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Caffeine administration is an important part of the therapeutic treatment of bronchopulmonary dysplasia (BPD) in preterm infants. However, caffeine mediated effects on airway remodelling are still undefined. The TGF-β/Smad signalling pathway is one of the key pathways involved in airway remodelling. Connective tissue growth factor (CTGF), a downstream mediator of TGF-β, and transgelin, a binding and stabilising protein of the cytoskeleton, are both regulated by TGF-b1 and play an important role in airway remodelling. Both have also been implicated in the pathogenesis of BPD. The aim of the present study was to clarify whether caffeine, an unspecific phosphodiesterase (PDE) inhibitor, and rolipram, a prototypical PDE-4 selective inhibitor, were both able to affect TGF-β1-induced Smad signalling and CTGF/transgelin expression in lung epithelial cells. Furthermore, the effect of transgelin knock-down on Smad signalling was studied. The pharmacological effect of caffeine and rolipram on Smad signalling was investigated by means of a luciferase assay via transfection of a TGFβ1- inducible reporter plasmid in A549 cells. The regulation of CTGF and transgelin expression by caffeine and rolipram were studied by promoter analysis, real-time PCR and Western blot. Endogenous transgelin expression was down-regulated by lentiviral transduction mediating transgelin-specific shRNA expression. The addition of caffeine and rolipram inhibited TGFβ1 induced reporter gene activity in a concentration-related manner. They also antagonized the TGF-b1 induced upregulation of CTGF and transgelin on the promoter-, the mRNA-, and the protein-level. Functional analysis showed that transgelin silencing reduced TGF-β1 induced Smad-signalling and CTGF induction in lung epithelial cells. The present study highlights possible new molecular mechanisms of caffeine and rolipram including an inhibition of Smad signalling and of TGF-β1 regulated genes involved in airway remodelling. An understanding of these mechanisms might help to explain the protective effects of caffeine in prevention of BPD and suggests rolipram to be a potent replacement for caffeine.
Es werden Daten zur Entwicklung von 99 Kindern zwischen 13 und 36 Monaten, die in deutschen Kindertagesstätten betreut wurden, für die Bereiche Motorik, Sprache vorgestellt. Die Erhebung beruht auf dem Konzept des Pikler-Instituts in Budapest/Ungarn, mit dem die Entwicklung von mehreren tausend Kindern dokumentiert wurde. In den vorläufigen Schlussfolgerungen werden die aktuellen Diskussionen zur Tagesbetreuung von Kleinkindern berücksichtigt.
Background
Rhabdomyosarcoma is the most frequent malignant intraorbital tumour in paediatric patients. Differentiation of tumour recurrence or metastases from post-therapeutic signal alteration can be challenging, using standard MR imaging techniques. Diffusion-weighted MRI (DWI) is increasingly considered a helpful supplementary imaging tool for differentiation of orbital masses.
Case presentation
We report on a 15-year-old female adolescent of Caucasian ethnicity who developed isolated bilateral thickening of extraocular eye muscles about two years after successful multimodal treatment of orbital alveolar rhabdomyosarcoma. Intramuscular restricted diffusion was the first diagnostic indicator suggestive of metastatic disease to the eye muscles. DWI subsequently showed signal changes consistent with tumour progression, complete remission under chemoradiotherapy and tumour recurrence.
Conclusions
Restricted diffusivity is a strong early indicator of malignancy in orbital tumours. DWI can be the key to correct diagnosis in unusual tumour manifestations and can provide additional diagnostic information beyond standard MRI and PET/CT. Diffusion-weighted MRI is useful for monitoring therapy response and for detecting tumour recurrence.
Background: School-based intervention studies promoting a healthy lifestyle have shown favorable immediate health effects. However, there is a striking paucity on long-term follow-ups. The aim of this study was therefore to assess the 3 yr-follow-up of a cluster-randomized controlled school-based physical activity program over nine month with beneficial immediate effects on body fat, aerobic fitness and physical activity.
Methods and Findings: Initially, 28 classes from 15 elementary schools in Switzerland were grouped into an intervention (16 classes from 9 schools, n = 297 children) and a control arm (12 classes from 6 schools, n = 205 children) after stratification for grade (1st and 5th graders). Three years after the end of the multi-component physical activity program of nine months including daily physical education (i.e. two additional lessons per week on top of three regular lessons), short physical activity breaks during academic lessons, and daily physical activity homework, 289 (58%) participated in the follow-up. Primary outcome measures included body fat (sum of four skinfolds), aerobic fitness (shuttle run test), physical activity (accelerometry), and quality of life (questionnaires). After adjustment for grade, gender, baseline value and clustering within classes, children in the intervention arm compared with controls had a significantly higher average level of aerobic fitness at follow-up (0.373 z-score units [95%-CI: 0.157 to 0.59, p = 0.001] corresponding to a shift from the 50th to the 65th percentile between baseline and follow-up), while the immediate beneficial effects on the other primary outcomes were not sustained.
Conclusions: Apart from aerobic fitness, beneficial effects seen after one year were not maintained when the intervention was stopped. A continuous intervention seems necessary to maintain overall beneficial health effects as reached at the end of the intervention.
Influenza gehört zu den häufigsten respiratorischen Erkrankungen im Kindesalter. Auf Grund der raschen weltweiten Verbreitung des im Frühjahr 2009 neu aufgetretenen pandemischen Influenza A (H1N1) 2009- Virus rief die Weltgesundheitsorganisation (WHO) am 11. Juni 2009 die höchste Pandemiestufe aus. Ziel der vorliegenden Studie war es, alle hospitalisierten Kinder < 18 Jahren im Raum Würzburg mit laborchemischem Nachweis von pandemischer Influenza A (H1N1) 2009 (PIA) zu erfassen und den klinischen Verlauf sowie die aufgetretenen Komplikationen zu beschreiben. Weiterhin wurde die PIA-assoziierte Hospitalisations-Inzidenz für das Haupteinzugsgebiet der Kliniken für verschiedene Altersgruppen berechnet und mit Hospitalisations-Inzidenzen für saisonale Influenza der Saisons 2006/2007 bis 2008/2009 verglichen.
Im Zeitraum von Juli 2009 bis März 2010 waren 94 Kinder < 18 Jahren (62% männlich) mit einer PIA-Infektion in stationärer Behandlung. Das Alter der Patienten lag im Median bei 7,1 Jahren (IQR: 3-12 Jahre). Eine Vorerkrankung bestand bei 40 Kindern (43%), wobei hier Adipositas (n=12, 30% der 40 Patienten mit Grunderkrankung), Asthma bronchiale (n=10, 25%) und neurologische Erkrankungen (n=8, 20%) am häufigsten waren. Die häufigsten Symptome bei stationärer Aufnahme waren Husten (n=75, 80% der 94 Patienten), Fieber (n=73, 78%) und Rhinitis (n=48, 51%). Eine Komplikation der PIA trat bei 37 Kindern (39%) auf, am häufigsten war eine Infektion der unteren Luftwege. Sechzehn Kinder (17%) benötigten eine Sauerstoffsupplementierung und drei Kinder (3%) wurden maschinell beatmet. Sechs Kinder (6%) wurden intensivstationär behandelt. Lediglich 3 Kinder (3%) waren gegen PIA und eines (1%) gegen saisonale Influenza geimpft. Die geschätzte Hospitalisations-Inzidenz im Würzburger Raum lag bei 118/100.000 für Kinder unter 18 Jahren und war am höchsten für Kinder unter einem Jahr (242/100.000). Die Hospitalisations-Inzidenz für saisonale Influenza A für Kinder unter 18 Jahren war in den drei vorhergehenden Saisons 2006/2007, 2007/2008 und 2008/2009 mit 41-97/100.000 niedriger als für PIA. Neben den 94 ambulant erworbenen Infektionen traten sieben nosokomiale Infektionen auf. Hierunter war ein Todesfall bei einem 16-jährigen Mädchen mit schweren Grunderkrankungen zu verzeichnen.
Trotz der hohen Hospitalisierungs-Inzidenz verlief der überwiegende Anteil an PIA-assoziierten Hospitalisierungen ohne schwere Komplikationen. Kinder mit einer Grunderkrankung waren häufiger von einer Komplikation der PIA betroffen und nur ein geringer Anteil dieser Patienten war gegen Influenza geimpft, obwohl eine explizite Impfempfehlung der Ständigen Impfkommission am Robert Koch-Institut für diese Patientengruppe besteht. Höhere Durchimpfungsraten sind notwendig, um die Krankheitslast und das Auftreten von Komplikationen zu reduzieren. Derzeit wird daher die Einführung einer generellen Empfehlung der Impfung gegen Influenza für Kinder diskutiert.
Die in vitro-Generierung naiver T-Zellen wäre ein wichtiger Fortschritt in der Therapie verschiedenster Erkrankungen mit T-Zelldefizienz (HIV, Immundefekte, Stammzell-transplantierte Patienten). Zur Erreichung dieses Ziels wurden in der vorliegenden Arbeit zwei Teilprojekte bearbeitet: a) die Bestimmung der Frequenz CD34+ Stammzellen in Knochenmark, Nabelschnurblut und Leukapheresat, die über ein bevorzugtes lymphoides Differenzierunspotential verfügen. Desweiteren wurde in diesem Zusammenhang nach zwei Phänotypen spezifischer lymphoider Progenitorpopulationen gesucht: CD34+lin-CD45RAhiCD7+ und CD34+lin- CD10+CD24-. b) die Auswertung von in vitro Zellkulturversuchen, bei denen mit Hilfe einer neuartigen Zellkulturmatrix, eine Generierung naiver T-Zellen aus humanen CD34+ Stammzellen möglich sein soll. Unsere Analysen ergaben, dass die CD34+lin-CD45RAhiCD7+ Progenitorpopulation im Knochenmark und im Leukapheresat zu identifizieren war, im Nabelschnurblut jedoch unter der Nachweisgrenze lag. Ebenso konnte die CD34+lin-CD10+CD24- Progenitorpopulation im Knochenmark, Leukapheresat und Nabelschnurblut gefunden werden, allerdings in deutlich niedrigeren Frequenzen als bislang berichtet. Interessanterweise lag der Anteil Linienmarker-negativer Zellen, d.h. der unreifen Vorläuferzellen, im Knochenmark signifikant höher als im Leukapheresat und Nabelschnurblut. Eine mögliche Erklärung dafür könnte sein, daß ins periphere Blut nur reifere Subpopulationen von Progenitorzellen mobilisiert werden.
In den Zellkulturversuchen zeigte sich, daß auch mit Hilfe einer neuartigen 3D- Zellkulturmatrix weder mit humanen Hautfibroblasten noch mit humanen Thymusfragmenten als Stromazellquelle aus CD34+ peripheren Blutstammzellen T-Zellen in vitro generiert werden konnten. Es entstanden vielmehr überwiegend Zellen mit monozytärem Phänotyp, und die CD3+ T- Zellen, die in einigen Versuchen gemessen worden waren, erwiesen sich als Residuen aus dem Thymusgewebe. Diese Ergebnisse stehen somit im Widerspruch zu einer publizierten methodischen Arbeit, die mit murinem
Thymusgewebe als Stromazellquelle erfolgreich naive T-Zellen generieren konnte.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass lymphoide Progenitoren in klinischen Routinepräparaten wie Knochenmark oder Leukapheresat in niedriger Frequenz natürlicherweise enthalten sind. Da mit derzeit verfügbaren Kultursystemen die in vitro Generierung reifer T- Zellen schwierig bzw. noch nicht möglich ist, stellt sich die Frage, ob nicht zumindest lymphoide Progenitoren in einem noch weiter zu optimierenden in vitro Zellkultursystem differenziert werden können. Durch Kotransplantation dieser Zellen könnte man die Frequenz der lymphoiden Progenitoren im Blut erhöhen und dadurch die T- Zellregeneration beschleunigen. Dieser Ansatz wird in Nachfolgeexperimenten unserer Arbeitsgruppe weiter verfolgt.
There are no European recommendations on issues specifically related to lung transplantation (LTX) in cystic fibrosis (CF). The main goal of this paper is to provide CF care team members with clinically relevant CF-specific information on all aspects of LTX, highlighting areas of consensus and controversy throughout Europe. Bilateral lung transplantation has been shown to be an important therapeutic option for end-stage CF pulmonary disease. Transplant function and patient survival after transplantation are better than in most other indications for this procedure. Attention though has to be paid to pretransplant morbidity, time for referral, evaluation, indication, and contraindication in children and in adults. This review makes extensive use of specific evidence in the field of lung transplantation in CF patients and addresses all issues of practical importance. The requirements of pre-, peri-, and postoperative management are discussed in detail including bridging to transplant and postoperative complications, immune suppression, chronic allograft dysfunction, infection, and malignancies being the most important. Among the contributors to this guiding information are 19 members of the ECORN-CF project and other experts. The document is endorsed by the European Cystic Fibrosis Society and sponsored by the Christiane Herzog Foundation.
Prevalence of antibodies against influenza A and B viruses in children in Germany, 2008 to 2010
(2014)
The prevalence of influenza A and B virus-specific IgG was determined in sera taken between 2008 and 2010 from 1,665 children aged 0-17 years and 400 blood donors in Germany. ELISA on the basis of whole virus antigens was applied. Nearly all children aged nine years and older had antibodies against influenza A. In contrast, 40% of children aged 0-4 years did not have any influenza A virus-specific IgG antibodies. Eighty-six percent of 0-6 year-olds, 47% of 7-12 year-olds and 20% of 13-17 year-olds were serologically naive to influenza B viruses. By the age of 18 years, influenza B seroprevalence reached approximately 90%. There were obvious regional differences in the seroprevalence of influenza B in Germany. In conclusion, seroprevalences of influenza A and influenza B increase gradually during childhood. The majority of children older than eight years have basal immunity to influenza A, while comparable immunity against influenza B is only acquired at the age of 18 years. Children aged 0-6 years, showing an overall seroprevalence of 67% for influenza A and of 14% for influenza B, are especially at risk for primary infections during influenza B seasons.
Background
Health-related and disease-specific quality of life (HRQoL) has been increasingly valued as relevant clinical parameter in cystic fibrosis (CF) clinical care and clinical trials. HRQoL measures should assess – among other domains – daily functioning from a patient’s perspective. However, validation studies for the most frequently used HRQoL questionnaire in CF, the Cystic Fibrosis Questionnaire (CFQ), have not included measures of physical activity or fitness. The objective of this study was, therefore, to determine the cross-sectional and longitudinal relationships between HRQoL, physical activity and fitness in patients with CF.
Methods
Baseline (n = 76) and 6-month follow-up data (n = 70) from patients with CF (age ≥12 years, FEV1 ≥35%) were analysed. Patients participated in two multi-centre exercise intervention studies with identical assessment methodology. Outcome variables included HRQoL (German revised multi-dimensional disease-specific CFQ (CFQ-R)), body composition, pulmonary function, physical activity, short-term muscle power, and aerobic fitness by peak oxygen uptake and aerobic power.
Results
Peak oxygen uptake was positively related to 7 of 13 HRQoL scales cross-sectionally (r = 0.30-0.46). Muscle power (r = 0.25-0.32) and peak aerobic power (r = 0.24-0.35) were positively related to 4 scales each, and reported physical activity to 1 scale (r = 0.29). Changes in HRQoL-scores were directly and significantly related to changes in reported activity (r = 0.35-0.39), peak aerobic power (r = 0.31-0.34), and peak oxygen uptake (r = 0.26-0.37) in 3 scales each. Established associates of HRQoL such as FEV1 or body mass index correlated positively with fewer scales (all 0.24 < r < 0.55).
Conclusions
HRQoL was associated with physical fitness, especially aerobic fitness, and to a lesser extent with reported physical activity. These findings underline the importance of physical fitness for HRQoL in CF and provide an additional rationale for exercise testing in this population.
Das Bestreben, den Aufbau, die Funktion sowie die Entwicklung des Immunsystems zu verstehen, steht schon lange Zeit im Zentrum des Interesses vieler Forschungsarbeiten, insbesondere um auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse neue Behandlungsansätze für immunologisch relevante Krankheitsbilder zu entwickeln.
Stillen könnte ein wichtiger Faktor sein, der bei der Entwicklung und Differenzierung von T-Zell-Subpopulationen und Zytokinmustern im Säuglings- und Kindesalter eine bedeutende Rolle spielt.
Die Zielsetzung der hier vorgelegten Promotionsarbeit war es, den potentiellen Effekt des Faktors Stillen auf die Entwicklung, die Verteilung und die Differenzierung von Zell-populationen sowie die Expression von Zytokinen bei gesunden Kindern zu untersuchen. Dies geschah insbesondere im Hinblick auf einen möglicherweise vorhandenen Shift der relativen Verteilung der TH1- und TH2-Zytokinen, da in retrospektiven Kohortenstudien bereits gezeigt werden konnte, dass gestillte Kinder eine geringere Anfälligkeit gegenüber schwerwiegenden bakteriellen Infektionen (BACHRACH ET AL., 2003) sowie einer verminderten Inzidenz von Autoimmunerkrankungen (KOLETZKO ET AL., 1989; PISACANE ET AL., 1994) aufweisen.
Die Studienkohorte bestand aus 196 gesunden Kindern im Alter zwischen 26 Tagen und 12 Jahren und 352 Tagen. Diese wurde in vier Altersgruppen unterteilt (<1, 1- <3, 3- <6 und 6-<13 Jahre) und mittels eines Fragebogens im Hinblick auf ein möglicherweise vorhandenes Bias bezüglich exogener Einflussfaktoren wie Impfungen, Nikotinexposition (FELESZKO ET AL., 2006) und allergische Erkrankungen in der Familie (HRDÝ ET AL., 2010), die in diesem Zusammenhang diskutiert werden, überprüft. Dabei zeigten sich keine signifikanten Unter-schiede zwischen den Gruppen.
Alle immunologischen Parameter wurden in peripherem, heparinisiertem Blut ermittelt. Zunächst wurde mittels Durchflusszytometrie (FACS) eine Phänotypisierung, anhand von antikörpermarkierten Oberflächenantigenen der T-, B- und NK-Zellpopulationen („Immun-status“), durchgeführt. Des Weiteren wurden die mononuklearen Zellen des peripheren Blutes (PBMC) mittels PMA und Ionomycin stimuliert und die Zytokinsekretion durch Brefeldin blockiert. Durch FACS-Analyse wurde die nach 20-24 stündiger Anregung in der Kultur vorhandene intrazellulärer Zytokinexpression von IL2, IFNγ, TNFα, IL4, IL10, TGFβ und IL17 in den T-Zellpopulationen ermittelt. In einem zweiten Schritt wurde der Quotient aus IFNγ und IL4 berechnet, um das Verhältnis zwischen TH1 und TH2 zu analysieren.
Das Datenmaterial zeigt die Entwicklung der T-Zell-Subpopulationen mit dem Alter. Junge Kinder zeigen eine durch regulatorische T-Zellen (Treg) bzw. TH0-Zellen vorherrschende TGFβ und IL2-Expression, während ältere Kinder das gesamte Repertoire an TH1 (IFNγ, TNFα) und TH2-Zytokinen (IL4), insbesondere durch T-Gedächtniszellen, exprimieren. Diese Ergebnisse bestätigten bereits zuvor beschriebene – vom Faktor Stillen unabhängige – altersabhängige Veränderungen der Zellpopulationen und der Zytokinexpression. Aus diesem Grund konnte von einer „normalen Verteilung“ der Studienkohorte ausgegangen werden.
Zwischen gestillten und nicht-gestillten Kindern hat sich gezeigt, dass sich die Größe und das Verhältnis der übergeordneten Zellpopulationen (T-Helferzellen, zytotoxische T-Zellen) sowie die Reifung der T-Zellen (naive T-Zellen, T-Gedächtniszellen) bezogen auf das Alter nicht unterscheiden. Hingegen zeigt der Faktor Stillen in der Tat einen Einfluss auf die TH1/TH2-Balance. Bei gestillten Kindern lässt sich eine stärkere Gewichtung in Richtung der TH2-Zytokine feststellen (niedrigere IFNγ/IL4-Ratio), so dass davon auszugehen ist, dass Stillen einen so genannten TH2-Shift induziert. Dieses gegenüber nicht-gestillten Kindern „verschobene“ Gleichgewicht bleibt bis zur Altersgruppe der 6-13 Jährigen konstant. Gestillte Kinder haben zudem, im Vergleich zu Formula-ernährten Kindern, ein höheres Vermögen TH1-Zytokine wie TNFα und IFNγ zwischen dem dritten und sechsten Lebensjahr zu bilden.
Diese Daten entsprechen nicht einem vorherrschenden TH2-Muster und einer Allergiedisposition, aber sie können die geringere Inzidenz von bakteriellen Infektionen im Vorschulalter (TH1-Antworten benötigt) und von TH1-vermittelten Autoimmunerkrankungen bei gestillten Kindern erklären.
Aufgrund der Ergebnisse wird deutlich, dass Muttermilch einen bedeutenden Einfluss auf das Immunsystem hat. Insbesondere konnte gezeigt werden, dass der Einfluss der Muttermilchernährung über den eigentlichen Zeitraum des Stillens hinausreicht. Eine Prägung des Immunsystems durch die Muttermilch, während der frühen Kindheit, erscheint deshalb sehr wahrscheinlich. Diese Ergebnisse sollten selbstverständlich durch weiterreichende Studien, die eventuell vorhandene weitere Störgrößen wie genetische Prädispositionen oder auch Umwelttoxine einschließen, verifiziert werden.
Zudem wäre es von Interesse welche in der Muttermilch enthaltene Stoffe zu diesem TH2-Shift beitragen oder ob es sich bei den Einflussfaktoren vielmehr um in der Muttermilch nicht enthaltene Stoffe handelt, die in Formula-Nahrung enthalten sind, wie zum Beispiel Kuhmilchantigene.
Schlussendlich bleibt festzuhalten, dass Muttermilch erwiesene positive Vorteile mit sich bringt, wie geringere Infektionsraten (Atemwegsinfektionen, Otitis media) und eine Risiko-verminderung für bestimmte Erkrankungen (Diabetes mellitus Typ1, Morbus Crohn, Multiple Sklerose) im späteren Leben. Die Ergebnisse dieser Arbeit können bestätigen, dass das Stillen mit Muttermilch tatsächlich einen Einfluss auf die Entwicklung des individuellen Immunsystems hat, der auch nach dem Abstillen weiter anhält.
Eine wichtige Rolle kann diese Erkenntnis bei der Beratung werdender Mütter spielen, gerade in Hinblick auf ein gegebenenfalls erhöhtes endogenes familiäres Risiko für beispielsweise Autoimmunerkrankungen. Folgearbeiten sind sicher wünschenswert, um den pathophysiologischen Hintergrund dieser beobachteten Daten besser zu verstehen.