610 Medizin und Gesundheit
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Institute
Metastasic breast cancer is the leading cause of death by malignancy in women worldwide. Tumor metastasis is a multistep process encompassing local invasion of cancer cells at primary tumor site, intravasation into the blood vessel, survival in systemic circulation, and extravasation across the endothelium to metastasize at a secondary site. However, only a small percentage of circulating cancer cells initiate metastatic colonies. This fact, together with the inaccessibility and structural complexity of target tissues has hampered the study of the later steps in cancer metastasis. In addition, most data are derived from in vivo models where critical steps such as intravasation/extravasation of human cancer cells are mediated by murine endothelial cells. Here, we developed a new mouse model to study the molecular and cellular mechanisms underlying late steps of the metastatic cascade. We have shown that a network of functional human blood vessels can be formed by co-implantation of human endothelial cells and mesenchymal cells, embedded within a reconstituted basement membrane-like matrix and inoculated subcutaneously into immunodeficient mice. The ability of circulating cancer cells to colonize these human vascularized organoids was next assessed in an orthotopic model of human breast cancer by bioluminescent imaging, molecular techniques and immunohistological analysis. We demonstrate that disseminated human breast cancer cells efficiently colonize organoids containing a functional microvessel network composed of human endothelial cells, connected to the mouse circulatory system. Human breast cancer cells could be clearly detected at different stages of the metastatic process: initial arrest in the human microvasculature, extravasation, and growth into avascular micrometastases. This new mouse model may help us to map the extravasation process with unprecedented detail, opening the way for the identification of relevant targets for therapeutic intervention.
Hintergrund und Fragestellung: Patientensicherheit ist in den letzten Jahren zum intensiv diskutierten Thema geworden. Zudem rückt als potenzielle Basis der Patientensicherheit die Patientensicherheitskultur von Einrichtungen des Gesundheitswesens in den Fokus, bislang wurde dahingehend vor allem der stationäre Bereich untersucht. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Einblick in den aktuellen Stand der Patientensicherheitskultur in Hausarztpraxen zu geben, und diesbezügliche Einflussfaktoren und Zusammenhänge aufzuzeigen. Dabei wurden insbesondere zwei Fragestellungen untersucht: 1. Lässt sich ein Zusammenhang aufzeigen zwischen einzelnen Praxis- und Teammerkmalen einerseits und den Ergebnissen in den Bereichen Sicherheitsklima, Patientensicherheitsindikatoren und Fehlermanagement andererseits? 2. Lassen sich durch einzelne Praxis- und Teammerkmale bzw. Sicherheitsklimafaktoren die Ausprägungen einer Praxis in bestimmten Patientensicherheitsindikatoren und dem Fehlermanagement einer Praxis vorhersagen?
Material und Methoden: In 60 allgemeinärztlich tätigen Praxen aus Hessen wurde die Patientensicherheitskultur anhand von drei Methoden gemessen. Dies waren 1. der auf Selbstauskunft beruhende „Fragebogen zum Sicherheitsklima“, 2. durch Praxisbegehungen und Interviews erfasste Patientensicherheitsindikatoren, sowie 3. detailliert analysierte Fehlerberichte. Die statistische Auswertung umfasste u.a. Korrelationsanalysen (Mann-Whitney-U, Wilcoxon-W, Spearman-Rangkorrelation) sowie multivariate schrittweise Regressionsanalysen.
Ergebnisse: Die Beurteilung des Sicherheitsklimas fiel über alle Praxen hinweg homogen positiv aus (acht von neun Sicherheitsklimafaktoren mit Mittelwerten von mind. vier von fünf Punkten). Bei den 12 Patientensicherheitsindikatoren ergaben sich differenziertere Werte (niedrigster Mittelwert: Indikator „Marcumartherapie“ mit 0,43 von 1, höchster Mittelwert: Indikator „Allergiehinweis“ mit 0,75 von 1). Es gingen 24 Berichte kritischer Ereignisse ein, die zu 79% als „Kein Fehlermanagement“ oder „Unbefriedigendes Fehlermanagement“ beurteilt wurden. Die Korrelations- und Regressionsanalysen zeigten Zusammenhänge auf, z.B. erzielten größere Praxisteams niedrigere Werte beim Patientensicherheitsklima und höhere Werte bei den Patientensicherheitsindikatoren im Vergleich zum Durchschnitt.
Diskussion: Sicherheitsklima, Patientensicherheitsindikatoren und Fehlermanagement sind in einer Hausarztpraxis mit den verwendeten Instrumenten messbar. Jedes der drei Instrumente misst einen anderen, wichtigen Bereich der Sicherheitskultur, wodurch jeweils unterschiedliche Einstellungen und Prozesse beleuchtet und anschließend auch beurteilt und verbessert werden können. In den Analysen zur Beantwortung der beiden Fragestellungen konnten Zusammenhänge und Vorhersagevariablen herausgearbeitet werden, allerdings waren diese Zusammenhänge zum Teil entgegengesetzt. Daraus ergibt sich die Hypothese, dass Praxis- und Teammerkmale als Voraussetzungen zu unterschiedlichen Ausprägungen von Sicherheitsklima, Patientensicherheitsindikatoren und Fehlermanagement führen können. Insgesamt könnte die Qualität der hausärztlichen Arbeit und die Sicherheit der Versorgung durch eine regelmäßige Reflektion der Praxisabläufe anhand der drei Messmethoden gesteigert werden.
Body Integrity Identity Disorder (BIID) ist eine bisher kaum erforschte Störung, bei der die Betroffenen den Wunsch beziehungsweise das Verlangen nach einer Körperbehinderung verspüren. In den meisten Fällen, wie auch in dieser Studie, ist eine Oberschenkelamputation die gewünschte Modifikation. Durch die Amputation erhoffen die Betroffenen endlich sie selbst zu werden, da sie sich mit ihrem realen Körperbild nicht identifizieren können. Ihr vorgestelltes Körperbild ist das eines Amputierten. Die Störung manifestiert sich bereits im Kindesalter. Im Laufe der Zeit nimmt das Verlangen der Amputation zu, so dass es neben der vermehrten Beschäftigung sogar zu lebensgefährlichen Selbstverletzungen im Zuge einer Verwirklichung kommen kann.
Die vorliegende Studie beschäftigt sich erstmalig mittels funktioneller Magnetresonanztomographie mit der neuronalen Repräsentation der Störung BIID beim Anblick des eigenen realen und des gewünschten amputierten Körpers. Für die Studie wurden Fotos von den Probanden und einer fremden Person gemacht und mit einer Software so modifiziert, dass die Probanden in sechs verschiedenen Kategorien sowohl sich selbst real, sowie amputiert und mit Prothese als auch die fremde Person real, amputiert und mit Prothese gezeigt bekamen. Dasselbe Design wurde auch einer gesunden Kontrollgruppe vorgeführt. Aufgrund der Datenmenge wird in dieser Studie nur der reale und der amputierte Körper berücksichtigt.
Es zeigen sich deutliche Aktivierungsunterschiede zwischen der BIID Gruppe und der Kontrollgruppe beim Anblick des eigenen realen Körpers und beim Anblick des eigenen amputierten Körpers. Beim Anblick des eigenen realen Körpers zeigt die Kontrollgruppe gegenüber der BIID Gruppe einen stärkeren Selbstbezug zu ihrem Körper durch Aktivierungen des medialen frontalen Gyrus, des postzentralen Gyrus oder der Amygdala und einen positiver valenzierten Anblick, der sich im Gruppenvergleich durch eine Mehraktivierung im superioren temporalen Gyrus ausdrückt sowie durch die Ergebnisse der post-fMRT-Fragebögen unterstützt wird. Beim Anblick des eigenen amputierten Körpers zeigt sich durch ein fronto-parietales Netzwerk der stärkere Selbstbezug bei der BIID Gruppe. Die deutliche emotionale Involviertheit wird repräsentiert durch große Teile des limbischen Systems sowie durch präfrontale Bereiche. Hinzu kommen Aktivierungen, die eine deutliche Beteiligung des episodisch-autobiographischen und prozeduralen Gedächtnisses zeigen. So ist eine vollständig geplante Bewegungsabfolge der BIID Probanden beim Anblick ihres amputierten Körpers anhand der aktivierten Areale darstellbar, einschließlich der Feinregulationen in den Basalganglien, dem Nucleus ruber und dem Kleinhirn.
Die Ergebnisse zeigen neuronale Netzwerke der Körperrepräsentation, bei denen fehlende Aktivierungen der BIID Probanden beim Anblick des eigenen realen Körpers auf eine Fehlfunktion hindeuten könnten. Sie zeigen aber auch ein Netzwerk aus Erinnerungen und erlernten Prozessen, die mit Hilfe des mesolimbischen Dopaminsystems zur Aufrechterhaltung der Störung beitragen könnten. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass das amputierte Wunschkörperbild neuronal stark und breitgefächert verankert ist und viel dominanter repräsentiert ist als das reale Körperbild. Durch die dargestellten Aktivierungen und Regelkreise leiten sich vor allem neue therapeutische Ansätze ab, die zu einer Linderung der Symptome von BIID beitragen könnten und vielleicht auch neue Anstöße in Hinblick auf eine Heilung der Störung liefern.
RP1 (synonym: MAPRE2, EB2) is a member of the microtubule binding EB1 protein family, which interacts with APC, a key regulatory molecule in the Wnt signalling pathway. While the other EB1 proteins are well characterized the cellular function and regulation of RP1 remain speculative to date. However, recently RP1 has been implicated in pancreatic cancerogenesis. CK2 is a pleiotropic kinase involved in adhesion, proliferation and anti-apoptosis. Overexpression of protein kinase CK2 is a hallmark of many cancers and supports the malignant phenotype of tumor cells. In this study we investigate the interaction of protein kinase CK2 with RP1 and demonstrate that CK2 phosphorylates RP1 at Ser236 in vitro. Stable RP1 expression in cell lines leads to a significant cleavage and down-regulation of N-cadherin and impaired adhesion. Cells expressing a Phospho-mimicking point mutant RP1-ASP236 show a marked decrease of adhesion to endothelial cells under shear stress. Inversely, we found that the cells under shear stress downregulate endogenous RP1, most likely to improve cellular adhesion. Accordingly, when RP1 expression is suppressed by shRNA, cells lacking RP1 display significantly increased cell adherence to surfaces. In summary, RP1 phosphorylation at Ser236 by CK2 seems to play a significant role in cell adhesion and might initiate new insights in the CK2 and EB1 family protein association.
Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems sind für die größte Zahl der Todesfälle in Deutschland verantwortlich. Das liegt nicht zuletzt daran, dass das menschliche Herz kaum Selbstheilungskräfte besitzt. Wissenschaftler suchen deshalb nach Möglichkeiten, die Regenerationsfähigkeit des Organs zu steigern. Dabei helfen ihnen der Blick ins Tierreich und modernste molekularbiologische Verfahren.
Wenn Zellen zu Medikamenten werden : neue Zelltherapien verbessern die Heilungschancen bei Leukämien
(2013)
Die Transplantation von Zellen aus dem Knochenmark oder von Stammzellen aus dem Blut gehört zu den bekanntesten Therapien bei Leukämie. Doch dabei treten Immunreaktionen als Nebenwirkung auf. Deshalb nehmen Forscher seit Kurzem auch die Transplantation bestimmter Immunzellen in den Blick. Im Labor gentechnisch aufgerüstet, werden sie zu äußerst effizienten "Krebs-Medikamenten".
Von Killerzellen und Kurzzeitweckern : ein Laborbesuch bei der "AG Koch" im Georg-Speyer-Haus
(2013)
Eins vorweg: Killerzellen sind in dieser Geschichte die Guten. In Laborräumen der Sicherheitsstufe eins werden Kittel und Handschuhe getragen, um das Material vor den Wissenschaftlern zu schützen. Kurzzeitwecker und Handcremetuben sind allgegenwärtig. Und wie das Experiment ausgegangen ist, wird noch nicht verraten. Doch jetzt der Reihe nach.
Rückschläge werfen eine neue Technologie um Jahrzehnte zurück – besonders, wenn Menschenleben zu beklagen sind. Bei der Gentherapie wird aber oft vergessen, dass sie nur bei Patienten angewendet wird, für die es keine konventionelle Therapie mehr gibt. Nach der Euphorie und den Rückschlägen der Anfangsjahre können Forscher nun die ersten Erfolge vorweisen.
Im Frankfurter LOEWE-Zentrum für Zell- und Gentherapie arbeiten mehr als 100 Wissenschaftler daran, die Verfahren der Zell- und Gentherapie in ihrer Wirksamkeit zu steigern und sicherer zu machen. Dabei konzentrieren sie sich auf Herz-, Infektions- und Krebserkrankungen sowie Erkrankungen des Immunsystems. Wissenschaftler, die die Grundlagen erforschen, kooperieren eng mit den Medizinern in der Klinik. So können neue Methoden frühzeitig in die Behandlungsstrategien einfließen.
Je besser Forscher es verstehen, defekte Gene zu reparieren oder beliebige Körperzellen zu reprogrammieren, desto gefahrloser wird die Gen- und Stammzell-Therapie für Patienten, die an heute noch unheilbaren Krankheiten leiden. Gleichzeitig zeichnet sich damit die Möglichkeit ab, in ferner Zukunft vielleicht das Genom kommender Generationen zu verändern oder Menschen zu klonieren. Der Internist Prof. Hubert Serve und die Politikwissenschaftlerin Dr. Anja Karnein wagen im Gespräch mit den beiden Redakteurinnen des Wissenschaftsmagazins »Forschung Frankfurt« Dr. Anne Hardy und Ulrike Jaspers einen Ausblick jenseits aller aktuellen Debatten. Sie diskutieren aber auch über die Themen, die Patienten wie Wissenschaftler zurzeit unmittelbar berühren.
Gen- und Stammzelltherapie stehen für das, wovon die Medizin schon immer geträumt hat: geschädigtes Gewebe durch gesundes ersetzen und die Wirkung defekter Gene durch intakte Kopien korrigieren. Wie ist der Stand der weltweiten Forschung? Welche Hindernisse sind zu überwinden, damit mehr Patienten von der regenerativen Medizin profi tieren werden?
Krebserkrankungen des lymphatischen Systems verlaufen sehr unterschiedlich, sind schwer zu diagnostizieren und haben oft schlechte Prognosen. Eine Forschergruppe unter der Leitung der Goethe-Universität will nun die Entstehung »Reifer T-Zell-Lymphome« besser verstehen und damit die Heilungschancen erhöhen. Die kürzlich von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte Forschergruppe wird in den kommenden drei Jahren mit zwei Millionen Euro gefördert.