigt dieser eine hohe Sensitivität und Spezifität, wobei der Marker aber auf keinen Fall als Screeningparameter zur Frühdiagnostik eingesetzt werden soll.
Human lymph nodes play a central part of immune defense against infection agents and tumor cells. Lymphoid follicles are compartments of the lymph node which are spherical, mainly filled with B cells. B cells are cellular components of the adaptive immune systems. In the course of a specific immune response, lymphoid follicles pass different morphological differentiation stages. The morphology and the spatial distribution of lymphoid follicles can be sometimes associated to a particular causative agent and development stage of a disease. We report our new approach for the automatic detection of follicular regions in histological whole slide images of tissue sections immuno-stained with actin. The method is divided in two phases: (1) shock filter-based detection of transition points and (2) segmentation of follicular regions. Follicular regions in 10 whole slide images were manually annotated by visual inspection, and sample surveys were conducted by an expert pathologist. The results of our method were validated by comparing with the manual annotation. On average, we could achieve a Zijbendos similarity index of 0.71, with a standard deviation of 0.07.
Lack of sensitive diagnostic tests impairs the understanding of the epidemiology of histoplasmosis, a disease whose burden is estimated to be largely underrated. Broad-range PCRs have been applied to identify fungal agents from pathology blocks, but sensitivity is variable. In this study, we compared the results of a specific Histoplasma qPCR (H. qPCR) with the results of a broad-range qPCR (28S qPCR) on formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissue specimens from patients with proven fungal infections (n = 67), histologically suggestive of histoplasmosis (n = 36) and other mycoses (n = 31). The clinical sensitivity for histoplasmosis of the H. qPCR and the 28S qPCR was 94% and 48.5%, respectively. Samples suggestive for other fungal infections were negative with the H. qPCR. The 28S qPCR did not amplify DNA of Histoplasma in FFPE in these samples, but could amplify DNA of Emergomyces (n = 1) and Paracoccidioides (n = 2) in three samples suggestive for histoplasmosis but negative in the H. qPCR. In conclusion, amplification of Histoplasma DNA from FFPE samples is more sensitive with the H. qPCR than with the 28S qPCR. However, the 28S qPCR identified DNA of other fungi in H. qPCR-negative samples presenting like histoplasmosis, suggesting that the combination of both assays may improve the diagnosis.
The present study considered the entire leg alignment and links static parameters to the external joint moments during gait in patients with hip osteoarthritis. Eighteen patients with unilateral hip osteoarthritis were measured using the EOS® system. Clinical leg alignment and femoral parameters were extracted from the 3D reconstruction of the EOS images. A 3D gait analysis was performed and external knee and hip adduction moments were computed and compared to 18 healthy controls in the same age group. The knee adduction moments of the involved leg were strongly correlated to the femoral offset and the varus/valgus alignment. These parameters alone explained over 50% of the variance in the knee adduction moments. Adding the pelvic drop of the contralateral side increased the model of femoral offset and varus/valgus alignment and explained 78% of the knee adduction moment during the first half of the stance phase. The hip adduction moments were best associated with the hip kinematics and not the leg alignment.
Determination of the effective dose of bone marrow mononuclear cell therapy for bone healing in vivo
(2020)
Introduction: Cell-based therapy by bone marrow mononuclear cells (BMC) in a large-sized bone defect has already shown improved vascularization and new bone formation. First clinical trials are already being conducted. BMC were isolated from bone marrow aspirate and given back to patients in combination with a scaffold within some hours. However, the optimal concentration of BMC has not yet been determined for bone healing. With this study, we want to determine the optimal dosage of the BMC in the bone defect to support bone healing.
Material and methods: Scaffolds with increasing BMC concentrations were inserted into a 5 mm femoral defect, cell concentrations of 2 × 106 BMC/mL, 1 × 107 BMC/mL and 2 × 107 BMC/mL were used. Based on the initial cell number used to colonize the scaffolds, the groups are designated 1 × 106, 5 × 106 and 1 × 107 group. Bone healing was assessed biomechanically, radiologically (µCT), and histologically after 8 weeks healing time.
Results: Improved bone healing parameters were noted in the 1 × 106 and 5 × 106 BMC groups. A significantly higher BMD was observed in the 1 × 106 BMC group compared to the other groups. Histologically, a significantly increased bone growth in the defect area was observed in group 5 × 106 BMC. This finding could be supported radiologically.
Conclusion: It was shown that the effective dose of BMC for bone defect healing ranges from 2 × 106 BMC/mL to 1 × 107 BMC/mL. This concentration range seems to be the therapeutic window for BMC-supported therapy of large bone defects. However, further studies are necessary to clarify the exact BMC-dose dependent mechanisms of bone defect healing and to determine the therapeutically effective range more precisely.
Background Polypharmacy interventions are resource-intensive and should be targeted to those at risk of negative health outcomes. Our aim was to develop and internally validate prognostic models to predict health-related quality of life (HRQoL) and the combined outcome of falls, hospitalisation, institutionalisation and nursing care needs, in older patients with multimorbidity and polypharmacy in general practices.
Methods Design: two independent data sets, one comprising health insurance claims data (n=592 456), the other data from the PRIoritising MUltimedication in Multimorbidity (PRIMUM) cluster randomised controlled trial (n=502). Population: ≥60 years, ≥5 drugs, ≥3 chronic diseases, excluding dementia. Outcomes: combined outcome of falls, hospitalisation, institutionalisation and nursing care needs (after 6, 9 and 24 months) (claims data); and HRQoL (after 6 and 9 months) (trial data). Predictor variables in both data sets: age, sex, morbidity-related variables (disease count), medication-related variables (European Union-Potentially Inappropriate Medication list (EU-PIM list)) and health service utilisation. Predictor variables exclusively in trial data: additional socio-demographics, morbidity-related variables (Cumulative Illness Rating Scale, depression), Medication Appropriateness Index (MAI), lifestyle, functional status and HRQoL (EuroQol EQ-5D-3L). Analysis: mixed regression models, combined with stepwise variable selection, 10-fold cross validation and sensitivity analyses.
Results Most important predictors of EQ-5D-3L at 6 months in best model (Nagelkerke’s R² 0.507) were depressive symptoms (−2.73 (95% CI: −3.56 to −1.91)), MAI (−0.39 (95% CI: −0.7 to −0.08)), baseline EQ-5D-3L (0.55 (95% CI: 0.47 to 0.64)). Models based on claims data and those predicting long-term outcomes based on both data sets produced low R² values. In claims data-based model with highest explanatory power (R²=0.16), previous falls/fall-related injuries, previous hospitalisations, age, number of involved physicians and disease count were most important predictor variables.
Conclusions Best trial data-based model predicted HRQoL after 6 months well and included parameters of well-being not found in claims. Performance of claims data-based models and models predicting long-term outcomes was relatively weak. For generalisability, future studies should refit models by considering parameters representing well-being and functional status.
Background: The prevalence of multimorbidity is increasing in recent years, and patients with multimorbidity often have a decrease in quality of life and require more health care. The aim of this study was to explore the evolution of multimorbidity taking the sequence of diseases into consideration.
Methods: We used a Belgian database collected by extracting coded parameters and more than 100 chronic conditions from the Electronic Health Records of general practitioners to study patients older than 40 years with multiple diagnoses between 1991 and 2015 (N = 65 939). We applied Markov chains to estimate the probability of developing another condition in the next state after a diagnosis. The results of Weighted Association Rule Mining (WARM) allow us to show strong associations among multiple conditions.
Results: About 66.9% of the selected patients had multimorbidity. Conditions with high prevalence, such as hypertension and depressive disorder, were likely to occur after the diagnosis of most conditions. Patterns in several disease groups were apparent based on the results of both Markov chain and WARM, such as musculoskeletal diseases and psychological diseases. Psychological diseases were frequently followed by irritable bowel syndrome.
Conclusions: Our study used Markov chains and WARM for the first time to provide a comprehensive view of the relations among 103 chronic conditions, taking sequential chronology into consideration. Some strong associations among specific conditions were detected and the results were consistent with current knowledge in literature, meaning the approaches were valid to be used on larger data sets, such as National Health care Systems or private insurers.
Selectivity remains a challenge for ATP-mimetic kinase inhibitors, an issue that may be overcome by targeting unique residues or binding pockets. However, to date only few strategies have been developed. Here we identify that bulky residues located N-terminal to the DFG motif (DFG-1) represent an opportunity for designing highly selective inhibitors with unexpected binding modes. We demonstrate that several diverse inhibitors exerted selective, non-canonical binding modes that exclusively target large hydrophobic DFG-1 residues present in many kinases including PIM, CK1, DAPK and CLK. Using the CLK family as a model, structural and biochemical data revealed that the DFG-1 valine controlled a non-canonical binding mode in CLK1, providing a rational for selectivity over the closely-related CLK3 which harbors a smaller DFG-1 alanine. Our data suggests that targeting the restricted back pocket in the small fraction of kinases that harbor bulky DFG-1 residues offers a versatile selectivity filter for inhibitor design.
Selectivity remains a challenge for ATP-mimetic kinase inhibitors, an issue that may be overcome by targeting unique residues or binding pockets. However, to date only few strategies have been developed. Here we identify that bulky residues located N-terminal to the DFG motif (DFG-1) represent an opportunity for designing highly selective inhibitors with unexpected binding modes. We demonstrate that several diverse inhibitors exerted selective, noncanonical binding modes that exclusively target large hydrophobic DFG-1 residues present in many kinases including PIM, CK1, DAPK, and CLK. By use of the CLK family as a model, structural and biochemical data revealed that the DFG-1 valine controlled a noncanonical binding mode in CLK1, providing a rationale for selectivity over the closely related CLK3 which harbors a smaller DFG-1 alanine. Our data suggest that targeting the restricted back pocket in the small fraction of kinases that harbor bulky DFG-1 residues offers a versatile selectivity filter for inhibitor design.
Background: Ataxia telangiectasia (A-T) is a rare autosomal-recessive multisystem disorder characterized by pronounced cerebellar ataxia, telangiectasia, cancer predisposition and altered body composition. In addition, evidence is rising for endocrine dysfunction.
Objectives: To determine the evolution of diabetes and its prevalence in a larger A-T cohort.
Methods: A retrospective analysis of the patient charts of 39 subjects from the Frankfurt A-T cohort was performed between August 2002 and 2018 concerning HbA1c and oral glucose tolerance (OGTT). The median follow-up period was 4 years (1–16 years). In addition, in 31 A-T patients aged 1 to 38 years HbA1c and fasting glucose were studied prospectively from 2018 to 2019.
Results: In the retrospective analysis, we could demonstrate a longitudinal increase of HbA1c. The prospective analysis showed a significant increase of HbA1c and fasting glucose with age (r = 0.79, p ≤ 0.0001). OGTT has a good sensitivity for insulin resistance screening, whereas HbA1c can be used to evaluate individual courses and therapy response. Seven out of 39 (17.9%) patients suffered from diabetes. Metformin did not always lead to sufficient diabetes control; one patient was treated successfully with repaglinide.
Conclusion: Diabetes is a common finding in older A-T patients and often starts in puberty. Our data clearly demonstrate the need for an annual diabetes screening in patients > 12 years.
Background: Rare Diseases (RDs), which are defined as diseases affecting no more than 5 out of 10,000 people, are often severe, chronic and life-threatening. A main problem is the delay in diagnosing RDs. Clinical decision support systems (CDSSs) for RDs are software systems to support clinicians in the diagnosis of patients with RDs. Due to their clinical importance, we conducted a scoping review to determine which CDSSs are available to support the diagnosis of RDs patients, whether the CDSSs are available to be used by clinicians and which functionalities and data are used to provide decision support.
Methods: We searched PubMed for CDSSs in RDs published between December 16, 2008 and December 16, 2018. Only English articles, original peer reviewed journals and conference papers describing a clinical prototype or a routine use of CDSSs were included. For data charting, we used the data items “Objective and background of the publication/project”, “System or project name”, “Functionality”, “Type of clinical data”, “Rare Diseases covered”, “Development status”, “System availability”, “Data entry and integration”, “Last software update” and “Clinical usage”.
Results: The search identified 636 articles. After title and abstracting screening, as well as assessing the eligibility criteria for full-text screening, 22 articles describing 19 different CDSSs were identified. Three types of CDSSs were classified: “Analysis or comparison of genetic and phenotypic data,” “machine learning” and “information retrieval”. Twelve of nineteen CDSSs use phenotypic and genetic data, followed by clinical data, literature databases and patient questionnaires. Fourteen of nineteen CDSSs are fully developed systems and therefore publicly available. Data can be entered or uploaded manually in six CDSSs, whereas for four CDSSs no information for data integration was available. Only seven CDSSs allow further ways of data integration. thirteen CDSS do not provide information about clinical usage.
Conclusions: Different CDSS for various purposes are available, yet clinicians have to determine which is best for their patient. To allow a more precise usage, future research has to focus on CDSSs RDs data integration, clinical usage and updating clinical knowledge. It remains interesting which of the CDSSs will be used and maintained in the future.
Hintergrund: Patienten, die präoperativ an einer eisendefizitären Erythropoese (IDE) oder Anämie leiden, haben unabhängig von anderen Erkrankungen ein erhöhtes Risiko für postoperative Morbidität. Ein Eisenmangel ist der häufigste Grund für eine Anämie und kann, wenn er frühzeitig diagnostiziert wird, effizient mittels Eisensubstitution behandelt werden. Zink-Protoporphyrin (ZnPP) ist im Vergleich zu klassischen Parametern wie Ferritin ein vielversprechender Parameter, um eine IDE zu diagnostizieren. Bisher wurde der Parameter im Blut gemessen. Nun soll geprüft werden, ob eine nicht-invasive Messung valide Ergebnisse liefert.
Methoden: Von März 2017 bis April 2018 wurden am Universitätsklinikum Frankfurt Patienten, die für eine Operation mit einem erwarteten Blutverlust von >10% geplant waren, auf eine IDE untersucht. Die Messung von nicht-invasivem ZnPP (ZnPP-NI) wurde mit der ZnPP-Referenz-Messung des ZnPP/Häm-Verhältnisses mittels Hochleistungsflüssigchromatographie (ZnPP-HPLC) verglichen. Die analytische Performance beim Nachweis einer IDE wurde mit im Blut gemessenen klassischen Eisenstatusparameter (Ferritin, Transferrinsättigung [TSAT], löslicher Transferrinrezeptor [sTfR] und sTfR-Index [sTfR-F]) verglichen.
Ergebnis: In dieser prospektiven Studie konnten 285 chirurgische Patienten präoperativ untersucht werden. Die Limits of Agreement zwischen ZnPP-NI und ZnPP-HPLC betrugen 20,3 μmol/mol Häm (95% -Konfidenzintervall 18,0-21,3; Akzeptanzkriterien 24,4 μmol/mol Häm; absolute Bias -0,3 μmol/mol Häm). Die analytische Performance zum Nachweis einer IDE der im Blut gemessenen Parameter war: ZnPP-HPLC (0,95), sTfR (0,90), sTfR-F (0,89), ZnPP-NI (0,88), TSAT (0,87) und Ferritin (0,65).
Fazit: Beim Nachweis einer IDE ist ZnPP-NI besser geeignet als Ferritin und vergleichbar valide wie TSAT. Der Vergleich mit einem Multiparameter-Index-Test ergab, dass ZnPP-NI von ≤40 μmol/mol Häm den Ausschluss einer IDE ermöglicht und ein Wert von ≥65 μmol/mol Häm eine IDE wahrscheinlich macht. ZnPP-NI kann daher für eine schnelle Erstbewertung in der IDE-Diagnostik und im Anämie Management ohne Blutentnahme verwendet werden.
Purpose: The management of patients with suspected appendicitis remains a challenge in daily clinical practice, and the optimal management algorithm is still being debated. Negative appendectomy rates (NAR) continue to range between 10 and 15%. This prospective study evaluated the accuracy of a diagnostic pathway in acute appendicitis using clinical risk stratification (Alvarado score), routine ultrasonography, gynecology consult for females, and selected CT after clinical reassessment.
Methods: Patients presenting with suspected appendicitis between November 2015 and September 2017 from age 18 years and above were included. Decision-making followed a clear management pathway. Patients were followed up for 6 months after discharge. The hypothesis was that the algorithm can reduce the NAR to a value of under 10%.
Results: A total of 183 patients were included. In 65 of 69 appendectomies, acute appendicitis was confirmed by histopathology, corresponding to a NAR of 5.8%. Notably, all 4 NAR appendectomies had other pathologies of the appendix. The perforation rate was 24.6%. Only 36 patients (19.7%) received a CT scan. The follow-up rate after 30 days achieved 69%, including no patients with missed appendicitis. The sensitivity and specificity of the diagnostic pathway was 100% and 96.6%, respectively. The potential saving in costs can be as much as 19.8 million €/100,000 cases presenting with the suspicion of appendicitis.
Conclusion: The risk-stratified diagnostic algorithm yields a high diagnostic accuracy for patients with suspicion of appendicitis. Its implementation can safely reduce the NAR, simultaneously minimizing the use of CT scans and optimizing healthcare-related costs in the treatment of acute appendicitis.
Das Mammakarzinom ist die häufigste Krebserkrankung der Frau. Aufgrund der zu ver-zeichnenden steigenden Erkrankungs- als auch Überlebensraten werden stetig mehr Frauen mit der Diagnose Brustkrebs und ihren Folgen konfrontiert. Seit den 1990er Jah-ren wird eine kognitive Dysfunktion von Patientinnen nach Krebstherapie in der For-schung diskutiert, wobei die Hintergründe und Zusammenhänge dieses Phänomens bis heute strittig sind. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der kognitiven Leistungsfä-higkeit mit einem Fokus auf Aufmerksamkeitsleistungen vor und nach einer adjuvanten Krebstherapie. In diesem Zusammenhang soll besonders der Einfluss von psychischem Stress auf die Aufmerksamkeit und ferner auch die subjektive kognitive Leistungsfähig-keit von Brustkrebspatientinnen beleuchtet werden.
Dazu wurde die Aufmerksamkeitsfähigkeit von 20 Patientinnen, die in der Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe des Universitätsklinikums Frankfurt am Main ange-bunden waren, zu jeweils zwei Messzeitpunkten anhand einer neuropsychologischen Testbatterie (Trail-Making Test, NeuroCogFX) untersucht. Die erste Messung erfolgte vor Therapieeinleitung, eine zweite Messung nach Beendigung einer adjuvanten Krebs-therapie. Gleichzeitig wurden Werte zu Depressivität, Angst, krankheitsbezogener Le-bensqualität und der kognitiven Funktionsfähigkeit mittels verschiedener Fragebögen (HADS, EORTC-QLQ C30, EORTC-QLQ BR23) erhoben. Eine Kontrollgruppe von gesunden Probandinnen (N=13) wurde nach den gleichen Vorgaben untersucht.
30% der Patientinnen hatten eine kombinierte Chemotherapie erhalten, eine Radiatio war bei 70% und eine antihormonelle Therapie bei 75% erfolgt. Die Testungen der Pati-entinnen fanden im Mittel 12 (SD 15,4) Tage nach OP statt. Die T2-Messungen erfolg-ten im Mittel 10,3 (SD: 3,2) Monate nach den T1-Messungen für Patientinnen und 7,3 (SD: 1,8) Monate für Kontrollprobandinnen. Alter, IQ und Bildungsniveau waren zwi-schen beiden Gruppen gleich, Unterschiede zeigten sich hinsichtlich der BMI- Werte und der sportlichen Aktivität. Es zeigten sich weder zum ersten noch zum zweiten Messzeitpunkt signifikante Unterschiede der Aufmerksamkeitsleistungen zwischen Pati-entinnen und der Kontrollgruppe. Unterschiede fanden sich lediglich zwischen beiden Zeitpunkten in der einfachen Reaktionszeit mit schlechteren Testleistungen während T2 sowie im TMT Teil B mit besseren Ergebnissen während T2 für beide Gruppen. Hoch-signifikant unterschieden sich dagegen Patientinnen von der Kontrollgruppe mit schlechteren Werten hinsichtlich Angst und Depression, der Lebensqualität sowie der empfundenen kognitiven Funktionen. Dabei war keine signifikante Veränderung der Werte zwischen T1 und T2 messbar. Eine Korrelation zwischen aufmerksamkeitsbezo-genen Testleistungen und psychischem Stress bestand nicht, weiterhin fand sich kein Zusammenhang zwischen subjektiver kognitiver Leistungsfähigkeit und objektiven Testergebnissen. Hochsignifikant korrelierten dagegen schlechtere Werte der subjektiven kognitiven Fähigkeiten mit erhöhten Werten für Angst und Depression.
Auf Grundlage dieser Arbeit lässt sich kein relevanter Einfluss einer adjuvanten Krebs-therapie auf die Aufmerksamkeitsleistungen ableiten. Die Ergebnisse belegen aber signi-fikant erhöhte Werte für Depression und Angst von Brustkrebspatientinnen und den Einfluss von erhöhtem psychischem Stress auf die subjektive kognitive Funktionsfähig-keit. Diesbezüglich sollten zukünftige Behandlungsstrategien auch die subjektive kogni-tive Funktionsfähigkeit und in diesem Zusammenhang auch die spezifische Therapie von psychischem Stress in den Fokus rücken.
Das Glioblastom ist der häufigste bösartige primäre Hirntumor im Erwachsenenalter. Trotz intensiver Forschungsbemühungen inklusive zahlreicher Therapiestudien liegt die mediane Gesamtüberlebenszeit selbst von Patienten in gutem Allgemeinzustand noch immer unter zwei Jahren. Deshalb ist die Erforschung möglicher Resistenzmechanismen sowie neuer therapeutischer Angriffspunkte dringend erforderlich, um effizientere Therapien zu entwickeln.
Insbesondere der Tumormetabolismus hat in den vergangenen Jahren an Bedeutung in der Krebsforschung gewonnen. Hier zeigte sich in anderen Tumorentitäten, dass der Metabolismus der Aminosäure Serin, insbesondere des Schlüsselenzyms der Serin-Biosynthese, der 3-Phosphoglyceratdehydrogenase (PHGDH), ein Ansatzpunkt für neue Therapien sein kann. Wir stellten uns die Frage, ob auch im Glioblastom der Serinstoffwechsel von Bedeutung für Wachstum und Überleben der Tumorzellen ist und ob dieser somit einen neuen therapeutischen Angriffspunkt darstellen kann.
Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurden initial verschiedene Tumorzelllinien hinsichtlich ihrer basalen Expression von PHGDH und weiterer Schlüsselenzyme des Serinstoffwechsels auf mRNA- und Protein-Ebene analysiert. Anschließend wurde untersucht, ob sich die Expression dieser Enzyme durch Zellstress verändert. Zur weiteren Evaluierung der PHGDH als möglichem Ansatz für neue Therapien wurde deren Aktivität pharmakologisch und genetisch inhibiert. In Wachstumsanalysen wurde ferner die Abhängigkeit der Zellen von verschiedenen Serinquellen untersucht. Unter Bedingungen des Tumormikromilieus wurden Zelltod- und Redox-Stress-Parameter untersucht. Abschließend wurden die Ergebnisse durch eine PHGDH-Überexpression validiert.
Die basalen Expressionsniveaus der PHGDH unterschieden sich in den fünf analysierten Gliomzelllinien. Es zeigte sich keine Korrelation mit der Expression der
Serinhydroxymethyltransferase 1 und 2 (SHMT 1 und 2, zytoplasmatische bzw. mitochondriale Isoform), welche ebenfalls Schlüsselenzyme im Serinstoffwechsel sind. Unter Zellstress, welcher mittels Hypoxie oder Aktivierung des Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) induziert wurde, zeigte sich ein Anstieg der Expression von PHGDH und SHMT2. Im nächsten Schritt erfolgten Versuche mit CBR-5884, einem pharmakologischen Inhibitor der PHGDH. CBR-5884 reduzierte signifikant die intrazellulären Serin- und Glycin-Spiegel. Parallel zeigte sich eine dosisabhängige, signifikante Reduktion des Zellwachstums in allen getesteten Linien, ohne eine Induktion von Zelltod. Zelllinien mit niedriger PHGDH-Expression wurden zusätzlich bereits durch Entzug von Serin aus dem Kulturmedium signifikant in ihrem Wachstum gehemmt. Unter realistischen Bedingungen des Tumormikromilieus mit Sauerstoff- und Nährstoffmangel zeigte sich unter zusätzlicher PHGDH-Inhibition mittels CBR-5884 ein signifikanter Anstieg von Zelltod-Parametern und reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) einhergehend mit einer reduzierten NADPH/NADP+-Ratio. Die Ergebnisse der pharmakologischen PHGDHInhibition konnten durch eine PHGDH-Gensuppression reproduziert werden.
Umgekehrt bestätigte eine genetische PHGDH-Überexpression den protektiven Effekt eines aktiven Serinmetabolismus für die Tumorzellen.
Zusammenfassend zeigte sich in unseren Versuchen, dass unter Bedingungen des Tumormikromilieus einige Gliomzell-Linien den Serinmetabolismus induzieren, was einen protektiven Effekt für das Überleben unter widrigen Mikromilieusbedingungen zu haben scheint. Umgekehrt reduzierte eine Inhibition der PHGDH als Schlüsselenzym der Serinsynthese unter diesen Bedingungen das Wachstum von Glioblastom-Zellen und induzierte gleichzeitig Zelltod und Redoxstress. Diese Ergebnisse rechtfertigen eine weitere präklinische Testung in in vivo Modellen. Zusammenfassend legen unsere Ergebnisse nahe, dass der Serinmetabolismus einen vielversprechenden Angriffspunkt für neue Therapiestrategien im Glioblastom darstellen könnte.
Körpersymmetrie gilt unter Evolutionswissenschaftlern als Hinweis auf eine stabile Entwicklungsgeschichte von der Eizelle bis hin zum erwachsenen Lebewesen mit daraus resultierender Gesundheit. Symmetrie steht für gute Abwehrmechanismen trotz einflussnehmender Störfaktoren, die allgegenwärtig sind. Symmetrische Körper und Gesichter werden vom anderen Geschlecht bevorzugt und als attraktiver bewertet. Das Gegenstück der Symmetrie bildet die fluktuierende Asymmetrie als Abweichung von perfekter, bilateraler Symmetrie an verschiedenen Stellen des Körpers. Symmetrie kann somit als Fitnessindikator angesehen werden, also als ein Merkmal des erfolgreichen Umwerbens in der Partnerwahl. Dies geschieht typischerweise durch die Entwicklung eines Merkmals oder durch aufwändigeres Verhalten, dessen Ausbildung für ein weniger „fittes“ Individuum zu kostspielig wäre. Die Kernfragen der vorliegenden Studie waren, ob sich diese Anforderung des Fitnessindikators Symmetrie auf die verborgene Struktur des Kehlkopfes übertragen lässt und ob die Asymmetrie des Kehlkopfes mit der Attraktivität der Stimme assoziiert ist. Die fluktuierende Asymmetrie des Larynx wurde bisher noch nicht untersucht. An der Untersuchung nahmen 80 Versuchspersonen im Alter von 20 bis 70 Jahren teil. Hauptzielgrößen waren Larynxasymmetrie und Stimmattraktivität. Die Larynxasymmetrie wurde mittels Videolaryngostroboskopie und anschließender Asymmetriebewertung auf einer 7-stufigen Skala durch Experten erfasst. Die Attraktivität der Stimme wurde auf Basis eines vorgelesenen phonetischen Standardtexts durch Dritte bewertetet. Weitere Variablen waren die Gesichtsasymmetrie, die durch Vermessung von Fotografien bestimmt wurde, und die durch Dritte bewertete Gesichtsattraktivität. Mit Hilfe eines Fragebogens, der abgesehen von Alter, Geschlecht, Anzahl bisheriger Sexualpartner, Erkältungskrankheiten im vorherigen Jahr sowie eingenommener Medikamente und das Rauchverhalten die Beschwerdenliste nach Zerssen (1976) und die Kurzfassung des Voice Handicap Index (VHI-12) enthielt, wurde versucht, die Gesundheit zu registrieren. Darüber hinaus erbat der Fragebogen bei weiblichen Probanden Angaben zum Menstruationszyklus, um die Fertilität zum Messzeitpunkt zu erfassen. Der Erfassung der Körperkonstitution dienten die Messungen von Größe und Gewicht, des Körperfettanteils und der Muskelmasse sowie die Umfangsbestimmung von Hals, Schulter, Brust, Taille, Hüfte und Bizeps. Das 2D:4D-Längenverhältnis wurde mit Hilfe einer Fotokopie der palmaren Handseite als Indikator für pränatales Testosteron ermittelt. Der zentrale Zusammenhang zwischen Stimmattraktivität und Larynxasymmetrie bestätigte sich nur für Männer. Für diese bestand außerdem eine positive Relation der Stimmattraktivität mit dem Schulter-Hüft-Verhältnis und dem Verhältnis von Brust zu Taille, d. h. Stimmen von Männern mit verhältnismäßig breiter Schulter und breiter Brust wurden attraktiver bewertet. Umgekehrt galt: Je niedriger der BMI, Körperfettanteil, Halsumfang, das Alter und die Anzahl eingenommener rezeptpflichtiger Medikamente, umso höher war die Attraktivitätsbewertung ihrer Stimme. Weibliche Stimmen wurden umso attraktiver bewertet, je jünger die Frauen waren, je größer das Brust-Taille- Verhältnis, je niedriger das Taille Hüft-Verhältnis, je geringen der Halsumfang, je niedriger der Stimmstörungsindex (VHI-12) und je weniger Zigaretten sie geraucht haben. Erwartungsgemäß korrelierte die Larynxasymmetrie bei Männern signifikant negativ mit der Gesichtsattraktivität sowie beinahe signifikant mit dem Schulter-Hüft-Verhältnis. Männliche Larynges wurden außerdem asymmetrischer bewertet, je älter die Person, je höher der BMI, der Körperfettanteil, der Halsumfang und die Anzahl eingenommener Medikamente war. Für Frauen einzig (positiv) signifikant wurde der Zusammenhang zwischen Larynxasymmetrie und Nikotinabusus. Die zusätzlich erfolgten Regressionsanalysen erzielten ein signifikantes Ergebnis für den Zusammenhang zwischen der Stimmattraktivität mit der Muskelmasse für beide Geschlechter, außerdem gelang es, einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Larynxasymmetrie und der SHR bei Männern darzustellen. Die (negativen) Korrelationen zwischen der Larynxasymmetrie für Männer mit Stimm- und Gesichtsattraktivität deuten darauf hin, dass Larynxasymmetrie als Fitnessindikator dienen kann. Darüber hinaus lieferte die vorliegende Studie keine einfach interpretierbaren Ergebisse; häufig waren sie geschlechtsspezifisch. Die Dissertation unterstrich damit die Komplexität der Zusammenhänge und wies auf den Stellenwert von Geschlechterunterschieden hin. Weiterführende Untersuchungen sind nötig, um die Ergebnisse zu bestätigen und um den Stellenwert der Larynxasymmetrie für Frauen zu klären.
Der Plexus tympanicus ist ein komplex aufgebautes Nervengeflecht in der Mukosa des Mittelohrs. Aus anatomischen Studien ist bekannt, dass zuführende und wegführende Verbindungen unterschiedlichen Hirnnerven und sympathischen Bahnen angehören. Insbesondere werden parasympathische und sympathische Innervationssysteme beschrieben und damit stellt der Plexus tympanicus einen Plexus des vegetativen Nervensystems dar.
Bisher fehlen detaillierte Analysen über die Chemoarchitektur dieses Plexus. In der vorliegenden Studie soll das Vorhandensein unterschiedlicher Neurotransmitter und -peptide untersucht werden, um Vorstellungen über die Funktion dieses komplexen Geflechts zu entwickeln.
Es wurden immuncytochemische Färbungen an sechs Parallelserien von Kryostatschnitten durchgeführt. Dabei wurden Primärantikörper benutzt, die gegen Cholinacetyltransferase (ChAT), Dopamin-β-Hydroxylase (DBH), Substanz P (SP), Vasoaktives intestinales Peptid (VIP) und Neuropeptid Y (NPY) gerichtet waren. Dadurch konnten sympathische Nervenfasern durch den Nachweis von DBH als Leitenzym für die Noradrenalinsynthese analysiert werden; parasympathische Strukturen konnten durch Anti-ChAT-AK, das Leitenzym für die Acetylcholinsynthese, differenziert werden.
Alle genannten Neurotransmitter und -peptide konnten in den Mittelohrschnitten nachgewiesen werden. Dabei wurden sie in folgenden Lokalisationen gefunden: VIP wurde vor allem in perikapillären Boutons und Gefäßwänden im gesamten Ohrbereich sowie basal im Drüsenbereich des Meatus acusticus externus nachgewiesen. In der Mittelohrschleimhaut war VIP weit verbreitet und gerade im Bereich des Promotoriums waren einzelne Zellen intensiv angefärbt, die Zeichen sekretorischer Aktivität trugen. SP wurde vor allem in netzartigen um Gefäße gelagerten Fasern und in beaded Nervenfasern in der Mittelohrschleimhaut gefunden. Auch im Bereich der Drüsen, vor allem an Talgdrüsen des äußeren Gehörgangs, wurde SP nachgewiesen. NPY-IR zeigte sich in Geflechten um große Gefäße, an motorischen Endplatten der benachbarten Muskulatur, in der Mittelohrschleimhaut, in Nervenstämmen, Ganglien des Mittelohrbereichs und weniger dicht an Drüsen. ChAT-ir Strukturen sind direkt auf dem Knochen aufliegend in der Mittelohrschleimhaut, gefäßbegleitend an motorischen Endplatten und basal an Drüsenzellen vorhanden. ChAT-ir Nervenzellperikaryen wurden in großer Zahl in Ganglien gefunden, außerdem waren die Nerven allgemein leicht positiv. DBH-ir Strukturen wurden zwischen den Drüsen, in den Gefäßwänden der Arterien im Mittelohrbereich und in Nervenstämmen nachgewiesen. Einige DBH-ir Nervenzellperikaryen befanden sich in den Ganglien innerhalb des Mittelohrbereichs und der zuführenden Hirnnerven. Auch in der Mittelohrschleimhaut wurden Perikaryen, teilweise ganglienartig organisiert, gefunden. In verschiedenen Strukturen im Innenohrbereich konnten alle Neurotransmitter und -peptide in unterschiedlich starker Tingierung nachgewiesen werden.
Anhand des Verteilungsmuster lassen sich Kolokalisationen der Neuropeptide mit noradrenergen und cholinergen Neuronen vermuten, die bereits in anderen Studien für verschiedene Komponenten des vegetativen Nervensystems beschrieben wurden. Anhand der vorliegenden Analysen wurden Lokalisationsübereinstimmungen von ChAT und VIP, ChAT und SP und DBH und NPY gefunden.
Diese Studie soll als Grundlage für weitere Untersuchungen dienen. Insbesondere für das Verständnis von Funktionen und Pathologien des Nervengeflechts bedarf es weiterer Forschung. Die vorliegende Arbeit weist eindeutig nach, dass der Plexus tympanicus ein integratives System darstellt, das im Gegensatz zu früheren Vorstellungen einer reinen Durchgangsorganisation alle Voraussetzungen für ein Kontrollsystem erfüllt.
Hintergrund: Die chronische metabolischen Azidose (cmA) ist eine häufige Komplikation bei chronischer Niereninsuffizienz, deren Behandlung bei niereninsuffizienten Patienten mit Diabetes mellitus die Insulinresistenz verbessern kann. Um die aktuelle Therapiesituation der cmA im diabetologischen Umfeld abzubilden und mehr über die Zusammenarbeit von Diabetologen und Nephrologen zu erfahren, wurden diabetologisch tätige Haus- und Fachärzte zur cmA befragt.
Methoden An 5863 Ärzten mit diabetologischer Zusatzqualifikation wurde postalisch ein Fragebogen versandt. Alle 97 erhaltenen Antwortbögen wurden deskriptiv ausgewertet.
Ergebnisse Die meisten Teilnehmer sind Internisten mit diabetologischer Zusatzqualifikation (46 %) und behandeln im Median 50 (10; 112) Patienten mit Typ-1-Diabetes bzw. 210 (100; 450) Patienten mit Typ-2-Diabetes pro Quartal. Eine cmA wurde von 12 % der Teilnehmer in den letzten 12 Monaten bei median 4 (2; 6) Patienten mit Typ-1-Diabetes und 10 (3; 30) Patienten mit Typ-2-Diabetes beobachtet. Die cmA wird überwiegend durch Bestimmung des Serum-Bikarbonats (27; 28 %) und des Base Excess (19; 20 %) diagnostiziert. 38 (39 %) der Teilnehmer erhalten regelmäßig von Nephrologen die Empfehlung zur Behandlung der cmA. Sie wird von knapp 1 Drittel als relevant (29 %) und gut umsetzbar (27 %) betrachtet. Zur Behandlung der cmA wird vor allem orales Bikarbonat empfohlen (Bikarbonat: 39 %, Zitrat: 5 %, sonst: keine Angabe). Maßnahmen, die die Mehrheit der Diabetologen in der Verantwortung der Nephrologen sehen, sind ergänzende Diagnostik (87; 90 %) einschließlich Blutgasanalyse (59 %) sowie die Behandlung der cmA (62 %) und renalen Anämie (53 %). 34 % der Diabetologen gaben an, bisher noch keine cmA-Fälle in der Praxis behandelt zu haben. Die meisten Diabetologen überlassen die Behandlung und Überwachung der cmA dem Nephrologen (38 %). Dabei wird die Zusammenarbeit mit den Nephrologen als zufriedenstellend (81 %) bewertet. 38 % der Befragten haben in der täglichen Praxis beobachtet, dass die Einstellung der cmA auch die Insulinresistenz positiv beeinflusst. Eine CME-Fortbildung in der Diabetologie speziell zur cmA würden 76 (78 %) begrüßen.
Diskussion Bei der Behandlung der cmA wird die Kooperation zwischen Diabetologen und Nephrologen generell gut bewertet, wobei die Diagnose, Behandlung und Überwachung einer cmA in der Verantwortung des Nephrologen gesehen werden. Da die Behandlung der cmA die Insulinresistenz verringern kann, sollte der Stellenwert der cmA-Therapie im diabetologischen Umfeld nicht unterschätzt werden. Um die cmA-Behandlung bei diabetischer Nephropathie zu optimieren, wären CME-Fortbildungen zur cmA geeignet. Zudem könnten Schulungen im Rahmen einer interdisziplinären Kooperation mit Diätberatern die Umsetzbarkeit diätetischer Interventionen zur Behandlung der cmA verbessern.
Hintergrund: Die LCPUFA der Zellmembran sind Ausgangspunkt für die Synthese von Lipidmediatoren und können je nach freigesetzter Fettsäure von der Zelle in pro- oder antientzündliche Mediatoren verstoffwechselt werden. LCPUFA können das Reaktionsprofil von Zellen beeinflussen, indem sie selbst oder die aus ihnen entstandenen Lipidmediatorderivate an Rezeptoren binden oder auf Genebene ihre Wirkung entfalten. Sowohl das antientzündliche Potenzial der Einzelfettsäuren EPA, DHA, GLA und SDA als auch die Wirkung des n-6/n-3-Verhältnisses wurden bereits in zahlreichen Studien gezeigt. Jedoch wurde noch nicht ausführlich auf den Einfluss einer Kombination verschiedener LCPUFA eingegangen, die sich im Hinblick auf die Verstoffwechselung von n-3- und n-6-Fettsäuren durch gleiche Enzyme wechselseitig beeinflussen können.
Zielsetzung: Ziel dieser Arbeit war es deshalb, den Einfluss von mehrfach ungesättigten Fettsäuren allein und in Kombination auf die COX-2-abhängige Inflammation in A549-Lungenepithelzellen zu untersuchen. Die Inkubation der Zellen mit den Einzelfettsäuren EPA, DHA, GLA und SDA wurde einem LCPUFA-Mix aus diesen vier Fettsäuren gegenübergestellt. Es wurde die IL-6-Produktion und die COX-2-Expression in CM1-stimulierten A549-Zellen als Marker einer Entzündung mittels CBA bzw. Durchflusszytometrie gemessen.
Ergebnisse: Durch die Oberflächencharakterisierung der A549-Zellen mittels Durchflusszytometrie konnte ihre Funktion im Immunsystem hervorgehoben werden. Die Inkubation mit den LCPUFA führte zur Aufnahme in die Zellmembran und zur weiteren Verstoffwechselung der Fettsäuren, wie sich gaschromatographisch nachweisen ließ. Der LCPUFA-Mix (0,02 pmol/Zelle) konnte die CM1 induzierte COX-2-Expression nur tendenziell erniedrigen. Im Gegensatz dazu ließ sich die COX-2-Expression durch eine gleiche Menge an EPA (0,02 pmol/Zelle) sehr signifikant (von 26,81% ± 2,78 auf 16,43% ± 1,45, p < 0,01) reduzieren. Die CM1-induzierte IL-6-Produktion wurde weder durch eine Einzellfettsäure EPA, DHA, GLA oder SDA noch den LCPUFA-Mix signifikant gesenkt.
Diskussion: In Übereinstimmung mit Corbière et al. wurden phänotypische Oberflächenmarker auf den A549-Zellen mittels Durchflusszytometrie gemessen, die sie zur Antigenpräsentation gegenüber T-Lymphozyten befähigen und zeigen, dass sie Teil des Immunsystems sind.[76] Im Gegensatz zum LCPUFA-Mix inhibierte EPA die COX-2-Expression. Zwar ist EPA die Hauptkomponente des LCPUFA-Mixes, dieser enthält aber zusätzlich DHA, GLA und SDA. Eine der vorgenannten drei Fettsäuren könnte den hemmenden Effekt des EPAs auf die COX-2 gemindert haben. Es ist aber auch denkbar, dass eine Interaktion der verschiedenen Fettsäuren zu einer geringeren Hemmung geführt hat. Auch andere Forschungsergebnisse bestätigen, dass die Stärke des Effektes von Fettsäuren abhängig von ihrer Kombination und Konzentration ist. Es stellt sich ein Wirkmaximum auf die Genexpression ein, das durch weitere Erhöhung der Fettsäuren nicht gesteigert werden kann und eventuell sogar ins Gegenteil umschlagen könnte. Gleissman et al. stellten erhöhte Spiegel an AA und COX-2 sowie einen geringeren Anteil an EPA und DHA in Tumorgeweben fest.[37] Für die A549-Zellen zeigten sich in der gaschromatographischen Messung ebenfalls im Vergleich zum AA-Anteil (5,72% ± 0,09) ein geringerer EPA- (0,95% ± 0,37) und DHA-Anteil (0,60% ± 0,07). Für COX-2-Inhibitoren konnten bereits antineoplastische Eigenschaften nachgewiesen werden.[94] Dies könnte ein Grund für die eingeschränkte Zellviabilität im XTT-Test bei höheren Fettsäure-Konzentrationen sein.
Fazit: Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass im Gegensatz zu DHA, GLA, SDA und dem LCPUFA-Mix nur EPA eine signifikante antiinflammatorische Wirkung auf die COX-2 ausübte. Jedoch konnte kein signifikanter antiinflammatorischer Effekt hinsichtlich der Produktion des proinflammatorischen Cytokins IL-6 festgestellt werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass weder einer alleinigen Fettsäure noch dem LCPUFA-Mix eine überlegene antiinflammatorische Wirkung auf alle hier untersuchten Parameter zugeordnet werden konnte.
Different experimental multiple trauma models induce comparable inflammation and organ injury
(2020)
Multiple injuries appear to be a decisive factor for experimental polytrauma. Therefore, our aim was to compare the inflammatory response and organ damage of five different monotrauma with three multiple trauma models. For this, mice were randomly assigned to 10 groups: Healthy control (Ctrl), Sham, hemorrhagic shock (HS), thoracic trauma (TxT), osteotomy with external fixation (Fx), bilateral soft tissue trauma (bsTT) or laparotomy (Lap); polytrauma I (PT I, TxT + HS + Fx), PT II (TxT + HS + Fx + Lap) and one multi-trauma group (MT, TxT + HS + bsTT + Lap). The inflammatory response and organ damage were quantified at 6 h by analyses of IL-6, IL-1β, IL-10, CXCL1, SAA1, HMGB1 and organ injury. Systemic IL-6 increased in all mono and multiple trauma groups, while CXCL1 increased only in HS, PT I, PT II and MT vs. control. Local inflammatory response was most prominent in HS, PT I, PT II and MT in the liver. Infiltration of inflammatory cells into lung and liver was significant in all multiple trauma groups vs. controls. Hepatic and pulmonary injury was prominent in HS, PT I, PT II and MT groups. These experimental multiple trauma models closely mimic the early post-traumatic inflammatory response in human. Though, the choice of read-out parameters is very important for therapeutic immune modulatory approaches.
Proper speech production requires auditory speech feedback control. Models of speech production associate this function with the right cerebral hemisphere while the left hemisphere is proposed to host speech motor programs. However, previous studies have investigated only spectral perturbations of the auditory speech feedback. Since auditory perception is known to be lateralized, with right-lateralized analysis of spectral features and left-lateralized processing of temporal features, it is unclear whether the observed right-lateralization of auditory speech feedback processing reflects a preference for speech feedback control or for spectral processing in general. Here we use a behavioral speech adaptation experiment with dichotically presented altered auditory feedback and an analogous fMRI experiment with binaurally presented altered feedback to confirm a right hemisphere preference for spectral feedback control and to reveal a left hemisphere preference for temporal feedback control during speaking. These results indicate that auditory feedback control involves both hemispheres with differential contributions along the spectro-temporal axis.
Background: MitraClip ® (MC) is an established procedure for severe mitral regurgitation (MR) in patients deemed unsuitable for surgery. Right ventricular dysfunction (RVD) is associated with a higher mortality risk. The prognostic accuracy of heart failure risk scores like the Seattle heart failure model (SHFM) and Meta-Analysis Global Group in Chronic Heart Failure (MAGGIC) score in pts undergoing MC with or without RVD has not been investigated so far. Methods: SHFM and MAGGIC score were calculated retrospectively. RVD was determined as tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE) ≤15 mm. Area under receiver operating curves (AUROC) of SHFM and MAGGIC were performed for one-year all-cause mortality after MC. Results: N = 103 pts with MR III° (73 ± 11 years, LVEF 37 ± 17%) underwent MC with a reduction of at least I° MR. One-year mortality was 28.2%. In Kaplan-Meier analysis, one- year mortality was significantly higher in RVD-pts (34.8% vs 2.8%, p = 0.009). Area under the Receiver Operating Characteristic (AUROC) for SHFM and MAGGIC were comparable for both scores (SHFM: 0.704, MAGGIC: 0.692). In pts without RVD, SHFM displayed a higher AUROC and therefore better diagnostic accuracy (SHFM: 0.776; MAGGIC: 0.551, p < 0.05). In pts with RVD, MAGGIC and SHFM displayed comparable AUROCs. Conclusion: RVD is an important prognostic marker in pts undergoing MC. SHFM and MAGGIC displayed adequate over-all prognostic power in these pts. Accuracy differed in pts with and without RVD, indicating higher predictive power of the SHFM score in pts without RVD.
Decades of work have demonstrated that mRNAs are localized and translated within neuronal dendrites and axons to provide proteins for remodeling and maintaining growth cones or synapses. It remains unknown, however, whether specific forms of plasticity differentially regulate the dynamics and translation of individual mRNA species. To address these issues, we targeted three individual synaptically-localized mRNAs, CamkIIa, Beta actin, Psd95, and used molecular beacons to track endogenous mRNA movements and reporters and Crispr-Cas9 gene editing to track their translation. We found widespread alterations in mRNA behavior during two forms of synaptic plasticity, long-term potentiation (LTP) and depression (LTD). Changes in mRNA dynamics following plasticity resulted in an enrichment of mRNA in the vicinity of dendritic spines. Both the reporters and tagging of endogenous proteins revealed the transcript-specific stimulation of protein synthesis following LTP or LTD. The plasticity-induced enrichment of mRNA near synapses could be uncoupled from its translational status. The enrichment of mRNA in the proximity of spines allows for localized signaling pathways to decode plasticity milieus and stimulate a specific translational profile, resulting in a customized remodeling of the synaptic proteome.
Differentialdiagnostik der frühen primären Myelofibrose (präPMF) gemäß der neuen WHO-Klassifikation
(2020)
Die vorliegende Arbeit stützt sich auf die retrospektive Begutachtung von 348 Knochenmarkbiopsien, welche anhand der WHO-Klassifikation von 2016 erneut reevaluiert wurden. Insbesondere widmeten wir uns der Differentialdiagnostik der „echten ET“ und der thrombozythämisch verlaufenden Form der PMF (präPMF). Die Einteilung erfolgte anhand morphologischer Kriterien, wie sie in der WHO-Klassifikation von 2016 aufgeführt sind.
Zusammengefasst ist eine richtungsweisende diagnostische Entscheidung der Patienten mit ET und präPMF nur möglich, wenn man sowohl die molekulargenetischen und klinischen Parameter in Kombination mit histologischen Kriterien und deren charakteristischen Mustern betrachtet. Eine repräsentative Knochenmarkbiopsie und deren standardisierte Befundung ist daher von absoluter diagnostischer Wichtigkeit für die Subtypisierung der MPN. Augenmerk sollte auf das typisch dargebotene morphologische Muster gelegt werden und nicht auf einzelne Merkmale. Die vorliegende Knochenmarkbiopsie muss nicht, wie früher praktiziert, anhand vieler einzelner Merkmale detailliert betrachtet und bewertet werden. Durch eine kombinierte Betrachtung von nur wenigen morphologischen Schlüsselparametern ist bereits eine Diagnose mit hoher Reproduzierbarkeit möglich. Mit dieser Arbeit wird der Stellenwert der WHO-Klassifikation unterstrichten, da die hier vorgegebenen Kriterien absolut essentiell und trotzdem in ihrem Umfang ausreichend sind, um die Differentialdiagnostik der MPN in Zukunft zu verbessern.
Hintergrund:
Die Erlernung der Fähigkeit zur Befundbeschreibung im Dermatologie- Blockpraktikum ist trotz aller Bemühungen noch nicht optimal. Feedback hat sich in der Lehre als essenzielle Voraussetzung für den Lernprozess gezeigt, ist aber in der täglichen Lehrpraxis zuweilen schwer umsetzbar. Fragestellung
Lässt sich im Dermatologie-Blockpraktikum das bisher fehlende Feedback bezüglich der Befundbeschreibungen durch eine digitale Lösung in Form einer Webanwendung verbessern? Führt derartiges gegenseitiges Feedback durch die Peers zu einer Verbesserung der Ergebnisse in einem Wissenstest (Multiple-Choice-Fragen) bzw. bei der Bearbeitung eines Patientenfalls? Wie beurteilen die Studierenden diesen Ansatz?
Material und Methode:
Es wurden die Anforderungen an eine Webanwendung definiert, und diese mit Hilfe einer relationalen Datenbank programmiert und bezüglich vordefinierter Gütekriterien getestet, bis das System stabil lief. Im Sommersemester 2014 wurden 12 Gruppen (n=181 Studierende) des Blockpraktikums Dermatologie damit prospektiv untersucht. Es erfolgte eine 1:1 Randomisierung in Kontroll- und Experimentalgruppe. Durch einen organisatorischen Fehler wurde eine der Gruppen, welche als Kontrollgruppe randomisiert wurde, als Experimentalgruppe behandelt und auch so ausgewertet („As treated Analyse“). Für die Studierenden der Kontrollgruppe (n=76) erfolgte das 5-tägige Dermatologie-Blockpraktikum nach Standardablauf. Generell wurden in diesem Praktikum im Rahmen der Hospitation 2 kurze Epikrisen geschrieben. Bisher hatten die Studierenden kein Feedback bezüglich dieser Epikrisen erhalten.
Die Studierenden der Experimentalgruppe (n=105) mussten diese Epikrisen zusätzlich in die Webanwendung eintragen. Nach Ablauf einer Frist von 12 Stunden wurden die Epikrisen von der Webanwendung an zwei weitere Studierende zur Korrektur verteilt. Die korrigierte Fassung wurde den Studierenden wieder zurückgeschickt.
Neben der Abschlussklausur bearbeiteten alle Studierenden am letzten Praktikumstag einen virtuell präsentierten Fall und füllten einen Evaluationsbogen aus.
Ergebnisse:
Die Webanwendung funktionierte bezüglich Programmierung, Speicherung, Algorithmen und Hardware einwandfrei. Weder vom System noch von Studierenden wurden Fehler oder Probleme gemeldet.
Von den 105 eingeschlossen Studierenden der Experimentalgruppe hatten nur 60 Studierende eine Epikrise in der Webanwendung eingetragen. Zudem hatten nur 34 Studierende eine Korrektur für eine fremde Epikrise angefertigt. Keiner der Studierenden hatte wie vorgesehen zwei Korrekturen angefertigt. Die sekundären Studienziele (Ergebnisse der Abschlussklausur und des Abschlussfalls) setzten gemäß des Studienansatzes zwei Korrekturen einer fremden Epikrise voraus. Somit war leider keine aussagekräftige Interpretation dieser Daten möglich. Die Auswertung der vorliegenden Daten ergab geringe Unterschiede mit besserer Punktzahl der Studierenden der Experimentalgruppe.
Die Studierenden hatten keine Probleme mit der Webanwendung und gaben an, das Konzept verstanden zu haben. Es wurde aber durch Studierende der Experimentalgruppe beklagt, dass im Vergleich zum Standardkurs zusätzliche Aktivitäten gefordert wurden.
Schlussfolgerung:
Die entwickelte Webanwendung für das gegenseitige Feedback lief stabil und funktionierte gut. Ohne Kontrolle und Überprüfung wurde sie jedoch von den Studierenden nicht so genutzt wie gewünscht. Der eigentliche Nutzen muss daher in einer künftigen Untersuchung, welche diese Probleme berücksichtigt, festgestellt werden.
Obtaining sufficient numbers of functional natural killer (NK) cells is crucial for the success of NK-cell-based adoptive immunotherapies. While expansion from peripheral blood (PB) is the current method of choice, ex vivo generation of NK cells from hematopoietic stem and progenitor cells (HSCs) may constitute an attractive alternative. Thereby, HSCs mobilized into peripheral blood (PB-CD34+) represent a valuable starting material, but the rather poor and donor-dependent differentiation of isolated PB-CD34+ cells into NK cells observed in earlier studies still represents a major hurdle. Here, we report a refined approach based on ex vivo culture of PB-CD34+ cells with optimized cytokine cocktails that reliably generates functionally mature NK cells, as assessed by analyzing NK-cell-associated surface markers and cytotoxicity. To further enhance NK cell expansion, we generated K562 feeder cells co-expressing 4-1BB ligand and membrane-anchored IL-15 and IL-21. Co-culture of PB-derived NK cells and NK cells that were ex-vivo-differentiated from HSCs with these feeder cells dramatically improved NK cell expansion, and fully compensated for donor-to-donor variability observed during only cytokine-based propagation. Our findings suggest mobilized PB-CD34+ cells expanded and differentiated according to this two-step protocol as a promising source for the generation of allogeneic NK cells for adoptive cancer immunotherapy.
Short linear motifs (SLiMs) located in disordered regions of multidomain proteins are important for the organization of protein–protein interaction networks. By dynamic association with their binding partners, SLiMs enable assembly of multiprotein complexes, pivotal for the regulation of various aspects of cell biology in higher organisms. Despite their importance, there is a paucity of molecular tools to study SLiMs of endogenous proteins in live cells. LC3 interacting regions (LIRs), being quintessential for orchestrating diverse stages of autophagy, are a prominent example of SLiMs and mediate binding to the ubiquitin-like LC3/GABARAP family of proteins. The role of LIRs ranges from the posttranslational processing of their binding partners at early stages of autophagy to the binding of selective autophagy receptors (SARs) to the autophagosome. In order to generate tools to study LIRs in cells, we engineered high affinity binders of LIR motifs of three archetypical SARs: OPTN, p62, and NDP52. In an array of in vitro and cellular assays, the engineered binders were shown to have greatly improved affinity and specificity when compared with the endogenous LC3/GABARAP family of proteins, thus providing a unique possibility for modulating LIR interactions in living systems. We exploited these novel tools to study the impact of LIR inhibition on the fitness and the responsiveness to cytarabine treatment of THP-1 cells – a model for studying acute myeloid leukemia (AML). Our results demonstrate that inhibition of LIR of a single autophagy receptor is insufficient to sensitize the cells to cytarabine, while simultaneous inhibition of three LIR motifs in three distinct SARs reduces the IC50 of the chemotherapeutic.
Purpose: Diffuse cortical damage in relapsing–remitting multiple sclerosis (RRMS) is clinically relevant but cannot be directly assessed with conventional MRI. In this study, it was aimed to use diffusion tensor imaging (DTI) techniques with optimized intrinsic eddy current compensation to quantify and characterize cortical mean diffusivity (MD) and fractional anisotropy (FA) changes in RRMS and to analyze the distribution of these changes across the cortex.
Materials and Methods: Three-Tesla MRI acquisition, mapping of the MD providing information about the integrity of microstructural barriers and of the FA reflecting axonal density and surface-based analysis with Freesurfer were performed for 24 RRMS patients and 25 control subjects.
Results: Across the whole cortex, MD was increased in patients (p < 0.001), while surface-based analysis revealed focal cortical FA decreases. MD and FA changes were distributed inhomogeneously across the cortex, the MD increase being more widespread than the FA decrease. Cortical MD correlated with the Expanded Disability Status Scale (EDSS, r = 0.38, p = 0.03).
Conclusion: Damage of microstructural barriers occurs inhomogeneously across the cortex in RRMS and might be spatially more widespread than axonal degeneration. The results and, in particular, the correlation with the clinical status indicate that DTI might be a promising technique for the monitoring of cortical damage under treatment in larger clinical studies.
Finding subgroups in biomedical data is a key task in biomedical research and precision medicine. Already one-dimensional data, such as many different readouts from cell experiments, preclinical or human laboratory experiments or clinical signs, often reveal a more complex distribution than a single mode. Gaussian mixtures play an important role in the multimodal distribution of one-dimensional data. However, although fitting of Gaussian mixture models (GMM) is often aimed at obtaining the separate modes composing the mixture, current technical implementations, often using the Expectation Maximization (EM) algorithm, are not optimized for this task. This occasionally results in poorly separated modes that are unsuitable for determining a distinguishable group structure in the data. Here, we introduce “Distribution Optimization” an evolutionary algorithm to GMM fitting that uses an adjustable error function that is based on chi-square statistics and the probability density. The algorithm can be directly targeted at the separation of the modes of the mixture by employing additional criterion for the degree by which single modes overlap. The obtained GMM fits were comparable with those obtained with classical EM based fits, except for data sets where the EM algorithm produced unsatisfactory results with overlapping Gaussian modes. There, the proposed algorithm successfully separated the modes, providing a basis for meaningful group separation while fitting the data satisfactorily. Through its optimization toward mode separation, the evolutionary algorithm proofed particularly suitable basis for group separation in multimodally distributed data, outperforming alternative EM based methods.
Background: The intraoperative blood loss is estimated daily in the operating room and is mainly done by visual techniques. Due to local standards, the surgical sponge colours can vary (e.g. white in US, green in Germany). The influence of sponge colour on accuracy of estimation has not been in the focus of research yet. Material and methods: A blood loss simulation study containing four “bleeding” scenarios each per sponge colour were created by using expired whole blood donation samples. The blood donations were applied to white and green surgical sponges after dilution with full electrolyte solution. Study participants had to estimate the absorbed blood loss in sponges in all scenarios. The difference to the reference blood loss was analysed. Multivariate linear regression analysis was performed to investigate other influence factors such as staff experience and sponge colour. Results: A total of 53 anaesthesists participated in the study. Visual estimation correlated moderately with reference blood loss in white (Spearman's rho: 0.521; p = 3.748*10−16) and green sponges (Spearman's rho: 0.452; p = 4.683*10−12). The median visually estimated blood loss was higher in white sponges (250ml IRQ 150–412.5ml) than in green sponges (150ml IQR 100-300ml), compared to reference blood loss (103ml IQR 86–162.8). For both colour types of sponges, major under- and overestimation was observed. The multivariate statistics demonstrates that fabric colours have a significant influence on estimation (p = 3.04*10−10), as well as clinician’s qualification level (p = 2.20*10−10, p = 1.54*10−08) and amount of RBL to be estimated (p < 2*10−16). Conclusion: The deviation of correct blood loss estimation was smaller with white surgical sponges compared to green sponges. In general, deviations were so severe for both types of sponges, that it appears to be advisable to refrain from visually estimating blood loss whenever possible and instead to use other techniques such as e.g. colorimetric estimation.
Background: Nations are imposing unprecedented measures at large-scale to contain the spread of COVID-19 pandemic. Recent studies indicate that measures such as lockdowns may have slowed down the growth of COVID-19. However, in addition to substantial economic and social costs, these measures also limit the exposure to Ultraviolet-B radiation (UVB). Emerging observational evidence indicate the protective role of UVB and vitamin D in reducing the severity and mortality of COVID-19 deaths. In this observational study, we empirically outline the independent protective roles of lockdown and UVB exposure as measured by ultraviolet index (UVI), whilst also examining whether the severity of lockdown is associated with a reduction in the protective role.
Methods: We apply a log-linear fixed-effects model to a panel dataset of 162 countries over a period of 108 days (n=6049). We use the cumulative number of COVID-19 deaths as the dependent variable and isolate the mitigating influence of lockdown severity on the association between UVI and growth-rates of COVID-19 deaths from time-constant country-specific and time-varying country-specific potentially confounding factors.
Findings: After controlling for time-constant and time-varying factors, we find that a unit increase in UVI and lockdown severity are independently associated with 17% [-1.8 percentage points] and 77% [-7.9 percentage points] decline in COVID-19 deaths growth rate, indicating their respective protective roles. However, the widely utilized and least severe lockdown (recommendation to not leave the house) already fully mitigates the protective role of UVI by 95% [1.8 percentage points] indicating its downside.
Interpretation: We find that lockdown severity and UVI are independently associated with a slowdown in the daily growth rates of cumulative COVID-19 deaths. However, we find consistent evidence that increase in lockdown severity is associated with a significant reduction in the protective role of UVI in reducing COVID-19 deaths. Our results suggest that lockdowns in conjunction with adequate exposure to UVB radiation might have provided even more substantial health benefits, than lockdowns alone. For example, we estimate that there would be 21% fewer deaths on average with sufficient UVB exposure while people were recommended not to leave their house. Therefore, our study outlines the importance of considering UVB exposure, especially while implementing lockdowns and may support policy decision making in countries imposing such measures.
Competing Interest Statement: RKM is a PhD researcher at Goethe University, Frankfurt. He also is an employee of a multinational chemical company involved in vitamin D business and holds the shares of the company. This study is intended to contribute to the ongoing COVID-19 crisis and is not sponsored by his company. All other authors declare no competing interests. The views expressed in the paper are those of the authors and do not represent that of any organization. No other relationships or activities that could appear to have influenced the submitted work.