610 Medizin und Gesundheit
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ABC transporters fulfill diverse physiological functions in different cellularlocalizations ranging from the plasma membrane to intracellular membranouscompartments. Several ABC transporters have been spotted in the endolyso-somal system, which consists of endosomes, autophagosomes, lysosomes, andlysosome-related organelles. In this review, we present an overview of lysoso-mal ABC transporters including ABCA2, ABCA3, ABCA5, ABCB6,ABCB9, and ABCD4, discussing their trafficking routes, putative substrates,potential physiological functions, and associated diseases. In addition, weoffer a critical evaluation of the literature linking ABC transporters to lyso-somal drug sequestration, examining pitfalls associated with in vitro modelsof drug resistance.
Analyse der Genauigkeit des neurochirurgischen Operationsroboters Robotic Surgery Assistant (ROSA)
(2020)
In der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, ob der Roboter ROSA bei der Durchführung von intrakraniellen Biopsien oder Elektrodenimplantationen eine Alternative zur klassischen, rahmenbasierten Stereotaxie darstellt. Dazu sollte die mechanische und die Anwendungsgenauigkeit des Systems ermittelt werden. Zur Bestimmung der mechanischen Genauigkeit wurde eine experimentelle Phantomstudie durchgeführt. Hier wurden durch den Roboter wiederholt zehn Trajektorien an einem Stereotaxiephantom angefahren. Der Abstand der robotischen Nadel zum Zielpunkt im Phantom wurde anhand von Röntgenbildern bestimmt. Die Wiederholung des Versuchsaufbaus unter Variation der Planungsbildgebung erlaubte den Vergleich verschiedener Schichtdicken sowie zwischen low-dose und normal-dose Verfahren. Die Anwendungsgenauigkeit sollte durch die Analyse operativer Ergebnisse der ROSA erfasst werden. Dazu wurde anhand von postoperativen Bildern die Genauigkeit anhand des Abstands zwischen geplanter und tatsächlicher Lage von Stereoelektroenzephalographie-Elektroden ermittelt. Es wurden verschiedene Referenzierungstechniken, die der Orientierung des Roboters dienen und bei denen eine präoperative Planungsbildgebung (CT oder MRT) mit einem Abbild des OP-Gebietes (durch Oberflächenerkennung oder durch einen Stereotaxierahmen) referenziert wird, verglichen, nämlich CT-Laser; CT-Leksell-Rahmen und MRT-Laser. Die Ergebnisse wurden einer statistischen Analyse unterzogen. Dabei zeigte sich, dass der ROSA-Roboter eine sehr hohe mechanische Genauigkeit im Submillimeterbereich erreicht. Genauigkeitseinbußen bei einer größeren Schichtdicke der zur Planung verwendeten Computertomographie sind messbar, aber gering. Ein signifikanter Einfluss bei der Verwendung eines low-dose-Protokolls konnte nicht festgestellt werden. Dennoch zeigte sich, dass der entscheidende Teil der Ungenauigkeiten in der klinischen Anwendung entsteht und dabei insbesondere durch die Referenzierungstechnik bestimmt wird. Referenzierungen, die auf einer Computertomographie basierten, erwiesen sich als zufriedenstellend genau und als konkurrenzfähig zur konventionellen Methode. Der Unterschied zwischen dem rahmenbasierten und dem auf Oberflächenerkennung basierenden Verfahren war dabei so gering, dass letzteres sich angesichts seiner Vorteile in der Anwendung als besonders günstiges Verfahren hervortut. Im Gegensatz dazu stand das MRT-Laser-Verfahren, welches bei relativ hohen Abweichungen nur eingeschränkt anwendbar scheint und sich damit eher für Anwendungsbereiche mit geringeren Genauigkeitsanforderungen eignet, wie bspw. Biopsien. Weiterhin kann der Verlauf der Trajektorie an den höheren Sicherheitsabstand angepassten werden. Bei der Einordnung der ermittelten Genauigkeiten ist zu beachten, dass es viele weitere, von der Referenzierungs- und Bildgebungsmethode unabhängige Einflussfaktoren gibt. In dieser Arbeit war der Einfluss der erfassten externen Paramter zwar limitiert, bei anderen Autoren zeigte sich jedoch ein signifikanter Effekt. Dennoch deckt sich die Gesamtgenauigkeit mit den Ergebnissen anderer Arbeiten.
In Zusammenschau der Ergebnisse weist die vom ROSA-Assistenzsystem assistierte Stereotaxie eine verbesserte Prozessqualität auf, unter anderem durch die erhebliche Zeitersparnis, ggf. der Wegfall des Transports des narkotisierten Patienten, die Adaptionsmöglichkeiten der Prozessteilschritte an den Patienten, sowie eine hohe Nutzerfreundlichkeit. Entscheidend ist jedoch, dass es sich um ein sehr sicheres Verfahren handelt: Durch die hohe Genauigkeit wird das Operationsrisiko minimiert, gleichzeitig erlauben Laser-gestützte Registrierungsverfahren eine Reduktion der Strahlenexposition. Zur Konsolidierung der in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse sind weitere klinische Daten notwendig.
Ziel dieser klinischen Studie war es, die Ergebnisse der operativen Behandlung eines idiopathischen Makulaforamens durch Vitrektomie, ggf. in Kombination mit einer Phakoemulsifikation, ILM-Peeling und einer Tamponade entweder mit Luft oder mit 20%-igem SF6-Gas zu vergleichen. Primärer Endpunkt war die Verschlussrate nach einer Vitrektomie und die Reoperationsrate bei primär nicht geschlossenen Makulaforamina. Sekundärer Endpunkt war die Visusentwicklung in der ersten postoperativen Woche und nach 3 Monaten.
In der vorliegenden Arbeit wurden hierzu retrospektiv 117 Augen von 117 konsekutiven Patienten analysiert. Es wurden die Ergebnisse von 2 Patientengruppen verglichen. In der ersten Gruppe wurden 66 Augen (m=27, w=39, Altersmedian 70 Jahre), bei denen am Ende der Vitrektomie eine Tamponade mit Luft erfolgte, untersucht. In der zweiten Gruppe wurden die Ergebnisse von 51 Augen (m=20, w=31, Altersmedian 71 Jahre), bei denen 20%-SF6-Gas als Tamponade verwendet wurde, ausgewertet. Bei etwa 70 % der Augen beider Gruppen erfolgte eine simultane Phakoemulsifikation. Der Verschluss des Makulaforamens wurde bereits in den ersten postoperativen Tagen mit einem modifizierten Fourier Domain-OCT untersucht. Sobald der Verschluss des Makulaforamens im OCT gesichert werden konnte, wurde die postoperative „Gesicht nach unten“-Lagerung („Bauchlage“) beendet. Die mediane Lagerungszeit betrug 1 Tag (Spanne 1-6 Tage). Der Zeitraum der Nachbeobachtung betrug 3 Monate (Median).
Die Verschlussrate nach einer Vitrektomie aller Makulaforamina betrug 87,2% (102/117 Augen). Die primäre Verschlussrate der Luft-Gruppe und der SF6-Gas-Gruppe betrug 83,3% (55/66 Augen) bzw. 92,2% (47/51 Augen). Bei Augen mit einem persistierenden Foramen erfolgte eine frühe Reoperation. Die Verschlussrate nach 3 Monaten lag insgesamt bei 99,1% (116/117 Augen), in der Luft-Gruppe bei 98,5% (65/66 Augen) und in der SF6-Gas-Gruppe bei 100% (51/51 Augen). Es zeigte sich kein statistisch signifikanter Unterschied der Verschlussrate bzw. der anatomischen Ergebnisse zwischen den beiden Endotamponade-Gruppen.
Es konnte jedoch ein statistisch signifikanter Unterschied des Fernvisus bei der Entlassung zwischen beiden Endotamponadegruppen nachgewiesen werden. Der logMAR-Visus bei Entlassung lag in der Luft-Gruppe mit 1,3 (Median) deutlich unter dem Visus der SF6-Gas-Gruppe mit 1,9 (Median). Die Anwendung von Luft führte somit im Vergleich zu SF6 zu einem schnelleren postoperativen Visusanstieg. In beiden Gruppen zeigte sich nach 3 Monaten eine signifikante Visusbesserung. Es ließ sich kein signifikanter Unterschied des Fernvisus zwischen den beiden Gruppen mehr nachweisen.
Die Makulaforamenchirurgie mit pars plana Vitrektomie und Peeling der ILM erzielte sowohl mit einer Luft- als auch mit einer 20%-SF6-Gas-Tamponade guten anatomischen und funktionellen Ergebnissen. Mit einer kurz wirksamen Endotamponade erscheint eine postoperative Lagerung essenziell, dürfte aber in den meisten Fällen nur wenige Tage erforderlich sein, um den Verschluss eines durchgreifenden Makulaforamens zu erreichen. Die Reoperations-Rate nach einer Lufttamponade war bei sehr großen Foramina (> 600 µm) signifikant höher als bei Foramina mit einem Durchmesser kleiner 600 µm. Daher scheint die Anwendung von Gasen, die länger als Luft wirken, nur bei sehr großen Foramina erforderlich zu sein. Vorteil einer kurz wirkenden Lufttamponade ist die postoperativ um einige Tage schneller einsetzende visuelle Rehabilitation, so dass die Patienten früher in ihren Alltag zurückkehren können. Eine frühe postoperative Untersuchung der Makula unter Einsatz der optischen Kohärenztomographie ist Voraussetzung für eine individualisierte Steuerung der Lagerung und für eine möglichst frühe Erkennung und Reoperation von nicht geschlossenen Makulalöchern.
Cerumen was found to be a promising alternative specimen for the detection of drugs. In a pilot study, drugs of abuse were identified at a higher detection rate and a longer detection window in cerumen than in urine. In this study, cerumen from subjects was analyzed after they ingested the designer stimulant 4-fluoroamphetamine (4-FA) in a controlled manner. Methods: Twelve subjects ingested placebo and 100 mg of 4-FA. Five of them were also given 150 mg of 4-FA in 150 mL Royal Club bitter lemon drink at least after 7 days. Cerumen was sampled using cotton swabs at baseline, 1 h after the ingestion of the drug and at the end of the study day (12 h). After extraction with ethyl acetate followed by solid-phase extraction, the extracts were analyzed using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC–MS/MS). Results and discussion: In the cerumen of all 12 subjects, 4-FA was detected 12 h after its ingestion; in most subjects, cerumen was detected after 1 h of ingestion, ranging from 0.06 to 13.90 (median 1.52) ng per swab. The detection of 4-FA in cerumen sampled 7 days or more after the first dose suggested a long detection window of cerumen. Conclusions: Cerumen can be successfully used to detect a single drug ingestion even immediately after the ingestion when a sufficient amount of cerumen is used.
Background: While systemic inflammation is recognized as playing a central role in the pathogenesis of organ failures in patients with liver cirrhosis, less is known about its relevance in the development of classical hepatic decompensation. Aim: To characterize the relationship between systemic inflammation, hemodynamics, and anemia with decompensation of liver cirrhosis. Methods: This is a post-hoc analysis of a cohort study of outpatients with advanced liver fibrosis or cirrhosis. Results: Analysis included 338 patients of whom 51 patients (15%) were hospitalized due to decompensation of liver cirrhosis during a median follow-up time of six months. In univariate analysis, active alcoholism (p = 0.002), model of end-stage liver disease (MELD) score (p = 0.00002), serum IL-6 concentration (p = 0.006), heart rate (p = 0.03), low arterial blood pressure (p < 0.05), maximal portal venous flow (p = 0.008), and low hemoglobin concentration (p < 0.00001) were associated with hospitalization during follow-up. Multivariate analysis revealed an independent association of low hemoglobin (OR = 0.62, 95% CI = 0.51–0.78, p = 0.001) and serum IL-6 concentration (OR = 1.02, 95% CI = 1.01–1.04, p = 0.03)—but not of hemodynamic parameters—with hepatic decompensation. An inverse correlation between hemoglobin concentration and portal venous flow (R = −0.362, p < 0.0001) was detected for the non-hospitalized patients. Accuracy of baseline hemoglobin levels for predicting hospitalization (AUC = 0.84, p < 0.000001) was high. Conclusion: Anemia and systemic inflammation, rather than arterial circulatory dysfunction, are strong and independent predictors of hepatic decompensation in outpatients with liver cirrhosis.
Die Bestimmung von ACE im Serum oder Heparinplasma stellt einen wesentlichen Bestandteil der Diagnostik, Verlaufskontrolle und Therapieüberwachung von benignen Lungenerkrankungen dar. ACE ist ein Marker, der bei Sarkoidose wertvolle Aussagen zur Diagnosefindung ermöglicht. Hier zeichnet er sich durch hohe Sensitivität und Spezifität aus.
Experiments in cadavers have demonstrated significant mechanical interactions between constituents of myofascial chains. However, evidence for such force transmission effects is scarce under in vivo conditions. The purpose of this trial was to examine the impact of ankle motion on soft tissue displacement of the dorsal thigh. Eleven healthy active individuals (26.8 ± 4.3 years, six males), in prone position and with the knee extended, underwent passive calf stretches (ankle dorsal extension) imposed by an isokinetic dynamometer. High-resolution ultrasound was used to simultaneously capture the displacement of the semimembranosus muscle, which was quantified by means of cross-correlation analysis. Inactivity of the leg muscles was controlled using surface electromyography (EMG). One participant had to be excluded due to major EMG activity during the experiment. According to a one-sample t test testing the difference to the neutral zero position, ankle dorsal extension induced substantial caudal muscle displacements (5.76 ± 2.67 mm, p < 0.0001). Correlation analysis (Spearman), furthermore, revealed a strong association between maximal dorsal extension and semimembranosus motion (rho = 0.76, p = 0.02). In conclusion, the present trial provides initial in vivo evidence for a mechanical force transmission between serially connected skeletal muscles. This means that local alterations of the mechanical tissue properties may modify flexibility in neighboring (superior or inferior) joints.
Mobile genetic elements (MGEs), especially multidrug-resistance plasmids, are major vehicles for the dissemination of antimicrobial resistance determinants. Herein, we analyse the MGEs in three extensively drug-resistant (XDR) Klebsiella pneumoniae isolates from Germany. Whole genome sequencing (WGS) is performed using Illumina and MinION platforms followed by core-genome multi-locus sequence typing (MLST). The plasmid content is analysed by conjugation, S1-pulsed-field gel electrophoresis (S1-PFGE) and Southern blot experiments. The K. pneumoniae isolates belong to the international high-risk clone ST147 and form a cluster of closely related isolates. They harbour the blaOXA-181 carbapenemase on a ColKP3 plasmid, and 12 antibiotic resistance determinants on an multidrug-resistant (MDR) IncR plasmid with a recombinogenic nature and encoding a large number of insertion elements. The IncR plasmids within the three isolates share a high degree of homology, but present also genetic variations, such as inversion or deletion of genetic regions in close proximity to MGEs. In addition, six plasmids not harbouring any antibiotic resistance determinants are present in each isolate. Our study indicates that genetic variations can be observed within a cluster of closely related isolates, due to the dynamic nature of MGEs. The mobilome of the K. pneumoniae isolates combined with the emergence of the XDR ST147 high-risk clone have the potential to become a major challenge for global healthcare.
Andropogon virginicus is an invasive weed that seriously threatens agricultural production and economics worldwide. In this research, dried aerial parts of A. virginicus were extracted, applying Soxhlet and liquid-liquid phase methods to acquire the total crude (T-Anvi), hexane (H-Anvi), ethyl acetate (E-Anvi), butanol (B-Anvi), and water (W-Anvi) extracts, respectively. In which, T-Anvi contains the highest total phenolic and flavonoid contents (24.80 mg gallic acid and 37.40 mg rutin equivalents per g dry weight, respectively). Via anti-radical (ABTS and DPPH), and reducing power assays, E-Anvi exhibits the most potent activities (IC50 = 13.96, 43.59 and 124.11 µg/mL, respectively), stronger than butylated hydroxytoluene (BHT), a standard antioxidant, while the lipid peroxidation inhibitory effect of E-Anvi (LPI = 90.85% at the concentration of 500 µg/mL) is close to BHT. E-Anvi shows the most substantial inhibition (IC50 = 2.58 mg/mL) on tyrosinase. Notably, α-amylase is significantly suppressed by H-Anvi (IC50 = 0.72 mg/mL), over twice stronger than the positive control, palmitic acid. In the cytotoxic assay, E-Anvi is the strongest extract inhibiting K562 cells (IC50 = 112.01 µg/mL). Meanwhile, T-Anvi shows the highest prevention on Meg-01 expansion (IC50 = 91.40 µg/mL). Dominant compounds detected in E-Anvi by high-performance liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS) are identified as flavonoids. However, among four major compounds identified in H-Anvi by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), palmitic acid and phytol are the most abundant compounds with peak areas of 27.97% and 16.42%, respectively. In essence, this is the first report describing that A. virginicus is a potential natural source of antioxidants, tyrosinase and α-amylase inhibitors, and anti-chronic myeloid leukemia (CML) agents which may be useful in future therapeutics as promising alternative medicines.
Aims: Acetylsalicylic acid (ASA) is widely used for the prevention of atherothrombotic events in patients with chronic coronary artery disease (CAD) and peripheral artery disease (PAD), but the risk of vascular events remains high. We aimed at identifying randomised controlled trials (RCTs) on antithrombotic treatments in patients with chronic CAD or PAD.
Methods: Searches were conducted on MEDLINE, EMBASE, and CENTRAL on March 1st, 2018. This systematic review (SR) uses a narrative synthesis to summarize the evidence for the efficacy and safety of antiplatelet and anticoagulant therapies in the population of both chronic CAD or PAD patients.
Results: Four RCTs from 27 publications were included. Study groups included 15,603 to 27,395 patients. ASA alone was the most extensively studied (n = 3); other studies included rivaroxaban with or without ASA (n = 1), vorapaxar alone (n = 1), and clopidogrel with (n = 1) or without ASA (n = 1). Clopidogrel alone and clopidogrel plus ASA compared to ASA presented similar efficacy with comparable safety profile. Rivaroxaban plus ASA significantly reduced the risk of the composite of cardiovascular death, myocardial infarction, and stroke compared to ASA alone, although major bleeding with rivaroxaban plus ASA increased.
Conclusion: There is limited and heterogeneous evidence on the prevention of atherothrombotic events in patients with chronic CAD or PAD. Clopidogrel alone and clopidogrel plus ASA did not demonstrate superiority over ASA alone. A combination of rivaroxaban plus ASA may offer significant additional benefit in reducing cardiovascular outcomes, yet it may increase the risk of bleeding, compared to ASA alone.