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Hintergrund und Ziele:
Temperaturänderungen werden in der Haut über Ionenkanäle in den Membranen der freien Nervenendigungen detektiert. Temperaturempfindliche Rezeptoren gehören zur Familie der Transient Receptor Potential (TRP)- Ionenkanäle und können sowohl durch Temperatur, als auch durch chemische Stimulation aktiviert werden. Der mentholsensitive TRPM8-Rezeptor ist entscheidend für die Wahrnehmung kühler und kalter Temperaturen. Das Ausmaß der kälteinduzierten Depolarisation und damit die Menge an propagierten Aktionspotenzialen, die in einem Thermorezeptor oder Nozizeptor in Reaktion auf Abkühlen des rezeptiven Feldes entstehen, ist von der Anzahl funktionsfähiger Kanäle in der Plasmamembran abhängig. Experimentell konnte in mit dem TRPM8-Kanal transfizierten humanen embryonalen Nierenzellen (HEK-Zellen) gezeigt werden, dass statische TRPM8-Kanäle der Plasmamembran nach Aktivierung selbst den Einbau weiterer TRPM8-Kanäle induzieren können, also dass ihr Transport zur Membran und ihre Verweildauer in der Membran einem aktivitätsabhängigen Rückkoppelungsmechanismus unterliegen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, diesen rein zellulären Befund in physiologisch intakten, „echten“ kaltsensitiven Nervenfasern in der Haut zu untersuchen.
Material und Methoden:
In der vorliegenden Studie wurden isolierte Haut-Nerv-Präparate des Nervus saphenus von C57BL/6J-Mäusen und TRPM8-defizienten Mäusen angefertigt und kaltsensitive Nozizeptoren (sog. CMC-Fasern, C-Mechano-Cold) und Thermorezeptoren (mechanoinsensitive kaltsensible C-Fasern sog. CC-Fasern, C-Cold) identifiziert und deren propagierte Aktionspotenziale mittels der Einzelfaserableitungstechnik registriert. Die rezeptiven Felder wurden durch einen Teflonring von der umgebenden Badlösung isoliert und wiederholten Kältereizen sowie chemischer Stimulation mit dem TRPM8-Agonisten Menthol ausgesetzt. Um die Bedeutung des vesikelvermittelten TRP-Kanaltransportes bei wiederholten Kaltantworten und TRPM8-Agonistenstimulation zu untersuchen wurden diese Experimente auch in Präparaten nach Inkubation mit Botulinum Neurotoxin Serotyp A (BoNTA) durchgeführt, welches die Vesikel-exozytose durch Spaltung eines Membranproteins blockiert.
Ergebnisse:
Menthol steigerte die Kälteempfindlichkeit von CMC-Fasern in C57BL/6J Mäusen und bewirkte in manchen Fasern eine de novo Kaltsensibilisierung, d.h. es entstand eine Kaltantwort in einer Faser, die zuvor keine Kaltsensibilität gezeigt hatte. Wiederholte, d.h. im Abstand von wenigen Minuten aufeinanderfolgende Kaltstimulationen konnten die Kaltantwort, gemessen als Anzahl der propagierten Aktionspotenziale, innerhalb eines 60 Sekunden langen Kaltreizes in den CMC-Fasern sukzessive steigern. In Thermorezeptoren ließen sich durch Menthol ebenfalls Zeichen von Sensibilisierung erkennen. Durch Inkubation der Präparate mit BoNTA wurde die Kälte-sensibilisierende Wirkung von Menthol in den TRPM8-exprimierenden kutanen afferenten Fasern abgeschwächt oder fehlte. Die normale Kaltantwort wurde durch BoNTA jedoch nicht beeinflusst. CC-Fasern der TRPM8-defizienten Mäuse wiesen statische und dynamische Kodierungsdefizite auf, die vergleichbar mit der in Gegenwart von Menthol in BoNTA-vorbehandelten C57BL/6J Präparaten beobachteten beschleunigten Adaptation waren.
Schlussfolgerungen:
Unsere Daten liefern überzeugende Hinweise dafür, dass ein vesikel-vermittelter Mechanismus zu einer anhaltenden Kaltsensibilität in den kältesensiblen Fasern der Haut beiträgt und dass der Vesikeltransport von frischen TRPM8-Kanälen der rezeptorvermittelten Desensitivierung von TRPM8 entgegenwirkt. Eine Blockade des Vesikeltransports verhindert, dass frische TRPM8-Rezeptoren die Membran erreichen und zeigt sich in verstärkter Adaptation, ähnlich den Defiziten der Kaltantworten die man in CC-Fasern der TRPM8-defizienten Präparate beobachten kann. Von daher ist die Untersuchung der TRPM8-assozierten Proteinen und der molekularen Struktur der Vesikel sinnvoll, um mögliche Mechanismen zur Beeinflussung dieses Prozesses zu klären, z.B. um pathologischer Kälteüberempfindlichkeit therapeutisch entgegenzuwirken.
Hintergrund und Ziele
Die psychiatrische Erkrankung Depression zeigt in den letzten Jahren einen
deutlichen Inzidenzanstieg. Auch wenn die Entstehung der Krankheit noch
nicht vollständig verstanden wird, konnte gezeigt werden, dass Veränderungen
im ASM-Ceramid-System hierbei von großer Bedeutung sind. Ein auf
Ceramid-basierender Biomarker im peripheren Blut von Patienten zur Diagnostik
und Therapiekontrolle wäre denkbar und wünschenswert. In dieser
Arbeit sollte folgendes etabliert werden: die Färbung des Oberflächen-
Ceramids auf Blutvorläuferzellen, dadurch dessen Nachweis mittels Durchflusszytometrie
und darauf aufbauend, falls möglich, Modelle zur Manipulation
des Ceramid-Gehaltes auf der Zelloberfläche.
Methoden
Die humane, monozytäre Zelllinie THP-1 wurde mit verschiedenen Substanzen
behandelt, um den Ceramid-Gehalt auf der Zelloberfläche zu erhöhen
oder die ASM-Aktivität zu verringern. Das generierte Oberflächen-Ceramid
wurde mit Antikörpern gefärbt und mittels FACS dargestellt. Um die endogene
ASM-Aktivität zu beeinflussen, wurden die Zellen transfiziert und durch
Etoposid die Ceramid-abhängige Apoptose induziert.
Ergebnisse und Beobachtungen
In dieser Arbeit konnten durch die Färbung der Zellen mit Anti-Ceramid-
Antikörpern signifikant höhere Oberflächen-Ceramid-Werte auf Zellen mit
gesteigerter ASM-Aktivität gegenüber den unbehandelten Kontrollen im
FACS nachgewiesen werden. In den Transfektionen der THP-1-Zellen konnten
Transfektionseffizienzen von durchschnittlich 60 % erzielt werden, die
jedoch mit limitierend-niedrigen Zellvitalitäten einhergingen. Dieser Effekt
zeigte sich in dieser Arbeit unabhängig von Präparation und Menge der verwendeten DNA. Im Modell der Apoptose konnte eine Induktion des Zelltods
von bis zu 30 % durch Etoposid-Behandlung beobachtet werden, welche sich
nach 24 Stunden Exposition dosisunabhängig zeigte.
Schlussfolgerungen
Es lässt sich zusammenfassend sagen, dass in der vorliegenden Arbeit mit
der Etablierung des Ceramid-Nachweises auf Blutvorläuferzellen eine wichtige
Basis hinsichtlich eines klinisch-praktikablen Biomarkers depressiver Erkrankungen
geschaffen wurde, auf die in weiteren Untersuchungen aufgebaut
werden sollte.
Zusammenfassung
Hintergrund. Auf der Basis mütterlicher Selbstauskünfte ist die Studienlage zu den Folgen geringen bis mäßigen Alkoholkonsums in der Schwangerschaft auf die körperli-che Konstitution des Kindes uneinheitlich. Selbst berichteter Alkoholkonsum werdender Mütter in der Allgemeinbevölkerung gilt jedoch als wenig aussagekräftig, sodass es Marker bedarf, die die tatsächlich konsumierte Alkoholmenge während der Schwanger-schaft objektiv erfassen. Ethylglucuronid (EtG) und Fettsäureethylester (FAEE) im Me-konium des Neugeborenen haben sich als Biomarker des fetalen Alkoholkonsums wäh-rend des dritten Trimesters der Schwangerschaft etabliert.
Ziele. In der vorliegenden Arbeit wurden zur Quantifizierung des leichten bis moderaten Alkoholkonsums in der Schwangerschaft die Ethanolmetaboliten EtG und FAEE im Mekonium des Neugeborenen mit den Parametern der körperlichen Entwicklung von der Geburt bis zum Grundschulalter des Kindes in Zusammenhang gebracht.
Methoden.Die aus dem Mekonium des Neugeborenen gewonnenen Biomarker zur Ope-rationalisierung des Alkoholkonsums der Mutter in der Schwangerschaft sowie der kind-lichen Geburtsoutcomes stammen aus der prospektiven Längsschnittstudie FRAMES (Franconian Maternal Health Evaluation Study). Es konnten 45 EtG positive Fälle er-hoben werden, von denen 12 Fälle ebenfalls einen auffälligen FAEE-Wert aufwiesen.Im Zuge der Teilnahme an der Folgestudie FRANCES (Franconian Cognition and Emotion Studies) wurden aus den U-Heftenvon 182 Kindern Körpergröße, Körpergewicht und Kopfumfangvon U1 bis U9 erfasst. Der Einfluss des leichten bis moderaten Alkoholkonsums auf die körperliche Entwicklung der Kinderwurde in Kovarianzanalysen mit Messwiederholung unter Kontrolle relevanter Confounder geprüft.
Ergebnisse. Die Arbeit zeigte bedeutsame Assoziationen zwischen erhöhten EtG- und FAEE-Werten im Mekonium des Neugeborenen und erhöhten Körpermesswerten im Entwicklungsverlauf auf. Prüfte man den Einfluss des Faktors EtG auf den Verlauf der Wachstumsentwicklung in Größe und Gewicht trug dieser zum Zeitpunkt der Geburt bedeutsam zur Varianzaufklärung bei. Auch die Größenzunahme des Kopfumfangs zeig-te einen vergleichbaren Einfluss des Faktors EtG. Die FAEE positiven Kinder wiesen mehrheitlich höhere Körpermesswerte als Kinder der FAEE negativen Gruppe auf. Der Unterschied des Körpergewichtswar dabei von der U1 bis zur U9 statistisch bedeutsam.
Schlussfolgerungen.Im Mekonium gemessene Ethanolmetabolite erlaubten in dieser Arbeit Zusammenhänge zwischen pränataler Alkoholexposition und kindlicher körperli-chen Entwicklung aufzuzeigen. Unterschiede zwischen den alkoholischen Biomarkern und deren Aussagekraft bedarf es zukünftig weiter zu differenzieren. Die Verwendung-von EtG und FAEE, die noch in den Anfängen steckt, gilt es weiter auszubauen, um so neue Diagnosemöglichkeiten für die Praxis zu eröffnen.Ziel muss es sein, möglichst früh eine Aussage über die Gefährdung des Kindes infolge intrauteriner Alkoholexposition zu erhalten.
1.1 Zielsetzung der Studie
Ziel dieser Studie war es, die Korrelation zwischen Tc-99m-Diphosphono-Propan-Dicarbonsäure (DPD) Konzentration und Knochendichte in bösartigen Tumoren in der SPECT/CT Bildgebung zu untersuchen.
1.2 Materialien und Methoden
Für die Auswertung wurden SPECT/CT Datensätze der Wirbelsäule von 50 Patienten beider Geschlechter mit 56 Läsionen, die mit einer Symbia T6 oder Symbia T2 (Siemens Medical Solutions USA, Inc.) der Nuklearmedizinischen Klinik in Erlangen acquiriert wurden, herangezogen. Es wurden Volumes of Interest (VOIs) in ellipsoider Form im CT- Knochenfenster gezeichnet, um die Metastasen in den Wirbelkörpern der Brustwirbelsäule (BWS) und Lendenwirbelsäule (LWS) topographisch unabhängig von ihrem Uptake im SPECT zu erfassen. Jede VOI einer Läsion erforderte eine Referenz- VOI in einem angrenzenden Wirbelkörper der BWS oder LWS ohne einen pathologischen Uptake im SPECT. In allen VOIs wurden die Hounsfield Units (HU) und ein Standardized Uptake Value (SUV) bestimmt sowie ein HU- und SUV- Quotient zwischen pathologischer und physiologischer VOI berechnet. Für die weitere Analyse erfolgte die Einteilung der Knochenmetastasen in drei Gruppen: Gruppe 1 umfasste die rein osteolytischen, Gruppe 2 die gemischten und Gruppe 3 die rein osteoplastischen Filiae. Sowohl für das Gesamtkollektiv als auch die einzelnen Gruppen wurden dann HU, SUV sowie HU- und SUV- Quotient statistisch ausgewertet.
1.3 Ergebnisse und Beobachtungen
Die 56 Läsionen ließen sich in 16 osteolytische, 24 gemischte und 16 osteoplastische Läsionen unterteilen. 27 Patienten wurden vor Einleitung einer Therapie und 20 Patienten unter oder nach einer Therapie untersucht. Bei 3 Patienten war der Therapiestatus nicht bekannt. In den Referenzregionen korrelierten SUV und HU sowohl im Gesamtkollektiv (rho=0.40, p<0.01) als auch in der Gruppe der nicht therapierten Patienten (rho=0.67, p<0.01). In den Metastasen korrelierten SUV und HU signifikant nur in der Gruppe der nicht therapierten Patienten (rho=0.58, p<0.01), der HU- und SUV-Quotient im Gesamtkollektiv (rho=0.33, p<0.05) und in den gemischten Läsionen (rho=0.46, p<0.05). Die HU-Werte in den verschiedenen Metastasentypen unterscheiden sich signifikant (Gruppe 1: 131.6 ±44.7; Gruppe 2: 325.8 ±129.8; Gruppe 3: 512.3 ±196.4), die SUV-Werte dagegen nicht (Gruppe 1: 15.2 ±7.7; Gruppe 2: 25.9 ±22.8; Gruppe 3: 21.9 ±22.3).
1.4 Schlussfolgerungen
Während die Ergebnisse die in der Vorstudie nachgewiesene Korrelation von Knochendichte und Knochenstoffwechsel in den Referenzregionen bestätigen, lässt sich eine solche Korrelation in den Metastasen im Gesamtkollektiv nicht nachweisen. Zwei mögliche Gründe konnten identifiziert werden. Zum einen fand sich eine Korrelation bei Betrachtung der SUV- und HU-Quotienten, was darauf hinweist, dass der globale Knochenstoffwechsel respektive die globale Knochendichte lokale Stoffwechsel- und Dichtewerte beeinflussen. Außerdem müssen Einflüsse durch therapeutische Verfahren diskutiert werden. Dies wird durch die Tatsache untermauert, dass sich bei der Subgruppe der Patienten, die die Skelettszintigraphie prätherapeutisch erhielten, eine Korrelation von HU- und SUV-Werten in den Metastasen fand. Ein erhöhter Knochenstoffwechsel fand sich sowohl in osteoplastischen als auch osteolytischen Metastasen. Daraus ergibt sich, dass auch in osteolytischen Metastasen ein kontinuierlicher Knochenumbau stattfindet. Das Gesamtkollektiv ist aber zu klein für weitere differenzierte Analysen von z.B. dem therapeutischen Einfluss auf die Knochendichte und den Knochenstoffwechsel in den unterschiedlichen Metastasentypen.
Ziel dieser Studie war eine deskriptive Darstellung der Nasenrekonstruktion mittels Stirnlappen unterschiedlich großer Defekte der Nase.
Von Januar 2002 bis März 2009 erfolgte bei 24 Tumorpatienten in der Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde des Universitätsklinikums Erlangen eine Rekonstruktion der Nase mittels Stirnlappen. Das Patientengut wurde retrospektiv erfasst. Mithilfe von Microsoft Excel wurde eine Tabelle erstellt, in der die folgenden Parameter anhand der Patientenakten dokumentiert wurden: Name, Vorname, Geburtsdatum, letzte Nachsorge, Todesdatum- und Ursache, Erkrankung, Operationsdatum, Art der Operation, Photodokumentation, Defektgröße, Ästhetische Untereinheiten, Stirnlappenseite, Wangenrotation, Vollhaut mit Transplantationsort, Composite Graft mit Transplantationsort, Inner Lining, Knorpel, Knochen, Sondermaterial, Komplikationen, Dauer bis zur Stielabbindung bzw. - absetzung, Defektdeckung der Stirn, Spätkomplikationen, Anzahl der rekonstruktiven Operationen, Grund für Revision, Narbenprobleme, Nasenatmung, Patientenzufriedenheit, Verziehungen, Haarwachstum und die Anzahl der Lappenausdünnungen. Die erhobenen Daten wurden ausgewertet und in Diagrammen grafisch dargestellt. Des Weiteren konnte anhand einer prä- und postoperativ erstellten Fotodokumentation der betroffenen Patienten eine Beurteilung des Therapieergebnisses erfolgen.
Als Ergebnis dieser Studie kann genannt werden, dass der Stirnlappen als Rekonstruktionsverfahren der Nase in 66 % der Fälle positiv hinsichtlich Sofortkomplikationen ausfiel. Dem steht jedoch entgegen, dass 33 % der Spätkomplikationen durch das postoperative Auftreten verdickter Lappentransplantate verursacht wurden. Dies und die Tatsache, dass 29 % der Spätkomplikationen Lappenbehaarung und 13% auffällige Narben ausmachen, erklären, dass pro Patient durchschnittlich drei rekonstruktive Operationen erforderlich waren und die Rekonstruktion der Nase mittels Stirnlappen vorzugsweise als Drei-Schritt-Verfahren geplant werden sollte.
Patienten mit einer Bisphosphonat – assoziierten Kiefernekrose –
Eine psychometrische Evaluation
(2017)
Die vorliegende Studie zur Bisphosphonat-assozierten Kiefernekrose (BRONJ) wurde in der Zahnklinik 2 – Prothetik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg durchge- führt. Angesichts der Zunahme der Fälle einer BRONJ in den letzten Jahren lag das Ziel darin, die Auswirkung einer BRONJ auf den oralen Gesundheitsstatus, den psychischen Gesundheitsstatus (depressive Belastung) und die Wahrnehmung des eigenen Körperbildes zu ermitteln. Hierzu wurden Fragebögen als Instrumente der psychometrischen Evaluation, der Veränderung des oralen Gesundheitsstatus und des eigenen Selbstbildes eingesetzt.
An der Studie nahmen 40 Patienten mit einer BRONJ, darunter 17 Frauen und 23 Männer, in einem mittleren Alter von 69,2±8,3 Jahren teil.
Für das Oral Health Impact Profile (OHIP-G-14) wurde ein Mittelwert von 14,60±9,23 ermit- telt. Eine BRONJ führt damit zu einer stärkeren Beeinträchtigung der Mundgesundheit als beispielsweise eine Parodontitis. Die Patienten verspürten häufiger Schmerzen im Mund- bereich und es war ihnen unangenehm, bestimmte Nahrungsmittel zu essen. Hinzu kamen eine geringere Lebenszufriedenzeit und weniger Entspannung.
Eine BRONJ führte zu relativ hohen Werten auf der Allgemeinen Depressionsskala (ADS-L), der Mittelwert betrug 16,6±8,9. Eine BRONJ trägt also zur Entwicklung einer Depression bei. Dabei waren verschiedene Modalitäten der ADS-L, Motivation, Motorik, Somatik, Emotion und Kognition, betroffen.
Den Fragebogen zur Beurteilung des eigenen Körpers (FbeK) betreffend, war eine BRONJ im Vergleich zu einem Normkollektiv mit mehr gesundheitlichen Sorgen (87,5 % vs. 49 %), stärkerem Gesundheitsbewusstsein (92,5 % vs. 80 %), schlechterem Körperbild, höherem Körperbewusstsein und geringerer körperliche Belastbarkeit (55 % vs. 76 %) verbunden. Aus dem Fragebogen zum Körperbild (FKB-20) ließen sich ebenfalls negative gesundheitliche Auswirkungen der BRONJ ableiten. Konkret störten sich die Patienten an ihren körperlichen Mängeln und empfanden Einschränkungen auf sexuellem Gebiet.
Eine Bisphosphonattherapie hat auf Grundlage der offiziellen Leitlinien unmittelbare Konse- quenzen für die Zahnheilkunde. Am wichtigsten ist es, dass notwendige Sanierungsmaß- nahmen vor dem Beginn einer Behandlung mit Bisphosphonaten durchgeführt und abge- schlossen werden. Da die Entwicklung einer BRONJ nie vollkommen ausgeschlossen werden
1
kann und diese mit beträchtlichen und langfristigen Nebenwirkungen verbunden ist, müssen Nutzen und Nebenwirkungen einer Behandlung mit Bisphosphonaten sorgfältig gegeneinan- der abgewogen werden.
Wie die vorgelegte Studie darstellen konnte, betrifft die Bisphosphonattherapie mit ihrer möglichen Folge der BRONJ nicht nur pathologische und pathophysiologische Veränderun- gen in der Mundhöhle, sondern auch den psychischen Gesundheitsstatus der Patienten.
Patienten, die in ihrer Vorgeschichte ein Schädelhirntrauma (SHT) erlitten hatten, haben aus unklarer Ursache noch nach Jahren erhöhte Sterblichkeitsraten. Störungen der zentral autonomen Modulation des kardiovaskulären Systems könnten zu den erhöhten Sterblichkeitsraten beitragen. Untersuchungen der zentral autonomen Modulation beispielsweise mit Hilfe des Bulbusdruckversuchs, der normalerweise eine kardiovagale Aktivierung induziert, könnten zentral autonome Regulationsstörungen aufdecken.
In der vorliegenden Studie wurde geprüft, ob der Bulbusdruckversuch bei Patienten mit in der Vorgeschichte stattgehabtem mittelschweren oder schweren Schädelhirntrauma kardiovaskulär-autonome Störungen aufzeigen kann.
Bei 51 Patienten im Durchschnittsalter von 32,7 ± 10,5 Jahren, die 43,1 ± 33,4 Monate vor unserer Untersuchung ein mittelschweres oder schweres Schädelhirntrauma erlitten hatten, und bei 30 gesunden Personen (im Durchschnittsalter von 29,1 ± 9,8 Jahren) wurden Atemfrequenz (AF), elektrokardiographische RR-Intervalle (RRI), systolischer und diastolischer Blutdruck (BPsys, BPdia) vor und während eines 2 Minuten andauernden Bulbusdruckversuchs geprüft. Dabei wurde mittels spezieller ophthalmologischer Pelotte (Okulopressor®, Bausch und Lomb, Rochester, NY, USA) über 2 Minuten ein Druck von 30 mmHg ausgeübt. Die spektralen Leistungen der vornehmlich sympathisch vermittelten low-frequency Fluktuationen der RR-Intervalle (LF: 0,04 – 0,15 Hz und der parasympathisch vermittelten high-frequency (HF 0,015 - 0,5 Hz) Modulationen der RR-Intervalle, die sympathisch vermittelten LF-Leistungen des systolischen Blutdrucks, die sogenannten normalisierten LF- und HF-Leistungen der RRI Modulation wurden berechnet. Zudem wurde die LF/HF-Ratio der RR-Intervalle als Maß für das sympathisch-parasympathische Gleichgewicht berechnet.
Mittels Varianzanalyse für Messwiederholungen und anschließender post-hoc-Testung wurden die Parameter vor und während Bulbusdruckversuch bei Patienten und Kontrollpersonen verglichen. Signifikanz wurde für p-Werte unter 0,05 angenommen.
Unter Ruhebedingungen waren die sympathisch vermittelten LF-Leistungen der Blutdruckmodulation bei den Patienten signifikant niedriger als bei den Kontrollpersonen. Während Bulbusdruckversuch stiegen nur bei den Kontrollpersonen die RR-Intervalle und die parasympathisch vermittelten normalisierten High-Frequency-Leistungen der RR-Intervalle an, während die LF-RRI-Leistungen, die LFnu-RRI-Leistungen und die LF-BPsys-Leistungen abfielen. Im Gegensatz hierzu kam es bei den Patienten zu einem leichten aber signifikanten Anstieg der BPsys-Werte während des Bulbusdruckversuchs. Andere Parameter veränderten sich nicht.
Bereits unter Ruhebedingungen zeigte sich bei den Patienten mit in der Vorgeschichte stattgehabtem mittelschweren oder schweren Schädelhirntrauma eine diskrete Störung der autonomen Blutdruckmodulation. Während des Bulbusdruckversuchs kam es nur bei den Kontrollpersonen, nicht aber bei den Patienten mit stattgehabtem mittelschweren oder schweren Schädelhirntrauma zu einer Aktivierung kardiovagaler Modulation mit vermehrter parasympathischer Modulation und entsprechend Verlangsamung der Herzfrequenz, das heißt zur Zunahme der RR-Intervalle. Dagegen konnten die Patienten mit der Vorgeschichte eines mittelschweren oder schweren Schädelhirntraumas beim Bulbusdruckversuch kardiovagale Modulation nicht aktivieren, vielmehr kam es zu einer leichten paradoxen sympathischen Aktivierung mit Zunahme des systolischen Blutdrucks. Dies ist am ehesten durch eine diskrete zentral autonome Dysregulation zu erklären. Derartige zentral autonome Regulationsstörungen könnten auch zu den bei Patienten mit Zustand nach Schädelhirntrauma bekannten erhöhten Mortalitätsraten beitragen.
Genetische Polymorphismen im Aromatasegen (CYP19A1) und deren Assoziation mit dem Geburtsgewicht des Kindes.
Hintergrund und Ziele: Das Geburtsgewicht eines Kindes hat bereits früh-zeitig einen schlagenden Einfluss auf Risiken für spätere Erkrankungen wie Diabetes mellitus, Adipositas, Hypertonus oder kardiovaskuläre Krankheitsbilder. Nicht nur, dass diese Erkrankungen etliche Gesundheitsschäden und Komplikationen nach sich ziehen, sie verschlingen zunehmend einen immensen Teil unserer heutigen Gesundheitsausgaben.
Das Geburtsgewicht des Kindes kann durch viele Faktoren im Mutterleib beeinflusst werden. So haben beispielsweise Erkrankungen während der Schwangerschaft wie Diabetes mellitus, Adipositas oder Gestosen einen Einfluss auf das Kindsgewicht. Aber auch die Östrogenkonzentration beeinflusst das Geburtsgewicht des Kindes.
Diese Produktion wird durch das Enzym Aromatase (CYP19A1) bestimmt, das in verschiedenen genetischen Variationen vorhanden ist. Die Expression dieser Variationen wird durch unterschiedliche Single Nucleotide Polymorphism (SNPs), zu Deutsch Einzelnukleotid-Polymorphismen, bestimmt. So korrelieren die einzelnen Einzelnukleotid-Polymorphismen mit einer unterschiedlich hohen Produktion und ungleich unterschiedlich hohen Konzentration von Östrogen im Blut der Mutter und des Kindes.
Diese Arbeit untersucht, ob zwei der Genotypen (rs10046 und rs4646) durch ihre jeweils divergente Östrogenproduktion während der Schwangerschaft einen Einfluss auf das Geburtsgewicht der Kinder ausüben.
Methoden (Patienten, Material und Untersuchungsmethoden): In einer Meta-Analyse zweier Studien, nämlich der BBCC-Studie und der FRAME-Studie, konnte mittels eines Patientenkollektivs von insgesamt 2.125 der Zusammenhang von zwei Genotypen und dem Geburtsgewicht der Kinder ermittelt werden. Bei den Patientinnen wurde Keimbahn-DNA aus dem Blut isoliert, sodass mittels Real-Time PCR zwei Single Nucleotid Polymorphis-men (rs10046 und rs4646) im CYP19A1-Gen untersucht werden konnten. Darüber hinaus wurden in Fragebögen zu den Schwangerschaften der Patientinnen genaue Daten über das Geburtsgewicht ihrer Kinder in Erfahrung gebracht.
Ergebnisse und Beobachtungen: Die Verteilung der Genotypvarianten der SNPs rs10046 und rs4646 zum Geburtsgewicht des Kindes (in Gramm) bil-dete sich folgendermaßen ab:
Für den SNP rs10046 (Gesamt N = 903, Geburtsgewicht 3.367 g (±582 g)) errechnete sich für die Variante 1 (N = 213, 23,5 %) bezüglich des Geburts-gewichts ein Mittelwert von 3.417 g (±565 g), für die Variante 2 (N = 429, 47,5 %) betrug der Mittelwert 3.326 g (±613 g) und für die Variante 3 (N = 264, 29,2 %) 3.367 g (±582 g).
Für den SNP rs4646 (N = 853, Geburtsgewicht 3.371 g (±586 g)) ergab sich für die Variante 1 (N = 341, 39,9 %) ein Mittelwert von 3.396 g (±584 g), für die Variante 2 (N = 328, 38,4 %) ein mittleres Geburtsgewicht von 3.377 g (±605 g) und für Variante 3 (N = 184, 21,5 %) von 3.314 g (±551 g).
Allerdings konnte bei keiner der Genotypvarianten ein signifikanter Zusam-menhang in Bezug auf ein hohes oder niedriges Geburtsgewicht gefunden werden.
Schlussfolgerung: Anhand eines verwertbaren Kollektivs von 934 Patien-tinnen konnte kein signifikanter Zusammenhang zwischen den beiden Östrogen-Genotypen des CYP19A1-Gens (rs10046 und rs4646) der Mütter und dem Geburtsgewicht der Kinder festgestellt werden.
Rheumatoid arthritis (RA) is a common autoimmune disease. Early RA is characterized by an initial break in immunological tolerance, the appearance of specific autoantibodies and a phase of “asymptomatic autoimmunity”. Finally, RA shifts into a state of active disease and manifests itself in autoantibody-mediated chronic synovitis which leads to cartilage and bone destruction. Apart from autoantibodies, the IL-23/Th17 axis has been identified as a major driving force during RA pathogenesis. The exact contribution of the IL-23/Th17 axis, however, has remained incompletely understood. Multiple “hits” through infectious agents and other environmental factors are suggested to be responsible for the transition from asymptomatic autoimmunity into active RA. However, checkpoints and mechanisms regulating this transition still remain obscure.
In this work, we aimed to elucidate the role of the IL-23/Th17 axis during the pathogenesis of autoimmune arthritis. Therefore, we dissected the role of IL-23 during the initial break of tolerance and during the autoantibody mediated joint inflammation.
Here we report, that the IL-23/Th17 axis does not directly contribute to antibody induced joint inflammation. Instead, IL-23 was found to be decisively involved in orchestrating the transition from asymptomatic autoimmunity into chronic autoimmune disease. Prior to the onset of experimental arthritis Th17 cells accumulated inside germinal centers of secondary lymphatic organs. There, IL-23 activated Th17 cells increased the pro-inflammatory activity of autoreactive antibodies by suppressing the expression of-galactoside 2,6 sialyltransferase (st6gal1) in developing plasma cells in a IL-21 and IL-22 dependent manner. Subsequently, autoantigen specific IgG glycosylation shifted towards a pro-inflammatory status which triggers the onset of arthritis. Similarly, plasmablasts from RA patients show a decreased st6gal1 activity compared to healthy control. IgG from these individuals showed corresponding changes in its glycosylation profile and inflammatory activity. The work presented in this thesis identifies a so far unrecognized mechanism by which Th17 cells unmask a preexisting breach in humoral tolerance and initiate the transition from a stage of asymptomatic autoimmunity into inflammatory autoimmune disease. The key findings of the work presented here have previously been published in Nature Immunology (Pfeifle et al. 20171).
Aktuell gibt es in Deutschland 2,5 Millionen Pflegebedürftige von denen 1,76 Millionen (70 %) zuhause entweder durch Angehörige und/oder ambulante Pflegedienste versorgt werden. Durch eine zunehmend alternde Bevölkerung in Deutschland steigt der Anteil pflegebedürftiger Senioren und Seniorinnen, die vor allem im häuslichen Umfeld versorgt werden, stetig. Nachdem in den letzten Jahren bereits einige Untersuchungen zur Gesundheits- und Ernährungssituation von Pflegebedürftigen in vollstationären Heimen erfolgten, ist der Kenntnisstand über die Gesundheitsund
Ernährungssituation pflegebedürftiger älterer Menschen in Privathaushalten bisher gering. Ziel dieser Studienarbeit war es Informationen zur Gesundheitssituation dieser häuslich versorgten Pflegebedürftigen, insbesondere in Abhängigkeit von der Pflegebedürftigkeit, zu gewinnen.
Methodik:
Es wurde eine multizentrische Querschnittstudie mit den Studienzentren Bonn, Erlangen-Nürnberg und Paderborn durchgeführt. Eingeschlossen wurden 65-Jährige und ältere Personen mit einer Pflegestufe nach SGB XI, die entweder durch eine Privatperson und/oder einen ambulanten Pflegedienst häuslich versorgt wurden. Es folgten zwei Hausbesuche innerhalb von 10 Tagen bei denen verschiedene geriatrische
Assessmentinstrumente, anthropometrische Messungen sowie ein Interviewfragebogen zur Gesundheits- und Ernährungssituation des Pflegebedürftigen durchgeführt wurden. In der Auswertung wurde im Besonderen ein Vergleich zwischen den Pflegestufen durchgeführt. Die Erfassung des Gesundheitszustandes erfolgte
in drei verschiedenen Kategorien: subjektiv durch Selbst- bzw. Fremdeinschätzung, funktional mittels verschiedener standardisierter Tests und klinisch anhand von bspw. chronischen Erkrankungen.
Ergebnisse:
Von den 353 eingeschlossenen Studienteilnehmern waren 64 % Frauen. 59 % der Probanden wiesen die Pflegestufe 1, 30 % die Pflegestufe 2 und 11 % die Pflegestufe 3 auf. Das mittlere Alter betrug 81 Jahre. Der eigene, subjektiv eingeschätzte,
Gesundheitszustand wurde von 16 % der Pflegebedürftigen als ‚gut‘, von 45 % als ‚mittel‘ und von 30 % als ‚schlecht‘ eingeschätzt. Dabei gab es keine signifikanten Unterschiede zwischen den Pflegestufen oder dem Geschlecht. Im Durchschnitt wiesen die Pflegebedürftigen fünf chronische Erkrankungen auf, 86 % hatten mehr als zwei chronische Erkrankungen und galten damit als multimorbide. Die fünf häufigsten chronischen Erkrankungen waren: Bluthochdruck (73 %), Herzinsuffizienz (59 %), Gelenkerkrankungen (54 %), Demenz (35 %) und Depression (30 %). Im Durschnitt nahmen die Probanden regelmäßig sieben verschiedene Medikamente ein.
Bei 66 % der Probanden wurde eine Polypharmazie (mehr als fünf Arzneimittel) festgestellt.
29 % der Studienteilnehmer wiesen einen zufriedenstellenden Ernährungszustand auf (MNA > 23,5 Punkte), 57 % ein Risiko für Mangelernährung (17 – 23,5 Punkte) und 13 % eine manifeste Mangelernährung (MNA < 17 Punkte). Mit zunehmender
Pflegestufe stieg die Prävalenz für kognitive Einschränkungen und Mobilitätsverlust.
Zudem standen bei den Schwerstpflegebedürftigen (Pflegestufe 3) psychiatrische und neurologische Krankheiten (Demenz, Parkinson, etc.) im Vordergrund.
Schlussfolgerungen:
Ganzheitliche Therapie- und Pflegekonzepte, die auf die Problematiken wie Multimorbidität und Polypharmazie, der zuhause lebenden Pflegebedürftigen abzielen, werden benötigt.
Recent studies have demonstrated that CD4 T lymphocytes (T cells) can efficiently reject major histocompatibility complex (MHC) class II-negative tumors in vivo. This requires presentation of tumor-associated antigens on surrounding antigen-presenting cells, but the mechanism of intercellular antigen transfer is poorly understood. We hypothesized that intercellular transfer of proteins is not the sole consequence of cell death-mediated protein release but requires an active transfer which depends on KFERQ-like binding motifs on target proteins and the process of microautophagy. To prove this, we used the human Y-chromosome antigen DBY as a model-antigen and identified two putative KFERQ-like motifs. We found that mutation of the first KFERQ-like motif significantly impaired indirect T cell recognition. Moreover, indirect recognition was completely abolished when the peptide was truncated and only encoded the DBY epitope, indicating additional regulatory elements located outside of the T cell epitope are required. Also, we provide evidence that indirect presentation of DBY relies on protein-protein interaction between DBY and heat shock cognate protein 70 and that intercellular transfer is mediated via CD63-positive exosomes. Our data indicate that indirect recognition of tumor-associated antigens on surrounding antigen-presenting cells requires an active process of antigen transfer. Furthermore, by screening a random mutagenesis library, we obtained preliminary data that an additional protein-site in DBY might be important for the selective antigen transfer. Finally, to demonstrate the in vivo relevance of this mechanism, a mouse model of MHC class II-negative tumor rejection was successfully established.
Der Morbus Dupuytren ist eine chronisch-progressive, fiboproliferative Erkrankung der Palmaraponeurose, die sich klinisch vor allem durch Kontrakturen der ulnaren Finger präsentiert und deren Prävalenz in Deutschland bei 1,9 Mio. liegt.
Auf molekularbiologischer Ebene spielt das Zytokin TGFβ1 im Pathomechanismus der Erkrankung eine zentrale Rolle.
TGFβ1 induziert die Proliferation und Transdifferenzierung von Fibroblasten zu Myofibroblasten, die exzessive Synthese extrazellulärer Matrixproteine und inhibiert deren Degradation.
Das profibrotische Zytokin wirkt über eine Anzahl transmembranärer Rezepto-ren und intrazellulärer Mediatoren.
Mit dieser Arbeit wurde der Effekt des selektiven ALK5-Inhibitors SB431542 auf die Expression von TGFβ1 selbst, seine spezifischen Rezeptoren und intrazellulären Mediatoren und seine Wirkung auf die Expression TGFβ1-induzierter, profibrotischer Proteine untersucht.
Es wurde sowohl auf Transkriptionsebene durch Reportergen-Assays als auch auf Proteinebene durch Western-Blots nachgewiesen, dass SB431542 in Fibroblasten, die aus Dupuytren`schen Palmarfaszien isoliert worden waren, in signifikantem Maße die Expressionsraten der profibrotischen Proteine α-SMA, Fibronectin, PAI I und Procollagen α1 und α2 senkte. Des Weiteren wurde durch SB431542 die Synthese von TGFβ1 selbst unter Basalniveau gesenkt.
SB431542 eröffnet damit für die Entwicklung nichtoperativer Therapieoptionen der Dupuytren`schen Kontraktur neue Erkenntnisse
Aim: Biomarkers can help to identity acute heart failure (AHF) as the cause of symptoms in patients presenting to the emergency department (ED). Older patients may prove a diagnostic challenge due to co-morbidities. Therefore we prospectively investigated the diagnostic performance of N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NT-proBNP) alone or in combination with other biomarkers for AHF upon admission at the ED.
Methods: 302 non-surgical patients aged ≥ 70 years were consecutively enrolled upon admission to the ED. In addition to NT-proBNP, mid-regional pro-adrenomedullin (MR-proADM), mid-regional pro-atrial natriuretic peptide (MR-proANP), C-terminal pro-endothelin-1 (CT-proET-1) and ultra-sensitive C-terminal pro-vasopressin (Copeptin-us) were measured at admission. Two cardiologists independently adjudicated the final diagnosis of AHF after reviewing all available baseline data excluding the biomarkers. We assessed changes in C-index, integrated discrimination improvement (IDI), and net reclassification improvement (NRI) for the multimarker approach.
Results: AHF was diagnosed in 120 (40%) patients (age 81±6 years, 64 men, 56 women). Adding MR-ADM to NT-proBNP levels improved C-index (0.84 versus 0.81; p=0.045), and yielded IDI (3.3%; p=0.002), NRI (17%, p<0.001) and continuous NRI (33.3%; p=0.002). Adding CT-proET-1 to NT-proBNP levels improved C index (0.86 versus 0.81, p=0.031), and yielded robust IDI (12.4%; p<0.001), NRI (31.3%, p<0.001) and continuous NRI (69.9%; p<0.001). No other dual or triple biomarker combination showed a significant improvement of both C-index and IDI.
Conclusion: In older patients presenting to the ED, the addition of CT-proET-1 or MR-proADM to NT-proBNP improves diagnostic accuracy of AHF. Both dual biomarker approaches offer significant risk reclassification improvement over NT-proBNP.
Background: Automated breast ultrasonography (ABUS) has the potential to be an important adjunct to mammography in women with dense breasts.
Purpose: To compare reader performance and inter-observer variation of ABUS alone and in combination with mammography.
Material and Methods: This retrospective study had ethical committee approval. All women gave written informed consent. One hundred and fourteen breasts in 90 women examined by digital mammography and ABUS were interpreted by five radiologists using BI-RADS categories. The 114 breasts included 38 cancers and 76 normal or benign findings. In the first reading session ABUS only was interpreted, and in the second ABUS plus digital mammography. Image interpretations were done without knowledge of clinical or imaging results. A consensus panel analyzed false negative and false positive interpretations. Reading time was recorded for one radiologist. AUC was used for performance measurement, and kappa statistic for inter-observer variability.
Results: Mean size for cancers was 16.2 mm; area under the curve (AUC) values for ABUS alone and for combined reading were, respectively: reader A, 0.592–0.744; reader B, 0.740–0.947; reader, C 0.759–0.823; reader D, 0.670–0.688; reader E, 0.904–0.923; and all readers combined 0.730–0.823. The higher AUC for combined reading was statistically significant (P < 0.05) for reader B and for all readers. There was a considerable inter-observer variability. Observer agreement revealed following kappa values for ABUS alone and combined reading, respectively: reader A, 0.22–0.30; reader B, 0.33–0.44; reader C, 0.32–0.39; reader D, 0.07–0.14; and reader E, 0.34–0.43. Shadowing from dense parenchyma was the most common cause of false positive ABUS interpretations. Mean interpretation time for a bilateral normal ABUS examination was 9 min.
Conclusion: Observer agreement was higher and all radiologists improved diagnostic performance using combined ABUS and mammography interpretation. Combined reading should be standard if ABUS is implemented in screening of women with dense breasts.
Acute nicotine administration stimulates [14C]deoxyglucose trapping in thalamus and other regions of rat brain, but acute effects of nicotine and smoking on energy metabolism have rarely been investigated in human brain by positron emission tomography (PET). We obtained quantitative PET measurements of cerebral blood flow (CBF) and metabolic rate of oxygen (CMRO2) in 12 smokers who had refrained from smoking overnight, and in a historical group of nonsmokers, testing the prediction that overnight abstinence results in widespread, coupled reductions of CBF and CMRO2. At the end of the abstention period, global grey-matter CBF and CMRO2 were both reduced by 17% relative to nonsmokers. At 15 minutes after renewed smoking, global CBF had increased insignificantly, while global CMRO2 had increased by 11%. Regional analysis showed that CMRO2 had increased in the left putamen and thalamus, and in right posterior cortical regions at this time. At 60 and 105 minutes after smoking resumption, CBF had increased by 8% and CMRO2 had increased by 11–12%. Thus, we find substantial and global impairment of CBF/CMRO2 in abstaining smokers, and acute restoration by resumption of smoking. The reduced CBF and CMRO2 during acute abstention may mediate the cognitive changes described in chronic smokers.
Membranoproliferative Glomerulonephritis - Krankheitsverlauf und Therapie pädiatrischer Patienten
(2017)
Zusammenfassung
Hintergrund und Ziele
Die membranoproliferative Glomerulonephritis (MPGN) ist eine sehr seltene, chronisch progrediente Nierenerkrankung mit ungünstiger Prognose. Der Erkrankungsgipfel liegt im Kindes- bzw. frühen Erwachsenenalter mit unterschiedlicher klinischer Manifestation. Auf Grund neuer Forschungsergebnisse in den letzten Jahren bezüglich der Pathogenese der Erkrankung wurde eine neue Klassifikation eingeführt. Ziel dieser Arbeit war es, den Verlauf bisheriger MPGN-Fälle und deren Behandlung zu dokumentieren und auszuwerten, um auf zukünftige effiziente Therapieansätze schließen zu können.
Patienten und Methoden
Durch retrospektive Datenanalyse von 1995 bis 2010 wurden insgesamt 15 Patienten mit histologisch gesicherter MPGN, die in der Kinder- und Jugendklinik Erlangen nephrologisch betreut wurden, untersucht. Die mittlere Beobachtungsdauer betrug 5,6 (1-11) Jahre. Bei Diagnosestellung waren die Kinder im Mittel 9,7 (0,6 -16) Jahre alt. In der histologischen Klassifikation wurden zwölf als MPGN Typ I und drei als MPGN Typ II/ DDD identifiziert. Retrospektiv befanden sich darunter insgesamt sechs Patienten mit einer C3-Glomerulopathie. Für jeden Patienten wurden Größe, Gewicht, Blutdruck, Urinstatus und Blutwerte zum Diagnosezeitpunkt, nach drei und sechs Monaten und anschließend jährlich erfasst.
Ergebnisse
Initial zeigten alle Patienten eine Hämaturie, 67% eine große Proteinurie (>1g/m²/d) und 67% erniedrigte Komplementwerte. 73% der Kinder waren hypertensiv. 93% der Patienten wurden initial mit einem ACE-Hemmer behandelt.
Zehn der zwölf Kinder mit einer MPGN Typ I erhielten sofort nach Diagnosestellung eine Methylprednisolon-Stoßtherapie über vier Tage, gefolgt von einer alternierenden Prednison-Gabe und einer ASS-Prophylaxe. Die orale Steroidtherapie wurde bei rückläufiger Proteinurie frühestens nach drei Monaten und danach alle zwei Monate reduziert. Die Gesamttherapiedauer mit Prednison betrug mindestens zwölf Monate. Darunter konnte ein signifikanter Anstieg des Serumeiweißes und eine rückläufige Proteinurie im Median von 1900 auf 300 mg/m²KOF/d beobachtet werden. Die Nierenfunktion aller MPGN Typ I-Patienten war bei Diagnosestellung uneingeschränkt und verschlechterte sich während der Beobachtungszeit nicht. Die beiden MPGN Typ I-Kinder, die initial keine Steroidtherapie erhielten, waren jedoch bereits nach einem beziehungsweise sieben Jahren dialysepflichtig.
Die MPGN Typ II-Fälle wurden erst drei bis 14 Jahre nach Erstmanifestation der Proteinurie bioptisch gesichert. Alle diese Patienten zeigten trotz immunsuppressiver Dauertherapie im Verlauf eine Verschlechterung der Nierenfunktion. Die mittlere GFR fiel von 125 auf 48 ml/min/1,73m² innerhalb des Beobachtungszeitraumes. Im weiteren Verlauf wurden alle drei Patienten terminal niereninsuffizient. Eine Patientin wurde bereits nierentransplantiert.
In der retrospektiven Betrachtung der Patienten mit einer C3-Glomerulopathie fällt auf, dass vier der insgesamt sechs Patienten während beziehungsweise einige Jahre nach dem Ende der Beobachtungszeit dialysepflichtig wurden.
Schlussfolgerung
In unserer Kohorte konnte durch frühzeitige Steroidstoß- und Steroidlangzeittherapie der Verlauf der MPGN Typ I günstig beeinflusst werden. Durch die geringe Fallzahl kann jedoch nicht auf einen evidenzbasierten Behandlungsansatz geschlossen werden. Ziel muss es in den nächsten Jahren sein, die neuen Erkenntnisse in der Pathogenese der Erkrankung für die Weiterentwicklung spezifischer Therapien zu nutzen.
1.1.1 Hintergründe und Fragestellung
Referenzpunktuntersuchungen der Frankfurter Horizontalen (FH) ergaben bei Mehrfachmessung eine charakteristische Streuung mit unzureichender Reliabilität in transversaler und sagittaler Richtung. Ließe sich diese Streuung reduzieren, wäre mit der Frankfurter Horizontalen eine geeignete Grundlage für räumliche Untersuchungen gegeben. Ziel war es, eine Methode zu finden, wie und in welchem Ausmaß die Referenzpunktstreuung der FH, insbesondere in transversaler Richtung, reduziert werden kann. Anschließend sollte analysiert werden, ob und wie sehr die Streuung reduziert werden konnte.
1.1.3 Material und Methoden
Zunächst wurden zusätzliche anthropologische Punkte ermittelt, die zur Ergänzung der FH geeignet erschienen. Anhand von CT-Aufnahmen von 20 Patienten wurden mit Hilfe des Auswertungsprogramms VoXim® geometrische Konstruktionen entwickelt, mit denen die Reliabilität verbessert werden sollte. Bei der statistischen Auswertung kamen zwei unterschiedliche Verfahren zur Anwendung. Um den dreidimensionalen Daten gerecht zu werden erfolgte eine Varianzanalyse, die auf einem statistischen Auswertungsverfahren von Baumrind und Frantz, sowie einer räumlichen Erweiterung von diesem durch A. Bewersdorff basierte. Zusätzlich fand ein komplexes statistisches Verfahren Anwendung, das für räumliche Daten geeigneter erschien und auf Kovarianzmatrizen basierte. Die Ergebnisse wurden anschließend hinsichtlich der auftretenden Streuung untersucht.
1.1.4 Ergebnisse und Diskussion
Es konnten neue Referenzpunkte für die Frankfurter Horizontale gefunden werden, die Porion* und Orbitale* genannt wurden und in der statistischen Untersuchung eine Verbesserung der Reliabilität im Vergleich zu den ursprünglichen anthropologischen Punkten Porion und Orbitale in sagittaler und besonders in transversaler Richtung ergaben. Diese Ergebnisse konnten mit beiden statistischen Verfahren bestätigt werden. Die Standardabweichung, hierbei als Kennwert für die Streuung bei Mehrfachmessung, konnte für die neuen Punkte teilweise auf bis zu ein Drittel reduziert werden. Hierbei erfuhr das linke Orbitale* im Vergleich zum ursprünglichen Orbitale eine Reduktion der mittleren Standardabweichung aller Patientendatensätze in Richtung der maximalen Streuung von 0,77 mm auf 0,47 mm. Für das rechte Orbitale wurde eine Reduktion von 0,94 mm auf 0,48 mm erreicht. Das linke Porion erfuhr eine Reduktion von 0,85 mm auf 0, 29 mm. Das rechte Porion konnte von 0,92 mm auf 0,30 mm Standardabweichung bei Porion* reduziert werden. Die hochsignifikanten Verbesserungen (p≤0,001) erlauben es über die Beurteilung vertikaler Asymmetrien hinaus, eine modifizierte FH auch zur Analyse transversaler und sagittaler Symmetrieabweichungen heranzuziehen.
Hintergrund und Ziele: Das Verständnis des intestinalen, hepatischen und renalen Transports von Arzneistoffen ist zur Beurteilung der Pharmakokinetik und Wirkung vieler Arzneimittel von Bedeutung. Bis heute ist nur wenig darüber bekannt, ob der immunmodulierende Arzneistoff Lenalidomid, der u.a. zur Therapie des multiplen Myeloms eingesetzt wird, über eine Hemmung solcher Transporter Arzneimittelinteraktionen verursacht. Fragestellung dieser Arbeit war es deshalb, in-vitro die Interaktion von Lenalidomid mit den intestinalen und hepatischen Aufnahmetransportern OATP1A2 und OATP2B1 sowie mit den renalen Arzneistofftransportern OCT2, OCT3, MATE1 und MATE2-K, die vor allem deshalb von Bedeutung schienen, da Lenalidomid vorwiegend unverändert renal mit einer Clearance von ca. 261 ml/min sezerniert wird, zu untersuchen.
Methoden: Die mögliche Interaktion von Lenalidomid mit den Arzneistofftrans-portern wurde mittels zellulärer Akkumulationsassays untersucht. Unter Verwendung von transporterexprimierenden Zelllinien wurde der Einfluss von Lenalidomid in Konzentrationen von 0,1 µM bis 400 µM auf die transporter-vermittelte zelluläre Akkumulation von bekannten Modellsubstraten (Bromosulfophthalein, MPP+, Metformin) analysiert.
Ergebnisse: Ohne Zugabe von Lenalidomid zeigten alle Transporter-exprimierenden Zelllinien im Verlgeich zu den Kontrollzellen ohne Transporter die erwarteten hohen Uptakeraten für die Modellsubstrate (BSP-OATP1A2: 2,4 fach, p= 0,05; BSP OATP2B1: 6,3-fach, p< 0,001; Metformin-OCT2: 48,9 fach, p< 0,001; MPP+-OCT2: 11,0-fach, p< 0,001; MPP+ OCT3: 26,6-fach, p< 0,001; MPP+ MATE1: 2,4-fach, p< 0,001; Metformin-MATE1: 4,1-fach, p= 0,04; Metformin-MATE2-K: 3,8-fach, p< 0,001). Lenalidomid steigerte in hohen Konzentrationen (400 µM) die Transportaktivität von OATP1A2 (p< 0,05). Es ließ sich eine mäßige aber signifikante Hemmung der Transportaktivität von OCT2 (p< 0,05 mit MPP+ und p< 0,01 mit Metformin als Substrat) und MATE1 (p< 0,05 mit MPP+ und p< 0,01 mit Metformin als Substrat) bei Konzentrationen von 100 µM Lenalidomid oder höher nachweisen. Im Fall von MATE1 war das Ausmaß der Hemmung substratabhängig. Dabei zeigte Lenalidomid eine starke Hemmung mit dem Substrat MPP+ (auf 49,7% des Ausgangswertes, p< 0,05), jedoch nur eine geringere Hemmung des Transports von Metformin (auf 73,7% des Ausgangswertes). Ein Einfluss von Lenalidomid auf die Transportaktivität von OATP2B1, OCT3 und MATE2-K konnte nicht gezeigt werden.
Schlussfolgerung: Für Lenalidomid konnten in-vitro Interaktionen wie Stimulation für den intestinalen und hepatischen Transporter OATP1A2 bzw. Inhibition für die renalen Transporter OCT2 und MATE1 gezeigt werden. Gemäß der Entscheidungspfade des International Transporter Consortiums könnte Lenalidomid ein Substrat von OCT2 und / oder MATE1 sein (Hillgren et al., 2013). Dies wurde in der vorliegenden Arbeit jedoch nicht direkt untersucht. Da Lenalidomid keine deutliche Hemmung der Aktivität der untersuchten Transporter um mehr als 50% aufwies, konnten keine IC50–Werte berechnet werden. Daher entfällt die weitere Untersuchung mittels einer Arzneimittel-interaktionsstudie am Probanden (Hillgren et al., 2013). Da Lenalidomid die oben genannten Transporter nur bei sehr hohen Konzentrationen signifikant beeinflusste, die weit über der Lenalidomid-Konzentration liegen, die durch therapeutische Dosen im Plasma der Patienten erreicht werden, ist eine klinisch relevante Interaktion von Lenalidomid mit OATP1A2, OATP2B1, OCT2, OCT3, MATE1 und MATE2-K unwahrscheinlich.
Histological studies of cell migration in animal models require that the animals are sacrificed. Therefore, the data obtained from any given animal is limited to a single point in time. For certain processes such as the formation of metastases, regional tumor growth and micrometastatic progression, the colonization of biomaterials with cells, or the migration of stem cells, it is essential to observe the distribution pattern of injected cells in the same animal at multiple time points. Non-invasive imaging techniques such as biolumines- cence imaging, computed tomography or conventional magnetic resonance imaging (MRI) are not sufficiently sensitive nor specific, however, to follow the migration of a small number of cells. For instance, metastases can only be detected and characterized after they have grown to a considerable size.
To increase the sensitivity and specificity of MRI, it has been suggested to label cells with superparamagnetic iron oxide (SPIO) contrast agents prior to injecting them into the animal. Tumor cell migration, regional tumor growth and micrometastatic progression could be investigated by labeling in-vitro cultures of metastatic tumor cells with iron oxide particles, injecting these cells into an animal, and tracking them over time with MRI. This strategy has been applied to monitor iron oxide labeled NSC-derived oligodendroglial progenitors within the rat brain, to detect labeled metastatic melanoma cells within the mouse lymph nodes, and more recently to observe the migration of dendritic cell migration into the drain lymph nodes of mice. However, these techniques are limited in terms of the smallest detectable cell accumulation and the unambiguous identification of superparamagnetic nanoparticles.
In this study, a highly accurate cell localization method with high specificity and sensitivity for SPIO labeled cells is presented. The method employs multi-parametric magnetic resonance imaging in combination with support vector machines based data post-processing to follow the migration of any cell type anywhere in the animal except in the lungs. For proof-of-principle, we labeled cancer cells with superparamagnetic iron oxide particles and localize them in agarose phantoms. Moreover, in an in-vivo rat study we were able to confirm the sensitivity and specificity of the method for localizing labeled cells at the whole body level.
Hintergrund:
Auf Grund ihrer hohen diagnostischen Aussagekraft hat die Computertomografie (CT) als bildgebendes Verfahren in der Radiologie in den letzten zehn Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die steigende Frequenz von CT Untersuchungen führt aber auch zu vermehrter Strahlenbelastung der Patienten. Auch bei Einhaltung der Strahlenschutzrichtlinien muss davon ausgegangen werden, dass das potentielle Krebsrisiko durch die diagnostische Strahlenbelastung der Patienten in den zivilisierten Ländern erheblich zunimmt.
Auf Grund der Strahleneinwirkung entstehen in der Zelle hochreaktive freie Radikale, die zu Schädigung der Desoxyribonukleinsäure (DNA) führen. DNA-Doppelstrangbrüche gehören hinsichtlich der Karzinogenese zu den relevantesten, durch Bestrahlung ausgelösten, genetischen Schäden. Der Effekt von Antioxidantien zur Prävention dieser Schäden ist seit Jahren Gegenstand von Studien.
Auch in der vorliegenden Arbeit wird untersucht, inwieweit die Entstehung von DNA-Doppelstrangbrüchen (DSB) nach Bestrahlung durch antioxidativ wirksame einzelne Substanzen sowohl in-vitro, als auch in einem in-vivo/in-vitro Versuch, beeinflusst wird.
Methode:
Mit Hilfe einer Immunfluoreszenzmethode (H2AX-Methode) kann die Anzahl der entstandenen Doppelstrangbrüche sichtbar gemacht werden. Die Zelle antwortet nach Induktion der Brüche u.a. mit der Phosphorylierung des Histons H2AX. Die phosphorylierten Histone (γ-H2AX) werden durch die Immunfluoreszenzmikroskopie in Form von punktförmigen Signalen, sog. Foci, sichtbar gemacht.
Mit Hilfe dieser Methode wurden anhand von Blutproben von 10 gesunden Freiwilligen die antioxidativen Substanzen (Zink, Trolox, Vitamin E, Vitamin C, Liponsäure, ß-Carotin, Selen, N-Acetylcystein (NAC) und Ubichinon (Q10)) getestet. Die mit den einzelnen Antioxidantien (verschiedene Konzentrationen) versetzten Blutproben wurden nach Inkubationszeiten von 30 beziehungsweise 120 Minuten mit 10 Milligray (mGy) bestrahlt. Unbestrahlte Blutproben dienten als Kontrolle. Im Anschluss wurden Lymphozyten aus den Proben isoliert und die Anzahl der entstandenen Foci nach einer Reparaturzeit von 5 beziehungsweise 15 Minuten mit der H2AX-Methode ermittelt. Mit NAC wurden zusätzlich in-vivo / in-vitro Versuche durchgeführt. Nach i.v.-Injektion von NAC erfolgte bei neun freiwilligen Probanden zu verschiedenen Zeitpunkten eine Blutentnahme; nach der letzten Blutentnahme wurden die Proben, wie oben beschrieben, weiterbehandelt. Hier dienten vor Injektion abgenommene Blutproben als Kontrolle.
Ergebnisse:
Bei den untersuchten Antioxidantien ließen sich für Vitamin C, ß-Carotin, Trolox und NAC statistisch signifikante Reduktionen der H2AX-Foci von 22-25% nachweisen; bis auf NAC bestand keine Konzentrationsabhängigkeit. Zusätzlich konnten bei NAC in den in-vivo / in-vitro Versuchen Reduktionen bis 62% festgestellt werden. Bei Vitamin E und Q10 wurden geringere Reduktionen von 12-14% nachgewiesen. Selen, Zink und Liponsäure zeigten dagegen keine signifikante Wirkung. Der größere Effekt wurde jeweils bei 2-stündiger im Vergleich zu einer 30-minütigen Inkubation erreicht.
Schlussfolgerung:
Die Anzahl der γ-H2AX-Foci nach Bestrahlung mit einer für diagnostische Zwecke verwendeten Strahlendosis wird durch die meisten der getesteten antioxidativen Einzelsubstanzen signifikant verringert.