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- Institut für Botanik und Landschaftsökologie & Botanischer Garten (21)
- Institut für Psychologie (20)
- Institut für Immunologie u. Transfusionsmedizin - Abteilung Immunologie (17)
Publisher
- MDPI (154)
- Frontiers Media S.A. (88)
- Wiley (28)
- SAGE Publications (12)
- De Gruyter (7)
- BMJ Publishing Group (6)
- IOP Publishing (6)
- S. Karger AG (5)
- Public Library of Science (PLoS) (3)
- American Society for Microbiology (ASM) (2)
Der Fokus meiner Dissertation lag auf der genauen Charakterisierung epileptischer Anfälle eines klar definierten Patientenkollektivs mit spät manifestierender (≥ 55. Lebensjahr) nicht-läsioneller Epilepsie (nonlesional late-onset epilepsy, NLLOE). Erstmalig wurden semiologische Merkmale der epileptischen Anfälle in dieser Kohorte systematisch untersucht und entsprechend des neusten Klassifikationssystems der Internationalen League Against Epilepsy von 2017 eingeordnet. Die Kohorte umfasste 54 Patienten, von denen zusätzlich EEG- und Liquordaten im Rahmen ihrer Behandlung am Epilepsiezentrum der Universitätsmedizin Greifswald erhoben und mit einer Kontrollkohorte verglichen wurden. Diese setzte sich aus 58 Patienten mit früh beginnender nicht-läsioneller Epilepsie (nonlesional early-onset epilepsy, NLEOE) zusammen. Ein weiterer wesentlicher Aspekt meiner Dissertation war die Überprüfung des Behandlungserfolges nach 12-monatiger antikonvulsiver Therapie in der NLLOE-Kohorte.
Die durchgeführte Studie zeigte bei Patienten mit spät manifestierender nicht-läsioneller Epilepsie ein im Vergleich zur Kontrollkohorte signifikant häufigeres Auftreten von focal onset impaired awareness non-motor seizures. Diese manifestierten sich insbesondere in Form von passageren Beeinträchtigungen der Kognition und sensorischen Auren. Im Liquor der NLLOE-Patienten konnten bei drei Patienten oligoklonale Banden nachgewiesen werden. Bei einem dieser Patienten wurde im Nachhinein eine autoimmune Enzephalitis als Ursache der Epilepsie postuliert. Ferner waren 70% der NLLOE-Patienten nach einem Beobachtungszeitraum von 12 Monaten anfallsfrei. Den besten Behandlungserfolg, jedoch auch die höchste Nebenwirkungsrate, wurde mit dem Antikonvulsivum Levetiracetam erzielt.
Diese Ergebnisse machen deutlich, dass bei NLLOE-Patienten durch das Fehlen charakteristischer und leicht erkennbarer motorischer Symptome eine genaue Charakterisierung auch anderer semiologischer Merkmale unabdingbar ist, um gerade in dieser Patientengruppe epileptische Anfälle sicher identifizieren und eine adäquate Therapie einleiten zu können. Die Liquoranalyse deutet zudem daraufhin, dass systematische Antikörpertestungen im Liquor und Serum als weiterführende diagnostische Maßnahme zum Ausschluss einer autoimmunen Genese einer Epilepsie berücksichtigt werden sollten. Darüber hinaus belegen die Resultate ein gutes therapeutisches Ansprechen der medikamentösen antikonvulsiven Therapie bei Patienten mit nicht-läsioneller Epilepsie im höheren Lebensalter.
“Blood for Blood”? Personal Motives and Deterrents for Blood Donation in the German Population
(2021)
Schmerzen im unteren Rücken sind ein häufiger Beratungsanlass in Hausarztpraxen.
Trotz evidenz- und konsensbasierter Empfehlungen der NVL unspezifischer
Kreuzschmerz ist die ärztliche Leitlinienadhärenz gering und wird teilweise mit
anderslautenden Patientenerwartungen begründet. Ziel dieser Studie war es zu
untersuchen, inwiefern die Patientenerwartungen den Empfehlungen der NVL
Kreuzschmerz entsprechen und ob diese mit Patienteneigenschaften, der
Kreuzschmerzvorgeschichte und Behandlungserfahrungen assoziiert sind. Es
handelt sich um eine Querschnittsstudie mit 1018 Patienten aus 13
allgemeinmedizinischen Arztpraxen. Mit Hilfe eines auf den Kernempfehlungen der
NVL Kreuzschmerz basierenden Fragebogens wurden demografische Daten, die
Kreuzschmerzanamnese sowie Erwartungen und Überzeugungen hinsichtlich des
Managements der Kreuzschmerzen erfasst. Um den Non-respose-Bias zu
berücksichtigen, wurden Inverse Wahrscheinlichkeitsgewichte verwendet. Es wurden
deskriptive Analysen und univariate sowie multivariate logistische
Regressionsmodelle durchgeführt. In die Analysen inkludiert wurden insgesamt 977
Patienten mit einem Durchschnittsalter von 57 Jahren und einem Frauenanteil von
60%. Von den Teilnehmern waren 66% bereit auf weitere Untersuchungen zu
verzichten, 44% erwarteten trotz fehlender Indikation eine Bildgebung, 70%
erwarteten Massagen, 44% erwarteten Injektionen, 67% waren bereit, ihre
Alltagsaktivitäten beizubehalten. Die Akzeptanz von psychosozialen Faktoren und
deren Behandlung bewegte sich zwischen 31% und 43%. Patienten mit starken
Zweifeln hinsichtlich der effektiven Therapierbarkeit ihrer Kreuzschmerzen durch
Ärzte erwarteten trotz dessen die Ausschöpfung sämtlicher diagnostischer und
therapeutischer Optionen einschließlich der psychotherapeutischen Interventionen.
Die Erwartungshaltung der Patienten zum Management ihrer Kreuzschmerzen
stimmt teilweise mit den Empfehlungen der aktuellen Leitlinien überein und wird
scheinbar von früheren Behandlungserfahrungen, dem Gesundheitszustand und
Bildungsniveau beeinflusst. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um den
Einfluss dieser Faktoren auf eine individuellere Therapie und Patientenzufriedenheit
zu bewerten.
Die Craniomandibuläre Dysfunktion (CMD) ist geprägt von einer unbewussten Überlastung der Kaumuskulatur und wird als vielseitiges Krankheitsbild mit stark variabler Schmerzsymptomatik sowie Dysfunktions- und Dyskoordinati- onsstörungen des Kiefergelenkes angesehen (Ahlers und Jakstat 2011; Schindler und Türp 2009). Die intramuskuläre Botulinumtoxininjektion in den Musculus pterygoideus lateralis wird in diesem Zusammenhang als kausale Therapie eingesetzt (Majid 2010).
An der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Uni- versitätsmedizin Greifswald wird bei Patienten mit CMD und ausgeprägter Kie- fergelenkmyopathie eine Botoxinjektion in den Musculus pterygoideus lateralis - im Gegensatz zu anderen Kliniken - mittels chirurgischer Echtzeitnavigation als Wahlleistung angeboten.
In der vorliegenden Studie wurde diese Therapie retrospektiv bewertet. Hierfür wurden in der Injektionsgruppe 17 Patienten (Durchschnittsalter 53,6 Jahre, 88,2 % Frauen) und in der Kontrollgruppe 18 Patienten (Durchschnittsalter 52,3 Jahre, 77,7 % Frauen) mit CMD und ausgeprägter Kiefergelenkmyopa- thie nachuntersucht. Die Injektionsgruppe erhielt je Musculus pterygoideus la- teralis 25 Einheiten Bocouture®. Pro Muskel wurden drei Depots á 8,3 Einhei- ten mittels Echtzeitnavigation (Vector Vision®, Fa. Brainlab) am Muskelur- sprung, -bauch und -ansatz injiziert. Die Kontrollgruppe erhielt keine Botuli- numtoxininjektion, da die Patienten das Angebot dieser Wahlleistung nicht an- genommen hatten.
Die Nachuntersuchung erfolgte nach den Research Diagnostic Criteria for Temporomandibular Disorder (RDC/TMD), dem Helkimo-Index und durch Evaluation mittels selbst entwickelter Fragebögen.
Die Studienergebnisse zeigen, dass bereits nach einmaliger Botoxinjektion Kiefergelenkknacken, Kiefergelenkschmerzen, Kaubeschwerden, Unterkiefer- deviationen sowie Kopf- und Gesichtsschmerzen signifikant (p≤ 0,05) reduziert wurden. Zeitgleich sank der subjektive Leidensdruck um 36 % (p≤ 0,05). Die Kaukraft wurde nach der Botoxinjektion zunächst um bis zu 20 % reduziert empfunden, erhöhte sich aber nach Abklingen der Botulinumtoxinwirkung im Vergleich zum Therapiebeginn wieder um durchschnittlich 40 %. Zusätzlich verbesserte sich die empfundene muskuläre Entspannung der Patienten nach sechs Monaten signifikant um 28 % (p≤ 0,05).
Die Botoxtherapie hatte in der vorliegenden Studie mit einer Wirksamkeit von 60 % einen vergleichbaren Effekt wie die Schienen- und Physiotherapie. Die durchschnittlich beschwerdefreie Zeit von sieben Monaten nach der Botuli- numtoxininjektion spricht dafür, die Injektion nach circa sechs bis zwölf Mona- ten erneut anzubieten. Bei der Auswertung der Fragebögen zeigte sich, dass sich durch die Botoxtherapie gleichzeitig die Wirksamkeit anderer CMD-The- rapiemaßnahmen ohne Signifikanz verbesserten (Schienentherapie um 25 %, Physiotherapie um 33 %, Entspannungstherapie um 41%).
Die aufgetretenen Nebenwirkungen durch die Lokalanästhesie vor der Botuli- numtoxininjektion, wie Dysphagie und Parästhesie der Gesichtsmuskulatur, bestanden temporär und spiegeln die aktuelle Literatur wider. Partielle Koor- dinationsstörungen des Kiefers wurden als zunehmende Wirkung des Botuli- numtoxins empfunden und sind im Sinne einer neuromuskulären Neukoordi- nation wünschenswert (Meyer et al. 2016).
In beiden Untersuchungsgruppen zeigte sich, dass der Wunsch nach einer Botoxbehandlung umso größer wurde, je stärker die Beschwerden und die ge- samte Ausprägung des Krankheitsbildes der CMD und Kiefergelenkmyopathie waren. Die Situation, dass die Botoxtherapie eine Wahlleistung ist, hat sich negativ auf die Fallzahlentwicklung ausgewirkt, was durch die Fragebögen deutlich zum Ausdruck kam.
Insgesamt sprechen die Ergebnisse der vorliegenden Studie dafür, die navi- gierte Botulinumtoxininjektion als Standardtherapie bei CMD mit Kiefergelenk- myopathie in das Regelleistungswerk der Krankenkassen aufzunehmen. Da- bei sollte auf Grund der wesentlich höheren Injektionsgenauigkeit und hohen Reproduzierbarkeit die Echtzeitnavigation zum Einsatz kommen. Die darge- stellten Ergebnisse sollten weiterführend durch größere Fallzahlen und gege- benenfalls auch prospektive Studien gestützt werden, da angesichts der ge- ringen Patientenzahlen zunächst eine zurückhaltende Bewertung erfolgen muss.
Zusammenfassung
In der vorliegenden Studie wurde die Morphologie des N. opticus von Tupaia belangeri untersucht. Grundlage dieser Untersuchung waren die MRT-Datensätze von 20 adulten Köpfen von Tupaia belangeri beiderlei Geschlechts. Die MRT Schichtaufnahmen erfolgten mit einem 7 Tesla ClinScan Kernspintomographen der Firma Bruker. Ausgehend von diesen MRT-Datensätzen wurden Volumenmessungen des N. opticus, lineare Streckenmessungen des N. opticus und der A. centralis retinae sowie Flächenmessungen der Retina vorgenommen.
Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen, dass mit Hilfe der magnetresonanztomographischer Bilddiagnostik Messungen des N. opticus, der A. centralis retinae und der Fläche der Retina bei Tupaia belangeri vorgenommen werden können. Der Vorteil bei der Magnetresonanztomographie besteht in der detailreichen Qualität der Schichtaufnahmen mit exzellentem Weichteilkontrast.
Zwischen den beiden Geschlechtern von Tupaia belangeri besteht bezüglich des Volumens des N. opticus kein signifikanter Geschlechtsdimorphismus. Mit steigendem Alter wird bei beiden Geschlechtern eine Zunahme des Volumens des N. opticus deutlich. Die Länge des N. opticus vergrößert sich mit steigendem Alter der Tiere bei beiden Geschlechtern ohne erkennbaren Geschlechtsdimorphismus. Beim Durchmesser des N. opticus zeigten sich ebenfalls keine signifikaten Unterschiede bezogen auf das Geschlecht und auf das Alter der Tiere.
Die Längenmessungen des Durchmessers der A. centralis retinae von Tupaia belangeri zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Geschlecht und dem Alter der Tiere. Bei den Flächenmessungen der Retina wurden keine signifikaten Zusammenhänge zwischen dem Geschlecht der Tiere deutlich. Eine Flächenabnahme der Retina wurde hingegen mit steigendem Alter der Tiere erkennbar.
Um mögliche Merkmalszusammenhänge zwischen dem Volumen, der Länge und dem Durchmesser des N. opticus sowie dem Durchmesser der A. centralis retinae und der Fläche der Retina darzustellen, wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse durchgeführt. Die Korrelationsanalysen zeigten signifikante Zusammenhänge zwischen dem Volumen des N. opticus und der Fläche der Retina und dem Volumen des N. opticus und dem Alter der Tiere. Außerdem konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Volumen des N. opticus und seiner Länge festgestellt werden. Signifikante Korrelationen zwischen der A. centralis retinae und dem Volumen des N. opticus, zwischen der A centralis retinae und dem Durchmesser des N. opticus und zwischen der A. centralis retinae und der Fläche der Retina konnten nicht festgestellt werden.
Die MRT-Schichtaufnahmen von Tupaia belangeri mit dem 7-Tesla-Kleintier-MRT erlauben eine ausgezeichnete bilddiagnostische Befundung von anatomischen Strukturen innerhalb der Orbita und deren Topographie zueinander. Durch die hohe Auflösung der Bilder können die zu untersuchenden Regionen exakt analysiert und mit klinischen Daten in Bezug gesetzt werden. Mit Hilfe der Magnetresonanztomographie kann der zu vermessende anatomische Bereich abgegrenzt und in ein 3D-Rekonstruktionsmodell umgewandelt werden. Die vorliegende Studie liefert erstmalig detaillierte Größenangaben zum Volumen, der Länge und dem Durchmesser des N. opticus bei Tupaia belangeri. Die hier durchgeführten anatomischen Untersuchungen des N. opticus der Ordnung Scandentia können einen wesentlichen Beitrag zum besseren Verständnis der Morphologie der Kopfregion von Primaten darstellen.
Summary
The present article deals with Easy-to-read Russian. It focuses on the level of syntax which is mainly characterized by the avoidance of complex sentence structures. The necessity to write sentences that are as short and simple as possible is intuitively comprehensible, but often difficult to implement in practice since Easy-to-read texts also have to express causal, final or many other relations. Suggestions for avoiding complex syntactic structures in Russian are submitted and put up for discussion by consulting results and important proposals of studies about German “Leichte Sprache”. This includes both clause constructions and complex sentences with their individual subgroups as well as asyndetic compound sentences. On the whole, the study is intended to make a linguistically substantiated contribution to the development of Easy-to-read Russian, for which there are only initial approaches available today.
Der TRPV4 ist Mitglied einer Gruppe nicht selektiver Kationenkanäle und gehört der Transient-Rezeptor-Potential-Vanilloid Familie an. Neben seiner Bedeutsamkeit für die zelluläre Calciumhomöostase besitzt der Kanal auch eine Permeabilität für Mg2+ und Na+. Im Rahmen dieser Dissertation wurden die Veränderungen der intrazellulären Calciumkonzentrationen in untransfizierten und in TRPV4 transfizierten HEK293 Zellen mit dem Calcium-Imaging Verfahren gemessen.
Untersucht wurde der Unterschied der Fluoreszenzratio in Ruhe von untransfizierten und TRPV4 transfizierten HEK293 Zellen, sowie der Einfluss von TRPV4-Agonisten, TRPV4-Antagonisten und des Spinnentoxins GsMTx4 auf die Calciumhomöostase von untransfizierten und TRPV4 transfizierten HEK293 Zellen.
Es konnte nachgewiesen werden, dass ein Großteil der TRPV4 transfizierten HEK293 Zellen durch eine Überexpression des Kanals, im Vergleich zu untransfizierten HEK293 Zellen, eine deutlich erhöhte Fura-2-Fluoreszenzratio im Sinne eines erhöhten intrazellulären Calciumspiegels [Ca2+]i aufwiesen. Dabei zeigten sich die transfizierten HEK293 Zellen in ihrer Fluoreszenzratio variabel. Sie reichte von nahezu physiologischen Werten, wie sie bei untransfizierten HEK293 Zellen (Fura-2-Fluoreszenzratio etwa 0,4) zu beobachten sind, bis hin zu deutlich erhöhten Werten (Fura-2-Fluoreszenzratio bis >2).
Mit den verwendeten selektiven TRPV4-Blockern GSK2193874 und HC067047 konnte die Fura-2-Fluoreszenzratio mit und ohne vorherige TRPV4-Aktivierung gesenkt werden. Auch in Zellen mit einem deutlich erhöhten Ca2+-Spiegel konnte dieser nahezu auf seinen physiologischen Ruhelevel gesenkt werden.
Die Fura-2-Fluoreszenzratio von TRPV4 transfizierten HEK293 Zellen ohne vorherige Aktivierung konnte durch GsMTx4 konzentrationsabhängig gesenkt werden. Bei einer Konzentration von 1µM GsMTx4 war eine relativ geringe, bei 5µM GsMTx4 eine deutliche Absenkung zu beobachten.
Nach Aktivierung des TRPV4 durch einen Agonisten konnte das Spinnentoxin GsMTx4 in konzentrationsabhängiger Weise die zellulären Ca2+-Level reduzieren. Bedingt durch seine nicht selektive Wirkung, führt GsMTx4 bei untransfizierten HEK293 Zellen zu einem gewissen Anstieg der Fluoreszenzratio. Dieser Effekt konnte allerdings durch die Zellen kompensiert werden. Welche zelleigenen Mechanismen dies ermöglichten, könnte Gegenstand weiterer Untersuchungen sein.
Das Spinnentoxin GsMTx4 hat in TRPV4 transfizierten HEK293 Zellen, in Abhängigkeit seiner Konzentration und einer vorherigen Aktivierung, einen Einfluss auf den intrazellulären Calciumspiegel [Ca2+]i. Bei einer Überexpression des Kanals kommt es zu einer gestörten Calciumhomöostase. Im Hinblick auf den Pathomechanismus von Erkrankungen, welche mit einem erhöhten intrazellulären Calciumspiegel einhergehen, ist eine Beteiligung des TRPV4 durchaus vorstellbar.
Die äußere Öffnung der Orbita, der Aditus orbitae, stellt eine aus verschiedenen Knochenelementen zusammengesetzte Komponente des kraniofazialen Skelettes im Grenzbereich zwischen Mittel- und Obergesicht dar. Der Aditus orbitae ist dabei von großer Bedeutung für die Gesichtswahrnehmung, Gesichtserkennung und persönliche Identifikation. Trotz seiner bekannten morphologischen Variabiltät haben sich bisherige Studien überwiegend mit der Morphologie des Aditus orbitae als flache zweidimensionale Kurve befasst. Da der Aditus orbitae vielmehr eine dreidimensionale Struktur aufweist, bestand das Ziel dieser Studie darin, die dreidimensionalen Ausrichtung des menschlichen Aditus orbitae und dessen intra- und interindividuelle Symmetrie unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus und der Schädelgröße zu analysieren.
Die Studie basiert auf der Untersuchung von insgesamt 60 DVT-Datensätzen erwachsener Probanden beiderlei Geschlechts, die im Rahmen des klinischen Alltags in der Klinik für Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie / Plastische Operationen der Universitätsmedizin Greifswald erstellt worden sind. Basierend auf Rohdatensätzen wurden mit Hilfe der NewTom 3G-Software (QR NNT Version 2.11 Professional ©) axiale Schnitte der DVT-Aufnahmen mit einer Schichtstärke von 0,5 mm erstellt. Zur Bestimmung der Größe und der Ausrichtung des Aditus orbitae wurden lineare Strecken- und Winkelmaße in mehreren definierten Sagittalebenen von temporal nach nasal sowie Horizontalebenen von kaudal nach kranial erhoben. Die statistische Auswertung der Daten hinsichtlich der Seiten- und Geschlechtsunterschiede erfolgte mittels t-Test. Darüber hinaus wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse unter Berücksichtigung verschiedener Schädelmaße durchgeführt und zur Beurteilung der Symmetrieverhältnisse der Asymmetrie-Index bestimmt.
Weder bei weiblichen noch bei männlichen Probanden zeigten sich signifikante Seitenunterschiede in Bezug auf die verschiedenen Breiten- und Höhenparameter. Für einen Großteil der in dieser Studie erhobenen Breiten- und Höhenparameter konnte jedoch ein signifikanter Geschlechtsdimorphismus zugunsten männlicher Probanden nachgewiesen werden. Darüber hinaus konnte herausgearbeitet werden, dass sowohl die größte Breite als auch Höhe des Aditus orbitae bei Männern und Frauen im mittleren Drittel des Aditus orbitae liegt. Allerdings lag die größte Breite bei weiblichen Probanden sowohl links als auch rechts in einer Ebene 5 mm weiter kaudal als bei männlichen Probanden. Grundsätzlich zeigte sich, dass der Aditus orbitae sowohl der Männer als auch der Frauen breiter als hoch ist.
Um die Ausrichtung der verschiedenen Orbitabreiten und -höhen besser verstehen zu können, wurden Winkelmessungen in Bezug auf die Frontalebene durchgeführt. Während die Winkelmessung der Orbitabreiten in den verschiedenen Horizontalebenen von kaudal nach kranial durchgeführt wurde, erfolgte die Winkelmessung in Bezug auf die Orbitahöhen in den verschiedenen Sagittalebenen von temporal nach nasal. Bei den Winkelmessungen ließen sich weder bei Männern noch bei Frauen signifikante Seitenunterschiede nachweisen. Die Messergebnisse in den verschiedenen Horizontalebenen zeigten, dass der nasale Orbitarand bei beiden Geschlechtern weiter ventral liegt als der temporale Orbitarand. Der temporale Orbitarand lag im unteren Bereich des Aditus orbitae weiter dorsal als der im oberen Bereich. Dort lag er stets weiter ventral. Im mittleren Drittel der Horizontalebenen zeigten sich deutliche Geschlechtsunterschiede. Hier befand sich der temporale Orbitarand bei Frauen stets weiter dorsal als bei Männern. In sagittaler Ausrichtung lag, mit Ausnahme der nasal gelegenen Ebene, der Orbitaoberrand bei beiden Geschlechtern in allen Ebenen weiter ventral als der Orbitaunterrand.
Die Korrelationsanalyse wies auf zahlreiche Zusammenhänge zwischen den in dieser Studie ermittelten Abstandsmessungen des Aditus orbitae und verschiedenen Schädelmaßen hin. Dabei konnten signifikante Korrelationen zwischen verschiedenen Orbitabreiten mit der Biorbitalbreite sowie der Schädelbasislänge aufgezeigt werden. Weitere Zusammenhänge bestanden zwischen einigen Orbitahöhen mit der Schädelbasislänge und der Obergesichtshöhe. Die Obergesichtshöhe korrelierte mit dem horizontalen medialen Orbitawinkel in zwei verschiedenen sagittalen Messebenen.
Die vorliegende Studie erlaubt eine Aussage über die dreidimensionale Ausrichtung und Symmetrie des Aditus orbitae des Menschen in Bezug auf die Raumebenen. Damit liefert sie Grundlagen für weitere vergleichende Studien an verschiedenen menschlichen Populationen, um den Einfluss epigenetischer Faktoren auf den Aditus orbitae besser zu verstehen. Dieser Untersuchungsansatz kann auch für das Studium des Aditus orbitae nicht-menschlichen Primaten von Interesse sein.
VER155008 konkurriert als ATP-Analogon um die Bindung an HSP70 und agiert hierbei als
spezifischer Inhibitor dieses Hitzeschockproteins. Bisherige Studien konnten einen
zytotoxischen Effekt von VER155008 auf verschiedene Tumorentitäten zeigen, die
vielfältigen Wirkmechanismen bleiben bisher allerdings noch weitgehend ungeklärt.
Hitzeschockproteine (HSPs) sind molekulare Chaperone, sie vermitteln korrekte Faltung,
Stabilisierung, Transport und Abbau von Proteinen, regulieren Transkriptionsfaktoren und
können auf Zellsignalkaskaden Einfluss nehmen. Diverse Tumorentitäten, wie auch das
Prostatakarzinom (PCa) zeigen eine gesteigerte HSP-Expression. HSPs tragen durch
antiapoptotische Effekte zur Proliferation, Invasion und Metastasierung des Tumors bei und
können Resistenzmechanismen gegenüber Therapeutika im PCa vermitteln.
Diese Arbeit konnte zunächst einen wachstumshemmenden, konzentrationsabhängigen
Effekt des HSP70-Inhibitors VER155008 auf die PCa-Zelllinien PC-3 und LNCaP nachweisen.
Geeignete Wirkstoffkonzentrationen, um einen halbmaximalen inhibitorischen Effekt (IC50)
zu erzielen wurden in PC-3-Zellen bei 3μM und LNCaP-Zellen bei 10μM VER155008 ermittelt.
Anschließende Proteinanalysen zeigten eine Modulation der Expression verschiedener HSPs,
sowie des Androgenrezeptors (AR), einem zentralen Proliferationsfaktor des PCa, als
Reaktion auf die HSP70-Inhibition. Untersucht wurde die Expression von HSP27, HSP70,
HSP90α/ß, sowie der Co-Chaperone HSP40, HSP60 und HOP und des AR. Die Expression von
HSP90ß, dem Bindungspartner des AR im AR-Multi-Chaperonkomplex, sowie HOP, seinem
Co-Chaperon, wurde in beiden PCa-Zelllinien um bis zu 50% signifikant supprimiert.
Zusätzlich zeigt sich eine um bis zu 70% supprimierte Expression von HSP27 nach
VER155008-Behandlung beider PCa-Zelllinien im Vergleich zur Kontrolle. HSP27 ist ein
wichtiges zytoprotektives Chaperon, dessen vermehrte Expression mit Therapieresistenzen
gegenüber Docetaxel, sowie einer schlechten Prognose des PCa assoziiert wird. Es vermittelt
die Translokation des AR in den Zellkern und reguliert dadurch die proliferative Wirkung der
AR-Aktivierung. Die HSP70-Inhibierung zeigte zusätzlich eine signifikante Reduktion des AR
um 40% in LNCaP-Zellen.
VER155008 zeigt sich als effektiver Wachstumsinhibitor des Prostatakarzinoms, der sowohl
in der hormonsensitiven LNCaP-, als auch in der kastrationsresistenten PC-3-Zelllinie
antiproliferative Wirkung zeigt, die unter anderem durch eine Modulation der Expression
von Hitzeschockproteinen und des Androgenrezeptors vermittelt wird.
Zerebrale kavernöse Malformationen (CCM) sind Gefäßfehlbildungen des zentralen Nervensystems. Diese können durch Blutungen zu rezidivierenden Kopfschmerzen, epileptischen Anfällen oder hämorrhagischen Schlaganfällen führen. CCMs treten sowohl sporadisch als auch familiär mit autosomal-dominantem Erbgang auf. Die Prävalenz für symptomatisch erbliche Kavernome liegt bei 1:5400 bis 1:6200. Es wurden pathogene Sequenzveränderungen in den Genen CCM1, CCM2 und CCM3 mit der familiären Kavernomatose assoziiert. MicroRNAs (miRNA) sind kurze, nichtkodierende RNAs, die die Expression von vielen Zielgenen regulieren können. Bisher ist wenig über die posttranskriptionale Regulation der CCM3-Expression durch miRNAs bekannt.
Durch in silico Analysen wurde die Regulation von CCM3 durch die miRNAs miR- 103a-3p, miR-30a-5p und let-7f-2-3p vorhergesagt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte die Bindung dieser miRNAs an die 3'-UTR von CCM3 bestätigt werden. Die Transfektion von miR-103a-3p, miR-30a-5p- und let-7f-2-3p-Analoga in humane Nabelschnurvenenendothelzellen (HUVECs) führte zudem zu einer signifikanten oder tendenziellen Herunterregulation der CCM3-Expression auf mRNA-Ebene. Auf Protein-Ebene wurden ähnliche Ergebnisse erzielt. In vitro-Untersuchungen zur Wirkung der miRNA-Analoga auf die angiogenetischen Eigenschaften von Endothelzellen zeigten besonders nach miR-30a-5p-Transfektion einen proangiogenen Effekt auf HUVECs. Daher wurde die Wirkung dieser miRNA nachfolgend durch Transfektion eines miR-30a-5p-Inhibitors weiter untersucht. Diese führte zu einer Erhöhung der CCM3-Proteinmenge, nicht jedoch zu einer gesteigerten Expression auf mRNA-Ebene. In Übereinstimmung mit der Annahme einer proangiogenen Wirkung dieser miRNA zeigten sich negative Auswirkungen auf die angiogenetischen Eigenschaften von HUVECs nach Transfektion des miR-30a- 5p-Inhibitors. Zusammenfassend ergeben sich Hinweise, dass CCM3 von miR-103a- 3p, miR-30a-5p und let-7f-2-3p reguliert wird und dass besonders miR-30a-5p proangiogene Eigenschaften aufweist. Die Rolle der ausgewählten miRNAs bei der Pathogenese der CCMs ist jedoch nicht abschließend geklärt, wobei die Regulation von CCM3 durch ein großes, größtenteils noch unbekanntes Netzwerk von miRNAs anzunehmen ist.
The anaerobic pathogen Clostridioides difficile is perfectly equipped to survive and persist inside the mammalian intestine. When facing unfavorable conditions C. difficile is able to form highly resistant endospores. Likewise, biofilms are currently discussed as form of persistence. Here a comprehensive proteomics approach was applied to investigate the molecular processes of C. difficile strain 630Δerm underlying biofilm formation. The comparison of the proteome from two different forms of biofilm-like growth, namely aggregate biofilms and colonies on agar plates, revealed major differences in the formation of cell surface proteins, as well as enzymes of its energy and stress metabolism. For instance, while the obtained data suggest that aggregate biofilm cells express both flagella, type IV pili and enzymes required for biosynthesis of cell-surface polysaccharides, the S-layer protein SlpA and most cell wall proteins (CWPs) encoded adjacent to SlpA were detected in significantly lower amounts in aggregate biofilm cells than in colony biofilms. Moreover, the obtained data suggested that aggregate biofilm cells are rather actively growing cells while colony biofilm cells most likely severely suffer from a lack of reductive equivalents what requires induction of the Wood-Ljungdahl pathway and C. difficile’s V-type ATPase to maintain cell homeostasis. In agreement with this, aggregate biofilm cells, in contrast to colony biofilm cells, neither induced toxin nor spore production. Finally, the data revealed that the sigma factor SigL/RpoN and its dependent regulators are noticeably induced in aggregate biofilms suggesting an important role of SigL/RpoN in aggregate biofilm formation.
BackgroundIn crisis communication, warning messages are key to informing and galvanizing the public to prevent or mitigate damage. Therefore, this study examines how risk appraisal and individual characteristics influence the intention to comply with behavioral recommendations of a warning message regarding three hazard types: the COVID-19 pandemic, violent acts, and severe weather.
MethodsA cross-sectional survey examined 403 German participants from 18 to 89 years (M = 29.24; 72% female). Participants were allocated to one of three hazard types (COVID-19 pandemic, violent acts, severe weather) and presented with warning messages that were previously issued via an official warning app. Four components of risk appraisal—perceived severity (PS), anticipated negative emotions (AE), anticipatory worry (AW), and risk perception (RP)—were assessed before and after presenting the warning message. Path models were calculated to predict the intention to comply with the warning message, controlling for age, gender, and previous hazard experience.
ResultsFor the COVID-19 pandemic, higher age (β = 0.18) predicted warning compliance (R2 = 0.05). AE (β = 0.20) predicted compliance in the case of violent acts (R2 = 0.09). For severe weather, PS (β = 0.28), age (β = 0.29), and female gender (β = 0.34) lead to higher compliance (R2 = 0.27). Changes across risk appraisal components were not consistent, as some facets decreased after the receipt of a warning message.
DiscussionRisk appraisal has shown a marginal yet differential influence on warning message compliance in different types of hazards. Regarding the COVID-19 pandemic, the impact of sociodemographic factors on compliance should be studied more intensively. Moreover, integrating intermediary variables, such as self-efficacy, is necessary.
Die Verhinderung und Behandlung von Myokardinfarkten nehmen aufgrund der zunehmenden Inzidenz in westlichen Industriegesellschaften einen immer bedeutenderen Stellenwert in der medizinischen Forschung ein. Weitgehend unbeachtet blieben bisher jedoch die damit einhergehenden mentalen Folgen für die Betroffenen. Obwohl bisherige Forschungsarbeiten eine Zunahme von akuten Belastungsstörungen, Anpassungsstörungen und Posttraumatischen Belastungsstörungen (PTBS) berichten, ist bisher wenig über deren Ursache und Entstehung in diesem Kontext bekannt. Einen ersten Ansatz liefern Vilchinsky und Kollegen (2017) mit ihrem Konzept der Cardiac-Disease-Induced Posttraumatic Stress Disorder (CDI-PTSD). Um die Zusammenhänge von Ursache und Entstehung besser zu verstehen und den Weg zur Entwicklung neuer Therapiekonzepte zu ebnen, hat die vorliegende Arbeit daher das Ziel, noch offene Fragen zur Entstehung der PTBS nach einem Myokardinfarkt zu untersuchen. Obwohl bereits nachgewiesen werden konnte, dass unter anderem subjektiven Faktoren (wie erlebter Schmerz, erfahrene Todesangst, wahrgenommene Hilflosigkeit während des Infarkts) die Entwicklung einer PTBS fördern können, weisen erste Studien darauf hin, dass auch negative Erfahrungen in der Kindheit eine entscheidende Rolle spielen könnten. Weitgehend unbeachtet ist bis heute jedoch der potenzielle Einfluss notwendiger und sehr invasiver medizinischer Eingriffe geblieben. Zudem deutet die bisherige Studienlage darauf hin, dass moderative Einflüsse von Persönlichkeitseigenschaften wie Resilienz und Alexithymie nicht vernachlässigt werden sollten. Zur Beantwortung der vorliegenden Fragen wurde eine 109 Probanden umfassende Stichprobe innerhalb einer deutschen Rehabilitationsklinik für Kardiologie und Onkologie unter Zuhilfenahme diverser Fragebögen (unter anderem PDS, ACEQ, CTS etc.) und eines strukturierten klinischen Interviews (CAPS-V) erhoben. Im Anschluss folgte die Auswertung der Daten mit Hilfe verschiedener quantitativer und qualitativer Analysemethoden. Wie die Ergebnisse zeigen, begünstigen traumatische Erfahrungen in der Kindheit nicht nur die Entstehung eines Myokardinfarkts, sondern auch die Entwicklung einer PTBS. Ein Einfluss durch die Operationsmethode ließ sich hingegen nicht feststellen. Obwohl sich ein moderativer Einfluss von Alexithymie und Resilienz ausschließen ließ, konnte dennoch mit Hilfe der Daten ein erstes Korrelationsmodell sowie Pfadmodell abgeleitet werden. Durch eine qualitative Auswertung der Daten der CAPS konnte zudem das Konzept der CDI-PTSD in einem ersten Ansatz nachgewiesen werden.
Der ischämische Schlaganfall ist die zweithäufigste Todesursache weltweit und eine der führenden Ursachen für Behinderung im Erwachsenenalter. Adipositas ist eine weltweite Epidemie mit steigender Prävalenz und einhergehender Komorbiditäten und Einschränkung der Lebensqualität. Sowohl ein Schlaganfall als auch Adipositas verändert den Aktivierungsstatus des Immunsystems.
Um den Zusammenhang zwischen Schlaganfall, Körpergewicht, Immunsystem und Adipositas zu untersuchen wurde die LIPS-Studie konzipiert. Von Juli 2015 bis Juni 2016 wurden 40 Schlaganfallpatient*innen und 16 Kontrollproband*innen an der Universitätsmedizin Greifswald eingeschlossen zur Untersuchung des Fett- und Immunstatus. An Tag 0, 1, 2, 3, 4, 5 und 7 wurde das Körpergewicht, der Körperfettgehalt und die Armfaltendicke gemessen, der NIHSS bestimmt und Blut- und Urinentnahmen erfolgten. Außer an Tag 0 erfolgte außerdem eine indirekte Kalorimetrie. Das abdominelle Fett, der Leberfettgehalt und die Infarktgröße wurden mittels MRT an zwei Zeitpunkten zu Beginn und Ende des stationären Aufenthalts gemessen. In einer Langzeitstudie erfolgten Körpergewichts-, Körperfettgehalts- und Armfaltenmessung, sowie Blut- und Urinentnahme und Bestimmung des NIHSS an Tag 30, 90, 180. Die Langzeitstudie und die indirekte Kalorimetrie wurden im Verlauf abgebrochen.
In der Gesamtkohorte und in der Unterteilung in Untergruppen zeigt sich eine statistisch signifikante Veränderung des Körpergewichts und teilweise des Körperfettgehalts. Die Armfaltendicke und Messungen des abdominellen Fetts mittels MRT ergaben zu keinem Zeitpunkt eine Veränderung. Die Auswertung bezüglich des Immunstatus sind einer weiteren Dissertation von Dr. med. Carl Witt zu entnehmen.
Die größte Limitation der Studie ist der geringe Stichprobenumfang, sowie eingeschränkte Vergleichbarkeit der Daten von Tag 0 auf Tag 1. Die Hypothese des kurzfristigen Gewichtsverlusts nach Schlaganfall konnte bestätigt werden. Weiterhin zeigte sich ein Einfluss des BMI auf den Gewichtsverlust, wonach dieser bei adipösen Patient*innen geringer ausfällt.
Die LIPS-Studie gibt Hinweise darauf, dass auch beim Menschen nach Schlaganfall eine frühe und schnelle Lipolyse stattfindet, ohne dass in dem kurzen Beobachtungszeitraum ein Effekt des Fettstatus auf den klinischen Verlauf bestätigt werden konnte.
Zahlreiche Studien konnten in den vergangenen Jahren die defizitäre chirurgische Versorgung in low- and middle-income countries belegen und den offenen Versorgungsbedarf weltweit und länderspezifisch quantifizieren. Dennoch fehlen theoretische Erklärungsmodelle für die Diskrepanz zwischen der chirurgischen Versorgungslage und ihrer gesundheitspolitischer Priorisierung. Gleichzeitig erfordern Epidemien immer häufiger weltweite gesundheitspolitische Zusammenarbeit und verstärken den Sicherheitsfokus globaler Gesundheit. Vor dem Hintergrund limitierter Ressourcen ergibt sich damit zwangsläufig eine Priorisierung sicherheitsrelevanter Gesundheitsthemen vor anderen.
Die hier vorliegende Arbeit diskutiert das politikwissenschaftliche Modell der Versicherheitlichung als theoretischen Erklärungsansatz für die untergeordnete Rolle der globalen Chirurgie. Die zentrale Fragestellung der Analyse lautet: Dient die Versicherheitlichung gemäß der Copenhagen School als Erklärungsmodell für die chirurgische Unterversorgung und ihre marginale politische Bedeutung auf der internationalen Gesundheitsagenda?
Methodisch erfolgte eine Fallstudie der Ebola-Epidemie in Sierra Leone im Jahr 2014 zur Analyse der sprachlichen und politisch-kontextuellen Strukturen.
Der epidemische Ausbruch von Ebola und der damit zwangsläufig verbundene Einsatz krankheitsspezifischer vertikaler Gesundheitsmaßnahmen schwächte die chirurgische Versorgung und deren zukünftige Entwicklung. Als wesentlicher Mechanismus sind dabei Sicherheitsbedenken wirksam geworden, die das Angebot, die Inanspruchnahme, aber auch die langfristige Weiterbildung chirurgischer Gesundheitsdienstleistungen beeinträchtigten.
Die hohe Kontagiosität von Infektionskrankheiten verbunden mit dem potenziellen Auftreten von Prävalenzgipfeln kennzeichnet das große Versicherheitlichungspotential im Vergleich zu chirurgischen Erkrankungen. Darüber hinaus stellen public health emergencies of international concern die einzige im Bereich der Gesundheit existierende Sicherheitsinstitution dar und verschaffen Infektionskrankheiten damit eine privilegierte und institutionalisierte Sicherheitsposition. Vor diesem Hintergrund fungiert das Konzept der Versicherheitlichung als theoretisches Erklärungsmodell sowohl für die marginale politische Position der globalen Chirurgie als auch für die tatsächliche chirurgische Unterversorgung.
Background: Highly accurate detection of intracranial hemorrhages (ICH) on head computed tomography (HCT) scans can prove challenging at high-volume centers. This study aimed to determine the number of additional ICHs detected by an artificial intelligence (AI) algorithm and to evaluate reasons for erroneous results at a level I trauma center with teleradiology services.
Methods: In a retrospective multi-center cohort study, consecutive emergency non-contrast HCT scans were analyzed by a commercially available ICH detection software (AIDOC, Tel Aviv, Israel). Discrepancies between AI analysis and initial radiology report (RR) were reviewed by a blinded neuroradiologist to determine the number of additional ICHs detected and evaluate reasons leading to errors.
Results: 4946 HCT (05/2020-09/2020) from 18 hospitals were included in the analysis. 205 reports (4.1%) were classified as hemorrhages by both radiology report and AI. Out of a total of 162 (3.3%) discrepant reports, 62 were confirmed as hemorrhages by the reference neuroradiologist. 33 ICHs were identified exclusively via RRs. The AI algorithm detected an additional 29 instances of ICH, missed 12.4% of ICH and overcalled 1.9%; RRs missed 10.9% of ICHs and overcalled 0.2%. Many of the ICHs missed by the AI algorithm were located in the subarachnoid space (42.4%) and under the calvaria (48.5%). 85% of ICHs missed by RRs occurred outside of regular working-hours. Calcifications (39.3%), beam-hardening artifacts (18%), tumors (15.7%), and blood vessels (7.9%) were the most common reasons for AI overcalls. ICH size, image quality, and primary examiner experience were not found to be significantly associated with likelihood of incorrect AI results.
Conclusion: Complementing human expertise with AI resulted in a 12.2% increase in ICH detection. The AI algorithm overcalled 1.9% HCT.
Trial registration: German Clinical Trials Register (DRKS-ID: DRKS00023593).
Hintergrund: Das gemeinsame Auftreten von verhaltensbasierten Risikofaktoren, speziell das Tabakrauchen, der gesundheitsriskante Alkoholkonsum, Übergewicht/Adipositas und mangelnde körperliche Aktivität stellt eine enorme Herausforderung für die öffentliche Gesundheit dar. Aktuell ist deren Verbreitung sowie deren soziodemografische Prädiktoren bei Krankenhauspatient*innen mit nicht-übertragbaren Erkrankungen unzureichend beschrieben.
Ziel: Zum einen untersuchte diese Arbeit die Verbreitung der vier verhaltensbasierten Risikofaktoren bei Krankenhauspatient*innen. Zum anderen wurden soziodemografische Prädiktoren der verhaltensbasierten Risikofaktoren bei Krankenhauspatient*innen mit nicht-übertragbaren Erkrankungen, d.h. mit kardiovaskulären Erkrankungen, Krebserkrankungen, chronischen Erkrankungen des Atmungssystems sowie Diabetes mellitus Typ II, untersucht.
Methode: An einem Universitätsklinikum in Vorpommern wurde über 17 Monate hinweg ein systematisches Patientenscreening hinsichtlich derer verhaltensbasierten Risikofaktoren sowie soziodemografischen Faktoren durchgeführt. Insgesamt konnten 5.762 Patient*innen im Alter von 18 bis 64 Jahren in die Studie eingeschlossen werden. Zur Feststellung der Verbreitung von verhaltensbasierten Risikofaktoren wurden Häufigkeiten sowie 95%-Konfidenzintervalle ermittelt. Zur Untersuchung von Prädiktoren verhaltensbasierter Risikofaktoren wurden logistische Regressionen durchgeführt.
Ergebnisse: Von allen Krankenhauspatient*innen litten über die Hälfte an nicht-übertragbaren Erkrankungen (n=3.214, 55,7 %). Insgesamt wiesen in allen vier untersuchten Fachabteilungen des Krankenhauses 96,2 % der Patient*innen (58,6 % männlich) mindestens einen und 71,4 % zwei oder mehr verhaltensbasierte Risikofaktoren auf. In der Subgruppe der Krankenhauspatient*innen mit nicht-übertragbaren Erkrankungen waren die Häufigkeiten vergleichbar. Über fast alle Erkrankungsgruppen hinweg zeigte sich, dass es bei den verhaltensbasierten Risikofaktoren zu einem eher homogenen Auftreten hinsichtlich ihrer soziodemografischen Prädiktoren kam.
Diskussion: Es besteht ein ausgesprochener Bedarf an systematischen Screening- sowie Interventionsmaßnahmen bei Krankenhauspatient*innen hinsichtlich ihrer verhaltensbasierten Risikofaktoren. Dabei sollten v.a. multiple Risikoverhaltensmuster gleichzeitig adressiert werden. Maßnahmen zur Prävention sollten zielgruppenorientiert entwickelt und umgesetzt werden, wobei soziodemografische Unterschiede bei verhaltensbasierten Risikofaktoren zu berücksichtigen sind. Im Sinne der Primär-, Sekundär- sowie Tertiärprävention sollte das Auftreten nicht-übertragbarer Erkrankungen bei bislang noch nicht erkrankten Patient*innen verhindert und der Behandlungserfolg sowie die Prognose bei bereits erkrankten Patient*innen verbessert werden.
Einleitung: Die intravenöse Thrombolyse (IVT) in der Kombination mit der Endarteriektomie der Carotis (CEA) kommt zunehmend als Therapieoption für Patienten nach einem akuten Schlaganfall zur Anwendung. Jedoch bestehen bei einer solchen Kombinationstherapie Bedenken bezüglich eines erhöhten Risikos für lebensbedrohliche Komplikationen, wie z. B. intra- und extrakranielle Blutungen, postoperative Schlaganfälle oder sogar eines tödlichen Verlaufs. Die Morbidität und Mortalität dieser sequenziellen Kombinationstherapie wurden jedoch bisher nur an kleinen Fallgruppen analysiert und sollen deshalb nun am eigenen Patientengut überprüft werden.
Material und Methoden: Im Zeitraum vom 01.07.2005 bis 31.12.2016 wurden an einem Versorgungskrankenhaus 530 Patienten mit symptomatischen (n = 211) und asymptomatischen (n = 319) Stenosen der A. carotis interna (ACI) operiert. Zur Beantwortung der Fragestellung erfolgte ein Matching und die Einteilung geeigneter symptomatischer Patienten (NASCET > 50 %) in zwei vergleichbare Gruppen: Die Patienten der Gruppe I (n = 14) erhielten nach intravenöser Lysetherapie mit rt-PA eine Endarteriektomie. In der Gruppe II (n = 76) wurden die Patienten nach einem manifesten Schlaganfall primär operiert. Die Zeit zwischen der Lyse und der CEA lag in der Gruppe I zwischen zwei und 14 Tagen und in der Gruppe II vom Tag des Indexereignisses bis max. 14 Tage danach. Präoperativ und postoperativ erfolgte bei allen Patienten eine fachneurologische Untersuchung.
Ergebnisse: Die perioperative Todesrate betrug in der Gruppe I 7,1 % (1/14) sowie in der Gruppe II 1,3 % (1/76). Die kombinierte perioperative Schlaganfalltodesrate lag in der Gruppe I bei 7,1 % (1/14) vs. 10,5 % (8/76) in der Gruppe II. Im Gesamtkollektiv (Gruppe I und II) traten keine neurologisch bedingten Todesfälle auf.
In der Gruppe I kam es bei einem Patienten am 1. po. Tag zu einer limitierten intrakraniellen Blutung bei stationärer Neurologie, verursacht durch eine hypertensive Krise. CT-morphologisch konnte ein Infarkt ausgeschlossen werden.Das Kontroll-CT am Folgetag zeigte keine Zunahme des Blutungsareals. In der Gruppe II wurden je eine ipsilaterale intrakranielle Blutung am 14. po. Tag und im Verlauf nach acht Monaten festgestellt.
In der Gruppe I entwickelte sich zusätzlich bei einem Patienten eine nicht revisionspflichtige postoperative Nachblutung im Bereich der Wunde (7,1 %) und bei drei Patienten (21 %) eine passagere Hirnnervenirritation. In der Gruppe II wurden drei (3,9 %) relevante Nachblutungen im postoperativen Gebiet dokumentiert, die einer Revision bedurften.
Schlussfolgerungen: Die Untersuchungen am eigenen Krankengut bestätigten auch bei geringer Fallzahl die Aussage, dass eine CEA der ACI innerhalb von 14 Tagen nach einer vorausgegangenen systemischen IVT im Vergleich zu einer alleinigen Endarteriektomie bei symptomatischer Stenose nach Schlaganfall mit keiner erhöhten kombinierten perioperativen Schlaganfalltodesrate assoziiert ist. Der zeitliche Abstand zwischen der Lysetherapie und Operation hatte im eigenen Kollektiv keinen Einfluss auf die Komplikationsrate. Eine statistische Absicherung der Aussage war bei der geringen Fallzahl jedoch nicht möglich. In der Gruppe I kam es innerhalb der ersten Tage lediglich bei einem Patienten (1/14) zu einer nicht tödlichen intrakraniellen Blutungskomplikation. Spätkomplikationen im „Follow-up“ wurden im Wesentlichen auf das Fortschreiten der Arteriosklerose der hirnversorgenden Gefäße zurückgeführt. Aufgrund der begrenzten Patientenzahl wird der Aufbau eines Registers in Deutschland empfohlen. Außerdem könnte durch eine Erweiterung der Erhebungen zur gesetzlichen externen Qualitätssicherung ein aussagefähiger Datenpool auf nationaler Ebene generiert werden und dabei die Häufigkeit der schwerwiegenden Komplikationen in einem größeren Kollektiv überprüft und der optimale Zeitpunkt für die Operation statistisch abgesichert werden.
Der Fokus der vorliegenden retrospektiven Studie lag auf der Charakterisierung von Veränderungen der Parameter des integrierten Liquorgesamtbefundes nach epileptischen Anfällen. Mit Hilfe der Ergebnisse dieser Studie ist es möglich, eine sichere und wissenschaftlich fundierte Beurteilung von Liquorparametern nach einem epileptischen Anfall vornehmen zu können.
Unsere Studie umfasst 247 Patienten, die nach einem klinisch gesicherten epileptischen Anfall eine diagnostische Abklärung inklusive Lumbalpunktion in der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin Greifswald bekamen. In der Zusammenschau klinischer, liquorchemischer sowie bildmorphologischer Daten erfolgte der vorherige Ausschluss aller Patienten mit dem Verdacht auf eine entzündliche oder autoimmune Ätiologie ihres epileptischen Anfalls. Unsere Ergebnisse zeigten vielfältige Veränderungen von Parametern des postiktalen integrierten Liquorgesamtbefundes. So beobachteten wir in unserer Kohorte bei lediglich 4 % eine Pleozytose, in 28 % der Fälle pathologische Laktaterhöhungen, bei 51 % eine Gesamtproteinerhöhung und in 29 % der Patienten konnte eine Blut-Liquor Schrankenfunktionsstörung nachgewiesen werden. Außerdem fanden wir lediglich bei 5 % unserer Patienten eine intrathekale IgG-Synthese. Dies ist von besonderem Interesse, da in jüngerer Vergangenheit eine entzündliche Beteiligung auch in den heutzutage als unbekannt klassifizierten Anfällen diskutiert wurde (Kowski et al., 2014). Außer einem Zusammenhang zwischen erhöhten postiktalen Laktatwerten und einem vorausgegangenen motorischen onset konnten wir keine Assoziationen zwischen Veränderungen von Parametern des postiktalen integrierten Liquorgesamtbefundes und der Semiologie herstellen. Vereinbar mit vorherigen Studien beobachteten wir signifikant höhere Laktatwerte und Albuminquotienten bei Patienten mit generalisierten Verlangsamungen im EEG.
Zusammenfassend kann man feststellen, dass es vielfältige Veränderungen von Parametern des integrierten Liquorgesamtbefundes nach epileptischen Anfällen geben kann. Das Wissen über solche möglichen Veränderungen kann klinisch tätige Ärzte vor einer Fehlinterpretation der Befunde in ihrer täglichen Routine bewahren. Aufgrund der geringen Häufigkeit postiktaler entzündlicher Befunde (Pleozytose, intrathekale IgG-Synthese) sollte bei Auftreten dieser Befunde auf eine gezielte Diagnostik hinsichtlich einer möglichen Infektion des ZNS oder einer Autoimmunenzephalitis nicht verzichtet werden.
Urm1: A Non-Canonical UBL
(2021)
Unveiling the N-Terminal Homodimerization of BCL11B by Hybrid Solvent Replica-Exchange Simulations
(2021)
Transcription factors play a crucial role in regulating biological processes such as cell
growth, differentiation, organ development and cellular signaling. Within this group, proteins
equipped with zinc finger motifs (ZFs) represent the largest family of sequence-specific DNA-binding
transcription regulators. Numerous studies have proven the fundamental role of BCL11B for a
variety of tissues and organs such as central nervous system, T cells, skin, teeth, and mammary
glands. In a previous work we identified a novel atypical zinc finger domain (CCHC-ZF) which
serves as a dimerization interface of BCL11B. This domain and formation of the dimer were shown
to be critically important for efficient regulation of the BCL11B target genes and could therefore
represent a promising target for novel drug therapies. Here, we report the structural basis for
BCL11B–BCL11B interaction mediated by the N-terminal ZF domain. By combining structure
prediction algorithms, enhanced sampling molecular dynamics and fluorescence resonance energy
transfer (FRET) approaches, we identified amino acid residues indispensable for the formation of
the single ZF domain and directly involved in forming the dimer interface. These findings not only
provide deep insight into how BCL11B acquires its active structure but also represent an important
step towards rational design or selection of potential inhibitors.
Die Pankreatitis ist eine relativ häufige gastrointestinale Erkrankung deren Pathomechanismus bisher nicht vollständig geklärt wurde. Besonders die Rolle des Immunsystems scheint einen wichtigen Einfluss auf den Verlauf dieser Erkrankung zu haben. Gut charakterisiert ist bereits die initiale lokale Immunantwort. Zerstörte Azinuszellen setzten DAMPs (engl. damage-associated molecular pattern) frei, die wiederum eine Infiltration von Zellen des angeborenen Immunsystems in das Pankreasgewebe induzieren und aktivieren. Zu diesen Zellen gehören Makrophagen und Neutrophile. T-Zellen, welche zum adaptiven Immunsystem gehören, wandern nicht in das Pankreas ein, sie werden jedoch systemisch aktiviert. Vor allem Th2-Zellen (T-Helferzellen Typ2) und Tregs (regulatorische T-Zellen) werden im Verlauf einer Pankreatitis induziert. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Tregs während einer Pankreatitis nicht nur aktiviert werden, sondern ebenfalls eine höhere suppressive Kapazität besitzen.
Die genaue Rolle dieser antiinflammatorischen Immunantwort und im speziellen der Einfluss von Tregs sollte in dieser Arbeit mit Hilfe von DEREG Mäusen (engl. depletion of regulatory T cells) genauer charakterisiert werden. Durch gezielte Depletion von Tregs mittels DT (Diphtheria Toxin) kann die Auswirkung der Abwesenheit von Tregs im Pankreatitis-Mausmodell untersucht werden. Im akuten Modell kommt es zu einem systemischen Anstieg der T-Effektor-Immunantwort. Die Depletion von Tregs hat zudem eine Auswirkung auf den Schweregrad der Erkrankung. Unter Abwesenheit von Tregs sinkt im akuten Pankreatitis-Modell der pankreatische Schaden. Als eine mögliche Ursache konnte die Dysbalance der Treg/Th17 regulierten intestinalen Immunantwort identifiziert werden, welche zu einer Zerstörung der Darmbarriere führt und eine Translokation kommensaler Mikroorganismen ins nekrotische Pankreasgewebe initiiert.
Im chronischen Pankreatitis-Modell konnte gezeigt werden, dass die T-Zelldifferenzierung einen wichtigen Einfluss auf die Makrophagenpolarisation hat und dadurch den Verlauf der Chronifizierung der Pankreatitis mitbestimmt. Eine Depletion von Tregs in der chronischen Pankreatitis führt zu einer ungebremsten Th2-Antwort. Über die freigesetzten Zytokine, wie z.B. IL4, wird die Makrophagenpolarisation in Richtung der antiinflammatorischen Makrophagen verschoben. Diese Makrophagen induzieren über IL10 und TGFβ die Aktivierung ruhender PSCs (pankreatische Sternzelle) und regulieren somit Regenerationsprozesse. Kommt es zu einer Dysregulation dieser Makrophagenpolarisation, kann dieser Regenerationsprozess unkontrolliert erfolgen. Als Folge dessen kommt es nicht nur zu einer gesteigerten Aktivierung von PSCs, sondern auch zu einer exzessiven Kollagenproduktion, welche zu einer pathologische Fibrose führt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen deutlich, dass Tregs einen entscheidenden Einfluss auf die Gewebeumstrukturierung des Pankreas haben. Eine Depletion von Tregs im chronischen Pankreatitis-Modell induziert über die Aktivierung antiinflammatorischer Makrophagen eine Expression von PSCs. Diese unkontrollierte Induktion führt zu einer gesteigerten Kollagenproduktion und Bildung von fibrotischem Pankreasgewebe unter gleichzeitigem Verlust von Azinuszellen. Diese exzessive Gewebeumstrukturierung resultiert in einem Funktionsverlust des exokrinen Gewebes. Mäuse deren Tregs depletiert wurden verloren im chronischen Pankreatitis-Modell bereits nach 14 Tagen signifikant an Gewicht.
Weitere wichtige Faktoren, die im Regenerationsprozess eine Rolle spielen, sind Wachstumsfaktoren. Genexpressionsanalysen und histologische Färbungen verdeutlichen, dass Tregs die Induktion von Wachstumsfaktoren mitbestimmen.
Zusammengefasst bedeutet dies, dass Tregs im akuten Pankreatitis-Modell die T-Effektor-Immunantwort supprimieren und dadurch den Verlauf der Pankreatitis verschlechtern. Im chronischen Pankreatitis-Modell sorgen Tregs dahingegen für eine Balance der Makrophagenpolarisation, und regulieren den Remodeling-Prozess, indem sie z.B. die Bildung fibrotischem Gewebes limitieren.
Parodontitis als eine Volkskrankheit ist die Entzündung des Zahnhalteapparates. Sie wird durch parodontalpathogene Mikroorganismen im Biofilm der Mundhöhle verursacht und kann unbehandelt über zunehmenden Attachmentverlust und Knochenabbau bis hin zum Zahnverlust führen. In der Ätiologie ist die bakterielle Plaque der entscheidende Auslöser, während Verlauf und Schwere durch die Wirtsreaktivität und modulierende Faktoren (Genetik, systemische Vorerkrankungen, Verhaltensfaktoren) determiniert werden. Durch Bestandteile und Stoffwechselprodukte der in der Plaque enthaltenden Bakterien wird die Immunantwort des Wirtes initiiert. Infolgedessen zerstören freigesetzte proinflammatorische Mediatoren das umgebende Stützgewebe und den Knochen.
Auch das proinflammatorische Lipidmolekül Sphingosin-1-phosphat (S1P) scheint bei der Pathogenese der Parodontitis eine Rolle zu spielen. S1P ist an zahlreichen physiologischen Prozessen wie Zellproliferation, vaskulärer Barrierefunktion und Lymphozyten-Zirkulation beteiligt und beeinflusst pathologische Zustände wie beispielsweise das Entzündungsgeschehen und Osteoporose. Die zellulären Signalwege werden durch eine Familie von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (S1PR1 bis 5) gesteuert, wobei die S1P Ausgangskonzentrationen und die unterschiedliche Rezeptoren-Expression in den Geweben entscheidend sind. Verschiedene Studien deuten auf einen Zusammenhang zwischen Parodontitis und S1P hin: Durch Eingriff in den Knochenmetabolismus fördert S1P insgesamt die Knochen-Resorption und steigert die Expression von Zytokinen in humanen gingivalen Epithelzellen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde basierend auf der randomisierten Bevölkerungsstudie Study of Health in Pomerania (SHIP) untersucht, ob die individuellen S1P-Serumkonzentrationen mit der Parodontitis-Prävalenz in der SHIP-Trend-Kohorte assoziiert sind. Darüber hinaus wurden die individuellen S1P Konzentrationen mit verschiedenen Parodontitis-Variablen (Taschentiefe, klinischer Attachmentverlust, Anzahl der Zähne) und mit klassischen systemischen Entzündungsparametern (hoch-sensitives C-reaktives Protein, Leukozytenzahl, Fibrinogen) korreliert. Außerdem wurde anhand von Gewebeschnitten untersucht, inwiefern Enzyme des S1P-Stoffwechsels im Parodontalgewebe exprimiert sind und ob sich deren Expression im entzündeten Gewebe verändert.
Sowohl höhere Werte der untersuchten Parodontitis-Variablen als auch höhere Werte der untersuchten Entzündungsmarker waren konsistent mit höheren S1P-Konzentrationen assoziiert. S1P stellt somit einen potentiellen Biomarker für Parodontitis dar und ist möglicherweise in der Lage, das lokale parodontale Entzündungsgeschehen als systemische Konzentrationserhöhung im Serum zu reflektieren.
Kein Zusammenhang konnte zwischen Karies-Variablen und S1P gefunden werden, wodurch die Spezifität der Assoziation zwischen den Parodontitis-Variablen und S1P hervorgehoben wird.
Die Enzyme des S1P-Stoffwechsels waren sowohl in gesunden Gewebeproben als auch im Gewebe von parodontal erkrankten Probanden nachweisbar. Allerdings waren die Enzyme Sphingosin-Kinase 1 und S1P-Lyase im Gewebe von Probanden mit Parodontitis hochreguliert und zunehmend auch in anderen Zelltypen exprimiert, sodass womöglich ebenso die lokalen S1P-Gewebekonzentrationen bei Parodontitis erhöht sind.
Basierend auf den in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnissen und den bereits existierenden Studien zum Thema ist ein Zusammenhang zwischen Parodontitis und S1P anzunehmen. Bei einer Parodontitis liegen sowohl ein lokal verstärkter S1P-Metabolismus im Gewebe als auch systemisch erhöhte S1P-Konzentrationen im Serum vor.
In dieser Arbeit wurden drei Fragestellungen bearbeitet:
1. Welche Rolle spielt TNF-α bei der durch Gangligatur-induzierten Pankreatitis und der resultierenden Fibrose des Pankreasgewebes?
2. Welche Rolle spielt TNF-α für die Einwanderung von Zellen der angeborenen Immunantwort in das Pankreasgewebe und die Freisetzung von Zytokinen (außer TNF-α) bei der im Gangligatur-induzierten Pankreatitis?
3. Ist TNF-α ein therapeutisches Target der Pankreatitis?
Um diese Fragen beantworten zu können, wurden Experimente mit zwei Tiermodellen durchgeführt. Im ersten Teil wurden Wildtyp Mäuse mit TNF-α knock out Mäusen verglichen. Da knock-out Tiere immer ein Modell darstellen, welches physiologischer Weise nicht vorkommt, sind Ergebnissen mit knock-out Tieren mit Vorsicht zu betrachten. Zusätzlich sollte eine therapeutische Hemmung des TNF α Signalswegs mittels Gabe eines blockierenden Antikörpers untersucht werden. Daher wurden im zweiten Teil die gleichen Experimente wiederholt mit Wildtyp Mäusen bei denen TNF-α durch einen monoklonalen Antikörper blockiert wurde. Auch hier wurden die Ergebnisse mit Wildtyp Mäusen verglichen.
Es lässt sich mit den Ergebnissen dieser Arbeit klar beantworten, dass TNF-α, im Modell der Gangligaturpankreatitis, im Hinblick auf die resultierende Fibrose eine eher untergeordnete Rolle spielt. Dies konnten wir in beiden Versuchsreihen feststellen. Die gemessene Fibrose, anhand der Masson-Goldner-Färbung und der prozentual gemessenen gefärbten Fläche, zeigte in beiden Versuchsgruppen einen vergleichbaren, sehr regelhaften Beginn, signifikante Unterschiede ergaben sich auch zu späteren Zeitpunkten nicht (siehe Ergebnisse Fibrose).
Auch können wir sagen, dass das Fehlen von TNF-α zu einer verstärkten pro-inflammatorischen Immunantwort in der Initialphase der Pankreatitis führt. Diese betrifft das angeborene Immunsystem, vor allem neutrophile Granulozyten. Dies konnten wir sowohl systemisch (siehe Ergebnisse MPO) als auch lokal im Pankreas nachweisen (Ergebnisse CD45, Ly6g und Il-6). MCP1 und IFNγ, weitere Zytokine, die eine Rolle in der pro- und anti- inflammatorischen Immunreaktion spielen wurden gemessen, zeigten jedoch keine signifkanten Unterschiede. IL-12 (pro- inflammatorisch) und IL-10 (anti- inflammatorisch) zeigten höhere Serumspiegel in der Gruppe der TNF-α Knock-out Tiere, da IL-12 bereits an Tag 0 erhöht war gehen wir hier von keiner durch die Pankreatitis ausgelösten Reaktion aus. Da die Erhöhung von IL-10 in den TNF-α -/- Tieren für eine erhöhte anti- inflammatorische Reaktion sprechen, stehen diese Ergebnisse jedoch mit den vorherigen Ergebnissen, dass TNF-α -/- Tiere eine erhöhte pro- inflammatorischen Antwort zeigen im Widerspruch (siehe Ergebnisse Il-12 und Il-10).
Bemerkenswert ist die mögliche Rolle von CD4 positiven T-Lymphozyten, welche bei der Pankreatitis nur eine sehr untergeordnete Rolle spielen. In unseren Experimenten zeigte sich jedoch ein klarer Unterschied zwischen Wildtyp Mäusen und TNF-α Knock-out Tieren. Während bei den Wildtyp Tieren wie in der Literatur beschrieben keine CD4 positiven Lymphozyten im Pankreasgewebe nachgewiesen werden konnten, haben wir zu allen Zeitpunkten in der Gruppe der TNF-α Knock-out Tiere CD4 positive Lymphozyten im entzündeten Pankreasgewebe nachweisen können. Dieses Ergebnis ist ein möglicher Hinweis darauf, dass TNF-α die Einwanderung der CD4 positiven Lymphozyten bei der Pankreatitis inhibiert (siehe Ergebnisse CD4).
Die Ergebnisse dieser Arbeit stehen teilweise im Gegensatz mit publizierten Studien, die gezeigt haben, dass das Fehlen von TNF-α zu einem geringeren Gewebeschaden und somit zu einer weniger schweren Pankreatitis und in Folge Fibrose des Pankreasgewebes führt. Eine mögliche Erklärung hierfür könnte sein, dass das Gangligatur-Modell eine zu schwer ausgeprägte Pankreatitis auslöst, sodass durch die massiven Effekte der Gewebezerstörung mögliche zusätzliche Effekte von TNF-α bzw. das nicht Vorhandensein von TNF-α nicht mehr ausreichend sensitiv gemessen werden konnten. Dies sollte in weiteren Experimenten überprüft werden.
Die vorgelegte Arbeit beantwortet die drei gestellten Fragen:
1. TNF-α spielt bei der im Gangligatur-induzierten Pankreatitis und der resultierenden Fibrose des Pankreasgewebes nur eine untergeordnete Rolle.
2. TNF-α spielt für die Einwanderung von Zellen der angeborenen Immunantwort in das Pankreasgewebe und die Freisetzung von Zytokinen (außer TNF-α) bei der durch Gangligatur-induzierten Pankreatitis keine entscheidende Rolle hinsichtlich der maximalen Einwanderung/Freisetzung, beeinflusst aber die Dynamik der Entzündungsantwort. TNF-α scheint die Einwanderung von T-Lymphozyten in das Pankreasgewebe bei Pankreatitis zu hemmen.
3. TNF-α ist wahrscheinlich kein geeignetes therapeutisches Target zur Behandlung der schweren akuten Pankreatitis.
Das Glioblastoma multiforme zählt bis heute trotz multimodaler Therapieansätze zu den prognostisch ungünstigsten malignen Neoplasien des Menschen. Ein mittleres Überleben von etwa 15 Monaten unter der derzeitigen Standardtherapie konnte trotz intensiver Forschung bislang nicht wesentlich gesteigert werden. Die hohe Proliferationsrate und das ausgeprägte infiltrative Wachstum sowie die fehlende Radio- und Chemosensitivität dieser Tumorentität limitieren bis dato die therapeutischen Optionen. Vor diesem Hintergrund ist die Etablierung alternativer Therapieansätze eine vordringliche Forschungsaufgabe. In Glioblastomen konnte eine erhöhte Expression von Komponenten der Endothelin-Achse sowie der Cystein-Protease Cathepsin B nachgewiesen werden. In anderen malignen Neoplasien wie dem Kolon-, Mamma- oder Prostatakarzinom vermochte die Hemmung dieser Hormone/Enzyme die proliferative und migratorische Aktivität der Tumorzellen zu vermindern, wobei gewebespezifische Differenzen sowie Ambivalenzen der Inhibitionsresultate zu beobachten waren. In dieser Dissertation sollte unter in vitro-Bedingungen das Expressionsverhalten der Glioblastomzelllinien LN 18 und U 87 MG hinsichtlich obig genannter Systeme sowie der Einfluss einer dualen Blockade der Endothelin-Rezeptoren A und B durch Bosentan bzw. der selektiven Inhibition von Cathepsin B durch CA-074 Me auf die zelluläre Proliferation und Migration untersucht werden. Mittels quantitativer RT-PCR konnte in beiden Zelllinien – verglichen mit gesundem Hirngewebe – eine erhöhte mRNA-Expression sowohl der Endothelin-Achse als auch von Cathepsin B nachgewiesen werden. Die Western-Blot- und ELISA-Untersuchungen bestätigten eine erhöhte Expression von Endothelin-1, dem ETAR und dem ETBR sowie von Cathepsin B in beiden Zelltypen. Im Weiteren wurde der Einfluss der Inhibitoren Bosentan und CA-074 Me auf die Proliferation der beiden Zelllinien im Resazurin- und Kristallviolett-Assay sowie auf die Migration im xCelligenceTM-System und im Wundheilungs-Assay untersucht. Ein signifikanter Einfluss von Bosentan konnte in den durchgeführten Experimenten in beiden Zelllinien weder für die Proliferation noch die Migration nachgewiesen werden. Für CA-074 Me zeigte sich jedoch in einer Konzentration von 10 µM ein hemmender Einfluss auf die Zellviabilität sowie die Migration der Zelllinien LN 18 und U 87 MG. Längere Inkubationszeiten und höhere Konzentrationen der verwendeten Inhibitoren, wie in der Fachliteratur beschrieben, sollten in weiterführenden Analysen in die Experimente eingeschlossen werden. Die ebenfalls in die Untersuchungen eingeschlossenen Zytostatika Doxorubicin, Teniposid und Vincristin bewirkten eine signifikante Reduktion der Zellviabilität beider Glioblastomzelllinien, während Carmustin, Lomustin und Temozolomid kaum Einfluss auf diese Zellen nahmen. Weder Bosentan noch CA 074 Me führten dabei zu einer signifikanten Modulation der Zytostatika-Wirkungen. Alle untersuchten Zytostatika verursachten zudem eine verminderte Migration der Glioblastomzellen in vitro, jedoch war das Ausmaß dieser Migrationshemmung sehr unterschiedlich. Auch hier konnte kein Einfluss von Bosentan oder CA 074 Me auf die durch die Zytostatika verursachte Hemmung der Zellmigration beobachtet werden. Die Komplexität und Multifunktionalität beider Hormon-/Enzymsysteme innerhalb verschiedener Zellkompartimente und Gewebetypen machen weitere Untersuchungen in vitro und in vivo notwendig, um das Potenzial beider Systeme für einen gezielten Einsatz in der Tumortherapie bzw. der Behandlung des Glioblastoms vollends zu klären. Zudem muss berücksichtigt werden, dass bei Verwendung pharmakologischer Hemmstoffe unspezifische bzw. pleiotrope Effekte nicht gänzlich ausgeschlossen werden können, weshalb weiterführende Analysen mit gezielter, genetischer Ausschaltung der Zielgene, beispielsweise mittels siRNA oder CRISPR/Cas9-Technologie, sinnvoll erscheinen.
Hintergrund: Wie in vielen anderen Bereichen der Medizin kann ein Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) auch zahnmedizinisches Personal sowie ihre Patient*innen besiedeln. Studien zur Prävalenz von MRSA und Methicillin-sensiblem S. aureus (MSSA) bei dieser Berufsgruppe sowie zum Trageverhalten bei persönlicher Schutzausrüstung (PSA) sind jedoch rar.
Ziel: Es wurde eine Beobachtungsstudie (StaphDent Studie) durchgeführt, um die Prävalenz von MRSA und MSSA bei Zahnärzt*innen und zahnärztlichem Personal in der Region Mecklenburg-Vorpommern zu bestimmen. Des Weiteren sollte die Compliance zum Einhalten der Hygienemaßnahmen anhand des Trageverhaltens von PSA ausgewertet werden, um daraus mögliche Rückschlüsse in Bezug auf die Prävalenz von MRSA und MSSA ableiten zu können.
Methoden: Von Zahnärzt*innen (n= 149), zahnärztlichem Personal (n= 297) sowie von weiteren Praxisangestellten wurden zum größten Teil im Selbsttestverfahren Nasenabstriche entnommen. Es erfolgte die Auswertung im Fachbereich Mikrobiologie. Die klonale Verwandtschaft der MSSA-Isolate wurde durch spa-Typisierung und in einigen Fällen durch Ganzgenomsequenzierung charakterisiert. Die Verwendung von PSA wurde anhand eines Fragebogens ermittelt.
Ergebnisse: Während 23,7% (115/485) der Teilnehmenden mit MSSA kolonisiert waren, konnte MRSA in keiner der Proben nachgewiesen werden. Die MSSA-Prävalenz steht in keinem statistischen Zusammenhang mit der Praxisgröße, dem Geschlecht, dem Alter oder der Dauer der Beschäftigung. Die identifizierten 61 spa-Typen ließen sich 17 klonalen Komplexen und vier Sequenztypen zuordnen. Die meisten spa-Typen (n= 51) wurden nur einmal nachgewiesen. In 10 Zahnarztpraxen trat ein spa-Typ zweimal auf. Die Ganzgenomsequenzierung bestätigt eine enge klonale Beziehung für 4/10 dieser Isolatpaare. PSA wurde von den meisten Zahnärzt*innen und ihren Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen regelmäßig verwendet.
Schlussfolgerung: Der fehlende Nachweis von MRSA spiegelt die geringere MRSA-Prävalenz in dieser Berufsgruppe wider. Das zum größten Teil konsequente Tragen der PSA und die damit verbundene hohe Compliance bei der Einhaltung der Hygienemaßnahmen scheinen für dieses Ergebnis ursächlich zu sein.
Insect migration redistributes enormous quantities of biomass, nutrients and species globally. A subset of insect migrants perform extreme long-distance journeys, requiring specialized morphological, physiological and behavioral adaptations. The migratory globe skimmer dragonfly (Pantala flavescens) is hypothesized to migrate from India across the Indian Ocean to East Africa in the autumn, with a subsequent generation thought to return to India from East Africa the following spring. Using an energetic flight model and wind trajectory analysis, we evaluate the dynamics of this proposed transoceanic migration, which is considered to be the longest regular non-stop migratory flight when accounting for body size. The energetic flight model suggests that a mixed strategy of gliding and active flapping would allow a globe skimmer to stay airborne for up to 230–286 h, assuming that the metabolic rate of gliding flight is close to that of resting. If engaged in continuous active flapping flight only, the flight time is severely reduced to ∼4 h. Relying only on self-powered flight (combining active flapping and gliding), a globe skimmer could cross the Indian Ocean, but the migration would have to occur where the ocean crossing is shortest, at an exceptionally fast gliding speed and with little headwind. Consequently, we deem this scenario unlikely and suggest that wind assistance is essential for the crossing. The wind trajectory analysis reveals intra- and inter-seasonal differences in availability of favorable tailwinds, with only 15.2% of simulated migration trajectories successfully reaching land in autumn but 40.9% in spring, taking on average 127 and 55 h respectively. Thus, there is a pronounced requirement on dragonflies to be able to select favorable winds, especially in autumn. In conclusion, a multi-generational, migratory circuit of the Indian Ocean by the globe skimmer is shown to be achievable, provided that advanced adaptations in physiological endurance, behavior and wind selection ability are present. Given that migration over the Indian Ocean would be heavily dependent on the assistance of favorable winds, occurring during a relatively narrow time window, the proposed flyway is potentially susceptible to disruption, if wind system patterns were to be affected by climatic change.
Abstract
Background
Comorbidities in mental disorders are often understood by assuming a common cause. The network theory of mental disorders offers an alternative to this assumption by understanding comorbidities as mutually reinforced problems. In this study, we used network analysis to examine bridge symptoms between anxiety and depression in a large sample.
Method
Using data from a sample of patients diagnosed with both depression and an anxiety disorder before and after inpatient treatment (N = 5,614, mean age: 42.24, 63.59% female, average treatment duration: 48.12 days), network models of depression and anxiety symptoms are estimated. Topology, the centrality of nodes, stability, and changes in network structure are analyzed. Symptoms that drive comorbidity are determined by bridge node analysis. As an alternative to network communities based on categorical diagnosis, we performed a community analysis and propose empirically derived symptom subsets.
Results
The obtained network models are highly stable. Sad mood and the inability to control worry are the most central. Psychomotor agitation or retardation is the strongest bridge node between anxiety and depression, followed by concentration problems and restlessness. Changes in appetite and suicidality were unique to depression. Community analysis revealed four symptom groups.
Conclusion
The estimated network structure of depression and anxiety symptoms proves to be highly accurate. Results indicate that some symptoms are considerably more influential than others and that only a small number of predominantly physical symptoms are strong candidates for explaining comorbidity. Future studies should include physiological measures in network models to provide a more accurate understanding.
The Coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is affecting many areas of life and has led to major changes in undergraduate medical education. Even before the COVID-19 pandemic, high mental burden of medical students has frequently been reported in the literature. Additional pandemic-specific stressors could exacerbate this situation. This study aimed to assess mental health outcomes among medical students during the first semester after the COVID-19 outbreak and perception of the students on how the learning environment has changed. In May 2020, we conducted a cross-sectional survey among undergraduate medical students at a large medical school in Germany. The survey included validated mental health instruments (Distress Thermometer, Patient Health Questionnaire 4) and self-developed items to examine the perception of the study situation during the COVID-19 pandemic. Open-ended questions were analyzed by conventional content analyses. The response rate was 59.2% (914/1,545). Overall, 61.9% of the students reported distress levels above the cutoff. Year 1 students reported significantly higher levels of distress, anxiety and depression than students during their second to fourth year of studies. 48.3% of the students indicated a decrease in their study motivation since the beginning of the COVID-19 pandemic with significant differences between study years. The binary logistic regression model showed that male gender, being in study year 2, higher distress scores and higher symptoms of depression were significantly associated with a higher likelihood for experiencing serious worries. In the open-ended questions on current concerns related to the impact of the COVID-19 pandemic on their studies, students most frequently reported concerns about missing relevant practical learning experience, difficulties with self-regulated learning and self motivation as well as study-related worries. Year 4 students reported significantly more worries about the lack of practical training than students from study years 1 to 3. Analysis of gender differences showed that female students reported more frequently diverse worries. In contrast, female students shared more frequently helpful strategies in all the categories compared to male students. Our findings suggest that medical students experience significant levels of distress and mental burden during the COVID-19 pandemic and highlight the need for ongoing psychological and educational support for medical students during the COVID-19 pandemic and after.
Zusammenfassung
Die Forschungsfragen sind:
(a) Wer sind die relevanten Akteure auf dem Gebiet der Umweltbildung im Waterberg Distrikt?
(b) Wie sind die Akteure vernetzt und welche Kooperationen existieren?
(c) Welche Bevoelkerungsgruppen partizipieren an den bestehenden Umweltbildungsangeboten?
Die Hypothese ist, dass insbesondere einkommensschwache Schichten der schwarzen Bevölkerung nicht an den Angeboten teilnehmen.
Das Untersuchungsgebiet Waterberg Distrikt in der Limpopo Provinz wird wie viele andere laendlich gepraegte Distrikte in Suedafrika von ungleichen Machtverhaeltnissen, hoher Arbeitslosigkeit und Spaetfolgen der Apartheid bestimmt. Es gibt nur wenige Studien, die die aktuelle Situation der Umweltbildung im Waterberg Distrikt ausreichend
analysieren (Baber, de Klerk und Walker 2003).
Die Arbeit basiert auf der Nutzung mehrerer sozialempirischer Methoden, wie schriftliche und muendliche Befragungen (Interviews) waehrend der Forschungsaufenthalte
zwischen 2009 und 2018/19 sowie Feldbeobachtungen zwischen 1995 und 2018/19 im Untersuchungsgebiet Waterberg Distrikt. Alle in der Forschungsarbeit befragten Akteure (Schulen, Wildtierfarmen, Naturreservate) vermitteln Umweltbildung. Ein einheitliches Konzept der Akteure in der Umweltbildung für den Waterberg Distrikt gab es bisher nicht, hier setzt die Untersuchung an.
Die Diskrepanz zwischen wohlhabenden weißen Landbesitzern und Investoren auf der einen Seite, und den kleineren, armen Gemeinden mit vorwiegend schwarzen Bevoelkerungsgruppen auf der anderen Seite ist für die Region praegend. Weitere Hindernisse für eine Teilnahme an den Umweltbildungsangeboten sind Chancenungleichheit in der
Bildung. Das Potenzial der Umweltbildung für eine nachhaltige Entwicklung des Waterberg Distrikts ist vorhanden und die Arbeit zeigt auf, wie die Arbeit der Akteure gestärkt und Synergien besser genutzt werden können.
Der im Waterberg Distrikt gut etablierte Oekotourismus kann durch bessere Vernetzung mit der Umweltbildung profitieren und somit zum wirtschaftlichen Aufschwung in der Region beitragen. Der Ökotourismus kann sich zukuenftig mit verschiedenen Varianten, wie Natur-, Agro-, Geo-, Biopark- und Wissenschaftstourismus weiter profilieren.
Das Waterberg Biosphaerenreservat spielt nicht nur eine herausragende Rolle in den Raumentwicklungsplaenen der Limpopo Provinz und vor allem im Waterberg Distrikt,
sondern auch im Oekotourismus und in der Umweltbildung. Umwelterbe, Artenvielfalt und oekologisch sensible Gebiete muessen aktiv geschuetzt und verwaltet werden und es
gilt sicherzustellen, dass sie nicht durch andere Aktivitaeten (z.B. Minenprospektionen) beeintraechtigt werden.
Das Waterberg Biosphaerenreservat sollte in seinen originaeren Aufgaben gestaerkt werden, damit die gesamte Bevoelkerung des Distrikts besser integriert wird und vom Biosphaerenreservat profitieren kann. Es liegt vor allem in der Verantwortung der Waterberg Distriktverwaltung, das Biosphaerenreservat zu unterstuetzen und weiterzuentwickeln (vgl. Blaauw 2018). Somit kann es zukuenftig die langfristige Lebensfaehigkeit der einzigartigen Landschaft foerdern, lokale Identitaet und Stolz schaffen und die Abwanderung aus laendlichen Gebieten in die Metropolen verringern. Mithilfe der Nutzung von Synergieeffekten und weitreichenderen Kooperationen werden langfristig auch die Lebensgrundlagen, Einkommen sowie Beschaeftigung der benachteiligten schwarzen Bevölkerungsgruppen in der Region verbessert. Eine Partizipation aller Interessensgruppen und kollektive Entscheidungsfindung, basierend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen, wird die Gemeinschaft staerken, um die Bevölkerung auf die globalen Herausforderungen der Zukunft vorzubereiten (vgl. UNESCO 2015)
Objective
To evaluate individual and group long-term efficacy and safety of erenumab in individuals with episodic migraine (EM) for whom 2–4 prior preventatives had failed.
Methods
Participants completing the 12-week double-blind treatment phase (DBTP) of the LIBERTY study could continue into an open-label extension phase (OLEP) receiving erenumab 140 mg monthly for up to 3 years. Main outcomes assessed at week 112 were: ≥50%, ≥75% and 100% reduction in monthly migraine days (MMD) as group responder rate and individual responder rates, MMD change from baseline, safety and tolerability.
Results
Overall 240/246 (97.6%) entered the OLEP (118 continuing erenumab, 122 switching from placebo). In total 181/240 (75.4%) reached 112 weeks, 24.6% discontinued, mainly due to lack of efficacy (44.0%), participant decision (37.0%) and adverse events (AEs; 12.0%). The ≥50% responder rate was 57.2% (99/173) at 112 weeks. Of ≥50% responders at the end of the DBTP, 36/52 (69.2%) remained responders at ≥50% and 22/52 (42.3%) at >80% of visits. Of the non-responders at the end of the DBTP, 60/185 (32.4%) converted to ≥50% responders in at least half the visits and 24/185 (13.0%) converted to ≥50% responders in >80% of visits. Change from baseline at 112 weeks in mean (SD) MMD was −4.2 (5.0) days. Common AEs (≥10%) were nasopharyngitis, influenza and back pain.
Conclusions
Efficacy was sustained over 112 weeks in individuals with difficult-to-treat EM for whom 2–4 prior migraine preventives had failed. Erenumab treatment was safe and well tolerated, in-line with previous studies.
Trial registration number NCT03096834
Abstract
This work presents the reactivity and dissolution of an as‐polished and electrochemically pre‐treated polycrystalline Au electrode, which is used as a model system. The effect of the electrochemical pre‐treatment in corrosive 0.37 M HCl solutions on the Au surface roughness and dissolution is investigated by varying the number of pre‐treatment steps at 1.16 V against the reversible hydrogen electrode. It is shown that the first 10 s pre‐treatment of the as‐polished Au results in a higher surface roughness and thus higher electrochemically active surface area (ECSA) than that of the as‐polished Au. With the subsequent pre‐treatments, however, the ECSA is gradually decreasing reaching a steady value. The dissolution rate of the pre‐treated Au electrodes upon potential cycling in 0.1 M H2SO4 is determined by in situ inductively coupled plasma mass spectrometry. A non‐linear dependence of Au dissolution amount is found with respect to the number of pre‐treatments. The overall total Au dissolution rate follows a similar trend as ECSA/roughness. However, an important difference in the dissolution behavior is identified with respect to dissolution processes during Au oxidation (anodic dissolution) and Au reduction (cathodic dissolution): the former is more sensitive to the surface roughness. Thus, the ratio between Au anodic and cathodic dissolution amounts decreases substantially with decrease in surface roughness. This finding is explained by the slow and fast dissolution kinetics for anodic and cathodic processes, respectively. Current work further advances our understanding of the complex Au dissolution mechanism.
Tumorbiologische Charakterisierung der Tumorprogressionsfaktoren miR-1 und HSP27 im CAM-Modell
(2021)
Der HET-CAM-Assay kombiniert die Vorteile von Zellkultursystemen und Tiermodellen, indem er leicht und rasch durchzuführende, vergleichsweise kostengünstige Untersuchungen in einem physiologischen Umfeld gestattet, ohne zu den Tierversuchen zu zählen. Das schwach ausgebildete Immunsystem des Hühnerembryos und die starke Vaskularisierung der CAM ermöglichen es, onkologische Prozesse wie das Tumorwachstum und die Angiogenese zu analysieren. In dieser Arbeit wurden verschiedene Durchführungen des Assays getestet und schließlich eine Methode entwickelt, mit der sowohl maternale als auch gentechnisch veränderte Varianten der PC-Zelllinien LNCaP und PC-3 auf der CAM inokuliert und das Tumorwachstum induziert werden konnten. Nach der Etablierung dieses Modell-Systems wurden die tumorprogressiven Effekte der Mikro-RNA miR-1 und des Hitzeschockproteins HSP27 in ovo evaluiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass beide Faktoren Einfluss auf die Progression der PC-Tumoren auf der CAM hatten. Für miR-1 konnte erstmals die in der Literatur beschriebene tumorsuppressive Wirkung durch die Inhibition der Angiogenese in einem in vivo-Modell für das PC nachgewiesen werden. Zudem schien ihre Überexpression einen anti-proliferativen Effekt zu haben. Hinsichtlich der Funktionen von HSP27 deuteten sich Tendenzen an. Auch hier wurden erstmals angiogene Prozesse in einem in vivo Modell für das PC analysiert. Diese Untersuchungen bestätigten die postulierten tumorbiologischen Eigenschaften von HSP27 als Onkogen durch die Förderung der Angiogenese, aber auch der Proliferation.
Abstract
Introduced populations of invasive organisms have to cope with novel environmental challenges, while having reduced genetic variation caused by founder effects. The mechanisms associated with this “genetic paradox of invasive species” has received considerable attention, yet few studies have examined the genomic architecture of invasive species. Populations of the heart node ant Cardiocondyla obscurior belong to two distinct lineages, a New World lineage so far only found in Latin America and a more globally distributed Old World lineage. In the present study, we use population genomic approaches to compare populations of the two lineages with apparent divergent invasive potential. We find that the strong genetic differentiation of the two lineages began at least 40,000 generations ago and that activity of transposable elements (TEs) has contributed significantly to the divergence of both lineages, possibly linked to the very unusual genomic distribution of TEs in this species. Furthermore, we show that introgression from the Old World lineage is a dominant source of genetic diversity in the New World lineage, despite the lineages' strong genetic differentiation. Our study uncovers mechanisms underlying novel genetic variation in introduced populations of C. obscurior that could contribute to the species' adaptive potential.
Abstract
In the RNA world, the exchange of sequence patches between two RNAs is an intriguing evolutionary concept, allowing generation of new RNA molecules with novel functionality. Based on the hairpin ribozyme (HPR) with its unique cleavage‐ligation properties, we here demonstrate RNA supported RNA recombination as a possible scenario for the emergence of larger RNA molecules with more complex functionality. A HPR variant designed for the purpose of recombination is capable of cleaving two different RNA molecules, one being a hammerhead ribozyme (HHR) and the other an aptamer (A), and to subsequently recombine and ligate the resulting fragments to a hammerhead ribozyme that is allosterically controlled (HHA) by a cognate ligand. Two such recombination processes involving aptamers for either theophylline or flavine mononucleotide (FMN) are demonstrated with yields of functional recombination product of up to 34 %.
Food craving (FC) peaks are highly context-dependent and variable. Accurate prediction of FC might help preventing disadvantageous eating behavior. Here, we examine whether data from 2 weeks of ecological momentary assessment (EMA) questionnaires on stress and emotions (active EMA, aEMA) alongside temporal features and smartphone sensor data (passive EMA, pEMA) are able to predict FCs ~2.5 h into the future in N = 46 individuals. A logistic prediction approach with feature dimension reduction via Best Item Scale that is Cross-Validated, Weighted, Informative and Transparent (BISCWIT) was performed. While overall prediction accuracy was acceptable, passive sensing data alone was equally predictive to psychometric data. The frequency of which single predictors were considered for a model was rather balanced, indicating that aEMA and pEMA models were fully idiosyncratic.
Körpersignale sind elementar für die Aufrechterhaltung der Homöostase, um eine angemessene Regulation der Körperfunktionen zu ermöglichen und dadurch das Überleben des Individuums sicherzustellen. Die bisherige Forschung hat die dysfunktionale Wahrnehmung dieser interozeptiven Signale als wichtigen Bestandteil vieler Angst- und Gesundheitsprobleme identifiziert, da selbst leichte und harmlose Körperempfindungen eine übermäßig starke Mobilisierung von Abwehrreaktionen hervorrufen können. Obwohl das wissenschaftliche Interesse im Bereich Interozeption in den letzten Jahren stark gewachsen ist, wurde die Dynamik von Abwehrreaktionen als Reaktion auf Körpersignale bisher selten untersucht. Daher hatte die vorliegende Arbeit zum Ziel, die verhaltensbezogene und psychophysiologische Dynamik der defensiven Mobilisierung auf bedrohliche interozeptive Signale sowie den moderierenden Effekt von Dispositionsfaktoren und biologisch determinierten Verhaltensmarkern zu untersuchen.
In der ersten Studie wurden die Dynamik defensiver Mobilisierung auf eine näher-kommende externe Bedrohung mit einer sich annähernden interozeptiven respiratorischen Bedrohung, in Abhängigkeit von der Bedrohungsnähe und der Möglichkeit zur Vermeidung, bezüglich subjektiver, autonomer und respiratorische Reaktionen sowie Gehirnreaktionen und defensiver Reflexe verglichen.
In der zweiten Studie wurde die Mobilisierung defensiver Reaktionen während der wiederholten Vermeidung von kulminierender Atemnot analysiert, um eine detaillierte Analyse der Initiierung und Aufrechterhaltung von aktiven Vermeidungsverhalten zu erhalten.
Die dritte Studie unterweiterte die diese Befunde, indem die Rolle der maximalen freiwilligen Luftanhaltezeit als möglicher Prädiktor für eine übermäßig starke Mobilisierung defensiver Reaktionen bei der Konfrontation mit einer näherkommenden respiratorischen Bedrohung, in Abhängigkeit der Möglichkeit zur Vermeidung, untersucht wurde.
In der vierten Studie wurden die Prädiktoren für aktives Abwehrverhalten (d.h., Flucht oder aktive Vermeidung bei Konfrontation) während ansteigender Atemnot, induziert durch in der Intensität ansteigende inspiratorische Atemwiderstände gefolgt von einer kurzen Blockade der Einatmung, untersucht.
Die erste Studie zeigte, dass das defensive Aktivierungsmuster bei der Mobilisierung defensiver Reaktionen auf eine sich annähernde externe Bedrohung annähernd vergleichbar ist wie bei einer interozeptiven respiratorischen Bedrohung, unabhängig von der Möglichkeit zur Vermeidung. Zusätzlich wurde eine bedrohungsspezifische Mobilisierung des respiratorischen Systems bei der Konfrontation mit der unvermeidbaren interozeptiven Bedrohung beobachtet.
Die Daten der zweiten Studie demonstrierten, dass die Initiierung von erstmaligen Vermeidungsverhalten als Reaktion auf ansteigende Atemnot begleitet wird von physiologischen Erregungen als Indikatoren für eine Reaktionsvorbereitung. Diese verschwanden zunehmend mit wiederholter Vermeidung, was auf die Entwicklung von gewohnheitsmäßiger Vermeidung hindeutet.
Darüber hinaus wurde in der dritten Studie gezeigt, dass eine übermäßig starke Mobilisierung von Abwehrreaktionen auf eine sich annähernde unvermeidbare respiratorische Bedrohung durch eine reduzierte maximale freiwillige Luftanhaltezeit vorhergesagt wird, jedoch nicht, wenn die Möglichkeit zur Vermeidung vorhanden war.
Die vierte Studie demonstrierte, dass eine höhere Angstempfindlichkeit und eine kürzere freiwillige maximale Luftanhaltezeit mit aktivem Vermeidungsverhalten während ansteigender Atemnot assoziiert sind.
Zusammenfassend zeigen die vorliegenden Daten, dass die defensive Mobilisierung für eine exterozeptive Bedrohung vergleichbar ist wie für eine interozeptive Bedrohung und sich in Abhängigkeit der Bedrohungsnähe und dem verfügbarem Abwehrrepertoire ändert. Darüber hinaus ist die Neigung, Erregungsgefühle zu befürchten und eine verminderte Belastungstoleranz während freiwilligem Luftanhaltens mit einer erhöhten Angst- und Furchtreaktion auf Atemnotsymptome verbunden. Daher könnten diese dispositionellen und biologischen Verhaltensmarker bei der Konfrontation mit ansteigender Atemnot aktives Vermeidungsverhalten begünstigen und, wenn sie gewohnheitsmäßig ausgeführt werden, kann sich persistentes Vermeidungsverhalten entwickeln, welches das Risiko für die Entstehung einer ernsthaften psychischen Erkrankung erhöht.
Abstract
G‐quadruplexes have attracted growing interest in recent years due to their occurrence in vivo and their possible biological functions. In addition to being promising targets for drug design, these four‐stranded nucleic acid structures have also been recognized as versatile tools for various technological applications. Whereas a large number of studies have yielded insight into their remarkable structural diversity, our current knowledge on G‐quadruplex stabilities as a function of sequence and environmental factors only gradually emerges with an expanding collection of thermodynamic data. This minireview provides an overview of general rules that may be used to better evaluate quadruplex thermodynamic stabilities but also discusses present challenges in predicting most stable folds for a given sequence and environment.
Pilot sites are currently used to test the performance of bentonite barriers for sealing high-level radioactive waste repositories, but the degree of mineral stability under enhanced thermal conditions remains a topic of debate. This study focuses on the SKB ABM5 experiment, which ran for 5 years (2012 to 2017) and locally reached a maximum temperature of 250 °C. Five bentonites were investigated using XRD with Rietveld refinement, SEM-EDX and by measuring pH, CEC and EC. Samples extracted from bentonite blocks at 0.1, 1, 4 and 7 cm away from the heating pipe showed various stages of alteration related to the horizontal thermal gradient. Bentonites close to the contact with lower CEC values showed smectite alterations in the form of tetrahedral substitution of Si4+ by Al3+ and some octahedral metal substitutions, probably related to ferric/ferrous iron derived from corrosion of the heater during oxidative boiling, with pyrite dissolution and acidity occurring in some bentonite layers. This alteration was furthermore associated with higher amounts of hematite and minor calcite dissolution. However, as none of the bentonites showed any smectite loss and only displayed stronger alterations at the heater–bentonite contact, the sealants are considered to have remained largely intact.
Objective: To develop an instrument for the observation of therapeutic communication interactions during rehabilitation sessions and test its inter-rater reliability.
Methods: The new instrument THER-I-ACT (THERapy–related Inter-ACTion) has been designed to assess both the frequency and timing of therapeutic interactions in the thematic fields information provision, feedback, other motivational interaction, and bonding. For this inter-rater reliability study, a sample of stroke survivors received arm rehabilitation as either arm ability training, arm basis training, or mirror therapy, or neglect training as individually indicated. Therapy sessions were video-recorded (one for each participant) and therapeutic interactions rated by two independent raters using THER-I-ACT.
Results: With regard to the instrument's comprehensiveness to document therapeutic interactions with pre-defined categories the data from 29 sessions suggested almost complete coverage. Inter-rater reliability was very high both for individual categories of therapeutic interaction (frequency and time used for interaction) (intraclass correlation coefficient, ICC 0.91–1.00) and summary scores for the thematic fields of interaction (again for frequency and time used for interaction) (ICC 0.98–1.00).
The inter-rater reliability for rating engagement and being focussed for both the therapist and patient was substantial (ICC 0.71 and 0.86).
Conclusions: The observational study documented that by use of the newly designed THER-I-ACT various types of therapy-related communication interactions performed by therapists can be assessed with a very high inter-rater reliability. In addition, the thematic fields and categories of therapeutic interaction as defined by the instrument comprehensively covered the type of interaction that occurred in the therapeutic sessions observed.
The first Therapeutic ROS and Immunity in Cancer (TRIC) meeting was organized by the excellence research center ZIK plasmatis (with its previous Frontiers in Redox Biochemistry and Medicine (FiRBaM) and Young Professionals’ Workshop in Plasma Medicine (YPWPM) workshop series in Northern Germany) and the excellence research program ONKOTHER-H (Rostock/Greifswald, Germany). The meeting showcased cutting-edge research and liberated discussions on the application of therapeutic ROS and immunology in cancer treatment, primarily focusing on gas plasma technology. The 2-day hybrid meeting took place in Greifswald and online from 15–16 July 2021, facilitating a wide range of participants totaling 66 scientists from 12 countries and 5 continents. The meeting aimed at bringing together researchers from a variety of disciplines, including chemists, biochemists, biologists, engineers, immunologists, physicists, and physicians for interdisciplinary discussions on using therapeutic ROS and medical gas plasma technology in cancer therapy with the four main sessions: “Plasma, Cancer, Immunity”, “Plasma combination therapies”, “Plasma risk assessment and patients studies”, and “Plasma mechanisms and treated liquids in cancer”. This conference report outlines the abstracts of attending scientists submitted to this meeting.
The Two-Component System 09 Regulates Pneumococcal Carbohydrate Metabolism and Capsule Expression
(2021)
The thyroid gland is both a thyroid hormone (TH) generating as well as a TH responsive
organ. It is hence crucial that cathepsin-mediated proteolytic cleavage of the precursor thyroglobulin
is regulated and integrated with the subsequent export of TH into the blood circulation, which is
enabled by TH transporters such as monocarboxylate transporters Mct8 and Mct10. Previously, we
showed that cathepsin K-deficient mice exhibit the phenomenon of functional compensation through
cathepsin L upregulation, which is independent of the canonical hypothalamus-pituitary-thyroid axis,
thus, due to auto-regulation. Since these animals also feature enhanced Mct8 expression, we aimed
to understand if TH transporters are part of the thyroid auto-regulatory mechanisms. Therefore,
we analyzed phenotypic differences in thyroid function arising from combined cathepsin K and
TH transporter deficiencies, i.e., in Ctsk-/-/Mct10-/-
, Ctsk-/-/Mct8-/y, and Ctsk-/-/Mct8-/y/Mct10-/-
.
Despite the impaired TH export, thyroglobulin degradation was enhanced in the mice lacking Mct8,
particularly in the triple-deficient genotype, due to increased cathepsin amounts and enhanced cysteine peptidase activities, leading to ongoing thyroglobulin proteolysis for TH liberation, eventually
causing self-thyrotoxic thyroid states. The increased cathepsin amounts were a consequence of
autophagy-mediated lysosomal biogenesis that is possibly triggered due to the stress accompanying
intrathyroidal TH accumulation, in particular in the Ctsk-/-/Mct8-/y/Mct10-/- animals. Collectively,
our data points to the notion that the absence of cathepsin K and Mct8 leads to excessive thyroglobulin
degradation and TH liberation in a non-classical pathway of thyroid auto-regulation.
The target specificity of thioredoxin family proteins is determined by electrostatic compatibility
(2021)
The thioredoxin (Trx) family of proteins comprises many key enzymes in redox signaling, that catalyzes specific reversible redox reactions, e.g. dithiol-disulfide exchange reactions, (de-)glutathionylation, trans-nitrosylation, or peroxide reduction. With the analysis of a large number of proteins, as well as a certain redox couple in [article 1] and [article 4], we demonstrated that electrostatic complementarity is the major distinguishing feature that controls the specific interactions of Trxs with their target proteins. The primary aim of this work was to determine the importance of this specific interaction and the prediction, modulation, and engineering of functional redox interactions of Trx family proteins. To understand the role of electrostatic complementarity for the mammalian Trx1-TrxR complex, we generated more than 20 hTrx1 mutants and systematically engineered the electrostatic potential within and outside the contact area with TrxR [article 1]. The effects of these specific alterations distributed all over the protein surface were analyzed by enzyme kinetics, differential scanning fluorimetry (DSF), circular dichroism (CD) spectroscopy, and MD simulations. Trx family proteins have a broad and very distinct substrate specificity, which is a prerequisite for redox switching. In [article 4], we comprehensively compared the classification of various redoxins from all kingdoms of life based on their similarity in amino acid sequence, tertiary structure, and electrostatic properties. These similarities were then correlated to the existence of common interaction partners. Our analyses confirmed that the primary and tertiary structure similarities do not correlate to the target specificity of the proteins as thiol-disulfide oxidoreductases. However, we demonstrated that the electrostatic properties of the protein from both Trx or Grx subfamilies is the major determinant for their target specificity.
Although structurally very similar, CxxC/S-type or class I Grxs act as oxidoreductases and CGFS-type or class II Grxs act as FeS cluster transferases. In [article 3], we re-investigated the structural differences between the two main classes of Grxs to solve the mystery of the missing FeS transferase activity of the CxxC/S-type and the lack of oxidoreductase activity of the CGFS-type Grxs. The presence of a distinct loop structure adjacent to the active site is the major determinant of the Grx function. We confirmed that the function of Grxs can be switched from oxidoreductase to FeS cluster transferase by construction of a CxxC/S-type Grx with a CGFS-type Grx loop and vice versa. Results of several in vitro and in vivo assays together with the detailed structural analyses indicate that not a radically different substrate specificity accounts for the lack of activity, but rather slightly different modes of GSH binding, which is an essential nucleophile required in redox and iron homeostasis.
Various processes within the cell depend on GSH, including redox reactions, reversible posttranslational modifications, and iron metabolim. GSH is not only important in the export of FeS precursors from mitochondria, but it is also an essential cofactor for cluster binding in iron sulfur Grxs. In [article 2], we discussed the role of GSH and iron sulfur Grxs in iron metabolism, the physiological role of CGFS-type Grx interactions with BolA- like proteins, and the cluster transfer between Grxs and recipient proteins. The first well characterized physiological function of a Grx-BolA hetero complex is presented with the Grx3/4-Fra2-mediated regulation of iron homeostasis in yeast.
In synopsis, the results presented and discussed in these articles and the manuscript support the concept of electrostatic properties as the main determinant in substrate specificity towards functional predictions in Trx family proteins. The mathematical model presented here showed significantly accuracy and precision in function prediction. We are aware that our findings are focused on Trx family proteins as a particular family of proteins, but by using a machine learning strategy this mathematical model is being trained with numerous different protein models for better efficacy and accuracy, that may lead to new insights also in the specific interactions of other protein families. The new concept for the substrate specificity determinant doesn’t eliminate previously described aspects for molecular recognition, instead it reveals a deeper understanding of the protein-protein interaction. The 3D structural elements of a protein play a significant role in the specificity and function. We have been able to activate an inactive protein by replacing defined structural elements. Elimination of the loop structure from CGFS-type Grx5 transformed it from an FeS transferase into an oxidoreductase and the activity was further increased by modification of the active site. We believe that the present findings may be useful to investigate proteins in great detail regarding their function based on structure and electrostatic properties. Understanding the nature of the specific interactions may enable us to specifically modify the signal transduction pathways.