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Sonstige beteiligte Institutionen
- Zentrallabor, Universitätsklinikum Würzburg (2)
- Apotheke, Universitätsklinikum Würzburg (1)
- Department of Medicinal Chemistry, University of Vienna, Althanstraße 14, 1090 Vienna, Austria (1)
- Department of Pharmaceutical Technology and Biopharmaceutics, University of Vienna, Althanstraße 14, 1090 Vienna, Austria (1)
- EMBL Mouse Biology Unit, Monterotondo, Italien (1)
- Interdisziplinäres Zentrum für Klinische Forschung (ZIKF), Würzburg (1)
- Klinik für Anästhesiologie, Universität Mainz (1)
- Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie des Universitätsklinikums Würzburg (1)
- Klinikum Fulda gAG (1)
- Krankenhaushygiene und Antimicrobial Stewardship (1)
Background: COVID-19 patients are at high thrombotic risk. The safety and efficacy of different anticoagulation regimens in COVID-19 patients remain unclear. Methods: We searched for randomised controlled trials (RCTs) comparing intermediate- or therapeutic-dose anticoagulation to standard thromboprophylaxis in hospitalised patients with COVID-19 irrespective of disease severity. To assess efficacy and safety, we meta-analysed data for all-cause mortality, clinical status, thrombotic event or death, and major bleedings. Results: Eight RCTs, including 5580 patients, were identified, with two comparing intermediate- and six therapeutic-dose anticoagulation to standard thromboprophylaxis. Intermediate-dose anticoagulation may have little or no effect on any thrombotic event or death (RR 1.03, 95% CI 0.86–1.24), but may increase major bleedings (RR 1.48, 95% CI 0.53–4.15) in moderate to severe COVID-19 patients. Therapeutic-dose anticoagulation may decrease any thrombotic event or death in patients with moderate COVID-19 (RR 0.64, 95% CI 0.38–1.07), but may have little or no effect in patients with severe disease (RR 0.98, 95% CI 0.86–1.12). The risk of major bleedings may increase independent of disease severity (RR 1.78, 95% CI 1.15–2.74). Conclusions: Certainty of evidence is still low. Moderately affected COVID-19 patients may benefit from therapeutic-dose anticoagulation, but the risk for bleeding is increased.
Vaccination hesitancy is a threat to herd immunity. Healthcare workers (HCWs) play a key role in promoting Coronavirus disease 2019 (COVID-19) vaccination in the general population. We therefore aimed to provide data on COVID-19 vaccination acceptance/hesitancy among German HCWs. For this exploratory, cross-sectional study, an online survey was conducted in February 2021. The survey included 54 items on demographics; previous vaccination behavior; trust in vaccines, physicians, the pharmaceutical industry and health politics; fear of adverse effects; assumptions regarding the consequences of COVID-19; knowledge about vaccines; and information seeking behavior. Odds ratios with 95% confidence intervals were calculated and chi-square tests were performed. Four thousand five hundred surveys were analyzed. The overall vaccination acceptance was 91.7%. The age group ≤20 years showed the lowest vaccination acceptance. Factors associated with vaccination hesitancy were lack of trust in authorities and pharmaceutical companies. Attitudes among acquaintances were associated with vaccination hesitancy too. Participants with vaccination hesitancy more often obtained information about COVID-19 vaccines via messenger services or online video platforms and underperformed in the knowledge test. We found high acceptance amongst German HCWs. Several factors associated with vaccination hesitancy were identified which could be targeted in HCW vaccination campaigns.
(1) Background: Nowadays, the use of microsurgical free flaps is a standard operative procedure in reconstructive surgery. Still, thrombosis of the microanastomosis is one of the most fatal postoperative complications. Clinical evaluation, different technical devices and laboratory markers are used to monitor critical flap perfusion. Macrophage migration inhibitory factor (MIF), a structurally unique cytokine with chemokine-like characteristics, could play a role in predicting vascular problems and the failure of flap perfusion. (2) Methods: In this prospective observational study, 26 subjects that underwent microsurgical reconstruction were observed. Besides clinical data, the number of blood leukocytes, CRP and MIF were monitored. (3) Results: Blood levels of MIF, C-reactive protein (CRP) and leukocytes increased directly after surgery. Subjects that needed surgical revision due to thrombosis of the microanastomosis showed significantly higher blood levels of MIF than subjects without revision. (4) Conclusion: We conclude that MIF is a potential and innovative indicator for thrombosis of the microanastomosis after free flap surgery. Since it is easy to obtain diagnostically, MIF could be an additional tool to monitor flap perfusion besides clinical and technical assessments.
In der Volumentherapie galt das Kolloid Hydroxyethylstärke (HES) lange Zeit als ideale Infusionslösung und war der in Deutschland am häufigsten eingesetzte Plasmaexpander. In den letzten Jahren mehrten sich jedoch die Hinweise, dass HES insbesondere bei kritisch Kranken zu einer akuten Nierenfunktionsverschlechterung beitragen könnte, welche das klinische Ergebnis wesentlich beeinflusst. Der genaue Pathomechanismus ist bis heute nicht geklärt. Bekannt ist, dass sich HES nach intravenöser Applikation in vielen verschiedenen Geweben ablagert, wobei eine renale Anreicherung bevorzugt in proximalen Tubuluszellen stattfindet. Histopathologisch finden sich große Mengen intrazellulärer Vesikel im Zytoplasma, welche zu einer Zellschwellung führen, die auch als osmotische Nephrose bezeichnet und als prinzipiell reversibel erachtet wird. Der zelluläre Abbau soll dabei im Allgemeinen über das lysosomale System stattfinden. Dieses ist fester Bestandteil der Autophagie, welche ein evolutionär in allen Eukaryonten konservierter stress-induzierter kataboler Prozess ist, der der zellulären Homöostase und energieeffizienten Selbstreinigung dient. Hierbei werden defekte Makromoleküle durch Lysosomen in ihre Grundbestandteile zerlegt und der Zelle als Bausteine wieder zur Verfügung gestellt.
In dieser Arbeit wurde in einem ersten Schritt der Einfluss von HES der 3. Generation auf die Viabilität von HK-2-Zellen mit zwei unabhängigen in vitro Assays überprüft. Diese beruhen auf einem Substratumsatz durch zytosolische bzw. mitochondriale Dehydrogenasen. Für beide Assays konnte zu verschiedenen Inkubationszeitpunkten bis 21 Stunden jeweils eine konzentrationsabhängige Viabilitätsreduktion durch HES festgestellt werden, welche auch nach einer „Regenerationsphase“ noch verringert nachweisbar und somit partiell reversibel war.
Im nächsten Schritt wurde die Hypothese überprüft, ob eine medikamentöse Induktion der Autophagie die beobachtete Viabilitätsreduktion abschwächen oder sogar aufheben kann. Hierbei wurde analog zu einer Arbeit von Liu et al. (2014) eine Inkubationszeit von insgesamt acht Stunden gewählt, da nach diesem Zeitraum eine perinukleäre Cluster-Bildung der Lysosomen beobachtet werden konnte, welche für eine erhöhte Autophagierate spricht. Es kamen im Folgenden HES-Lösungen von 0,75% zum Einsatz, da diese aufgrund einer Viabilitätsreduktion um zirka ein Drittel als am besten geeignet betrachtet wurden. Der Autophagieinduktor Everolimus zeigte hierbei in dem auf mitochondrialen Dehydrogenasen basierenden EZ4U-Assay eine fast vollständige Aufhebung der HES-vermittelten Viabilitätsreduktion. Dieser Effekt konnte durch den MAP-Kinase-Kinase-Blocker U0126 aufgehoben werden. Andere Autophagiemodulatoren hingegen bewirkten zumeist nur geringe Änderungen der Zellviabilität.
Zuletzt wurde auf Proteinebene untersucht, ob zentrale Moleküle bzw. Komplexe der Autophagie unter HES zum einen im zeitlichen Verlauf und zum anderen unter zusätzlichem Einfluss der Modulatoren eine Expressionsänderung aufwiesen. HES alleine bewirkte im zeitlichen Verlauf weitestgehend keine signifikante Expressionsänderung. Auch im Vergleich zu einer 0%-HES-Kontrolllösung konnten keine relevanten Unterschiede festgestellt werden. Die Koinkubation mit Everolimus führte zu einer erhöhten Expression der Quotienten ppERK/pERK und LC3BII/LC3BI, U0126 konnte dies jeweils weitestgehend wieder aufheben. Perifosin bewirkte ebenso wie 3-Methyladenin eine verringerte Expression von Akt, Chloroquin führte zu keiner signifikanten Expressionsänderung aller bestimmter Proteine. Darüber hinaus verursachten alle Modulatoren keine signifikante Expressionsänderung des zentralen Autophagiekomplexes Beclin1 sowie von LAMP2 und SQSTM1.
Insgesamt sprechen die Ergebnisse dieser Arbeit gegen eine allgemeine, direkte Beeinflussung von klassischer Autophagie durch HES. Der Autophagieinduktor Everolimus zeigte jedoch einen protektiven Effekt auf die Zellviabilität, welcher vermutlich über einen Autophagie-vermittelten Weg verursacht wird. Unsere Arbeitsgruppe konnte darüber hinaus eine HES-vermittelte Reduktion von ROS beobachten. Das Autophagienetzwerk ist eng mit der zellulären Redox-Homöostase verknüpft. Eine verminderte ROS-Bildung könnte zu einer verminderten Autophagierate und somit auch verringerten Zellviabilität führen, welche durch Everolimus kompensiert wird.
Bisher ungeklärt ist auch, auf welchem Weg HES in die Zelle aufgenommen wird. Denkbar wäre, dass größere HES-Moleküle via Endozytose in die Zelle gelangen. Hierbei ist der mTORC1-Komplex ein wichtiger Regulator, der durch Everolimus gehemmt wird und somit über eine verringerte HES-Aufnahme zu einer Viabilitätssteigerung führen könnte. Kleinere HES-Moleküle dagegen könnten über Glukose-Transporter aufgenommen werden, die möglicherweise über AMPK reguliert werden.
Mortality in critically ill coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients is high and pharmacological treatment strategies remain limited. Early-stage predictive biomarkers are needed to identify patients with a high risk of severe clinical courses and to stratify treatment strategies. Macrophage migration inhibitory factor (MIF) was previously described as a potential predictor for the outcome of critically ill patients and for acute respiratory distress syndrome (ARDS), a hallmark of severe COVID-19 disease. This prospective observational study evaluates the predictive potential of MIF for the clinical outcome after severe COVID-19 infection. Plasma MIF concentrations were measured in 36 mechanically ventilated COVID-19 patients over three days after intensive care unit (ICU) admission. Increased compared to decreased MIF was significantly associated with aggravated organ function and a significantly lower 28-day survival (sequential organ failure assessment (SOFA) score; 8.2 ± 4.5 to 14.3 ± 3, p = 0.009 vs. 8.9 ± 1.9 to 12 ± 2, p = 0.296; survival: 56% vs. 93%; p = 0.003). Arterial hypertension was the predominant comorbidity in 85% of patients with increasing MIF concentrations (vs. decreasing MIF: 39%; p = 0.015). Without reaching significance, more patients with decreasing MIF were able to improve their ARDS status (p = 0.142). The identified association between an early MIF response, aggravation of organ function and 28-day survival may open future perspectives for biomarker-based diagnostic approaches for ICU management of COVID-19 patients.
Purpose: The threat of national and international terrorism remains high. Preparation is the key requirement for the resilience of hospitals and out-of-hospital rescue forces. The scientific evidence for defining medical and tactical strategies often feeds on the analysis of real incidents and the lessons learned derived from them. This systematic review of the literature aims to identify and systematically report lessons learned from terrorist attacks since 2001.
Methods: PubMed was used as a database using predefined search strategies and eligibility criteria. All countries that are part of the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) were included. The time frame was set between 2001 and 2018.
Results: 68 articles were included in the review. From these, 616 lessons learned were extracted and summarized into 15 categories. The data shows that despite the difference in attacks, countries, and casualties involved, many of the lessons learned are similar. We also found that the pattern of lessons learned is repeated continuously over the time period studied.
Conclusions: The lessons from terrorist attacks since 2001 follow a certain pattern and remained constant over time. Therefore, it seems to be more accurate to talk about lessons identified rather than lessons learned. To save as many victims as possible, protect rescue forces from harm, and to prepare hospitals at the best possible level it is important to implement the lessons identified in training and preparation.
D-4F, ein ApoA-I-mimetisches Peptid, lindert mechanische Hyperalgesie nach Verabreichung an Nagetiere, die an entzündlichen und neuropathischen Schmerzen leiden. D-4F fängt proalgetische oxidierte Lipide ab – als ein solches entzündungshemmendes Medikament – aktiviert aber auch ATP-bindende Kassettentransporter (Abca1 und Abcg1) – als ein solches anti-atherosklerotisches Medikament. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von Neuropathie und deren Behandlung mit D-4F auf die Expression von Abca1/Abcg1 sowie Zytokinen zu untersuchen.
Hintergrund
Im Rahmen der Pandemie des SARS-CoV-2-Virus erlangte das Patientenkollektiv der Schwangeren früh Aufmerksamkeit. Initial wurde angesichts sich früh abzeichnender Krankheitsfälle bei jüngeren Patienten mit einem erheblichen Aufkommen peripartal zu betreuender, COVID-19-positiver Schwangerer gerechnet.
Ziel der Arbeit
Diese Arbeit vermittelt einen Einblick in die SARS-CoV-2-Infektionszahlen im Rahmen der geburtshilflichen Anästhesie zu Beginn der Pandemie sowie während der zweiten Infektionswelle in Deutschland.
Methoden
Über das COALA-Register (COVID-19 related Obstetric Anaesthesia Longitudinal Assessment-Registry) wurden sowohl von März bis Mai 2020 als auch von Oktober 2020 bis Februar 2021 in Deutschland und der Schweiz wöchentlich prospektiv Daten zu Verdachts- und bestätigten SARS-CoV-2-Fällen bei Schwangeren zum Zeitpunkt der Geburt erhoben. Betrachtet wurden die Verteilung dieser auf die Anzahl der Geburten, Zentren und Erhebungswochen sowie mütterliche Charakteristika und Krankheitsverläufe.
Ergebnisse
Neun Zentren haben im Verlauf 44 SARS-CoV-2-positive Schwangere zum Zeitpunkt der Geburt bei 7167 Geburten (0,6 %) gemeldet (3 Fälle auf 2270 Geburten (0,4 %) und 41 Fälle auf 4897 Geburten (0,8 %)). Berichtet wurden 2 schwere COVID-19-Verläufe (n = 1 mit Todesfolge nach ECMO, n = 1 mit ECMO überlebt). Bei 28 (68 %) Patientinnen verlief die Infektion asymptomatisch. Ein Neugeborenes wurde im Verlauf positiv auf SARS-CoV‑2 getestet.
Schlussfolgerung
Mithilfe des Registers konnte das Auftreten von Fällen zu Beginn der Pandemie zeitnah eingeschätzt werden. Es traten sporadisch Verdachtsfälle bzw. bestätigte Fälle auf. Aufgrund fehlender flächendeckender Testung muss aber von einer Dunkelziffer asymptomatischer Fälle ausgegangen werden. Während der zweiten Infektionswelle wurden 68 % asymptomatische Fälle gemeldet. Jedoch kann es bei jungen, gesunden Patientinnen ohne das Vorliegen typischer Risikofaktoren zu schwerwiegenden Verläufen kommen.
Cardiac surgery (CSX) can be lifesaving in elderly patients (age ≥ 80 years) but may still be associated with complications and functional decline. Frailty represents a determinant to outcomes in critically ill patients, but little is known about its influence on elderly CSX-patients. This is a secondary exploratory analysis of a multi-center, prospective observational cohort study of 610 elderly patients admitted to the ICU and followed for one year to document long-term outcomes. CSX-ICU-patients (n = 49) were compared to surgical ICU patients (n = 184) with regard to demographics, frailty, and outcomes. Of all surgical patients, 102 (43%) were considered vulnerable or frail. The subdistribution hazard ratio (SHR) of time to discharge home (TTDH) for vulnerable/frail vs. fit/well patients was 0.54 (95% confidence interval (CI), 0.34, 0.86, p = 0.007). The p-value for effect modification between surgery group (CSX vs. surgical ICU patients) and Clinical Frailty Scale (CFS) group was not significant (p = 0.37) suggesting that the observed difference in the CFS effect between the CSX and surgical ICU patients is consistent with random error. A further subgroup analysis shows that among surgical ICU patients, the SHR of time to discharge home (TTDH) for vulnerable/frail vs. fit/well patients was 0.49 (95% CI, 0.29, 0.83) while the corresponding SHR for CSX patients was 0.77 (0.32–1.88). In conclusion, preoperative frailty reduced the rate of discharge to home in both surgical and CSX patients, but a larger sample of CSX patients is needed to adequately address this question in this patient group.
Laparoscopic techniques have established themselves as a major part of modern surgery. Their implementation in every surgical discipline has played a vital part in the reduction of perioperative morbidity and mortality. Precise robotic surgery, as an evolution of this, is shaping the present and future operating theatre that an anesthetist is facing. While incisions get smaller and the impact on the organism seems to dwindle, challenges for anesthetists do not lessen and could even become more demanding than in open procedures. This review focuses on the pathophysiological effects of contemporary laparoscopic and robotic procedures and summarizes anesthetic challenges and strategies for perioperative management.
Background: Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) is highly elevated after cardiac surgery and impacts the postoperative inflammation. The aim of this study was to analyze whether the polymorphisms CATT\(_{5–7}\) (rs5844572/rs3063368,“-794”) and G>C single-nucleotide polymorphism (rs755622,-173) in the MIF gene promoter are related to postoperative outcome. Methods: In 1116 patients undergoing cardiac surgery, the MIF gene polymorphisms were analyzed and serum MIF was measured by ELISA in 100 patients. Results: Patients with at least one extended repeat allele (CATT\(_7\)) had a significantly higher risk of acute kidney injury (AKI) compared to others (23% vs. 13%; OR 2.01 (1.40–2.88), p = 0.0001). Carriers of CATT\(_7\) were also at higher risk of death (1.8% vs. 0.4%; OR 5.12 (0.99–33.14), p = 0.026). The GC genotype was associated with AKI (20% vs. GG/CC:13%, OR 1.71 (1.20–2.43), p = 0.003). Multivariate analyses identified CATT\(_7\) predictive for AKI (OR 2.13 (1.46–3.09), p < 0.001) and death (OR 5.58 (1.29–24.04), p = 0.021). CATT\(_7\) was associated with higher serum MIF before surgery (79.2 vs. 50.4 ng/mL, p = 0.008). Conclusion: The CATT\(_7\) allele associates with a higher risk of AKI and death after cardiac surgery, which might be related to chronically elevated serum MIF. Polymorphisms in the MIF gene may constitute a predisposition for postoperative complications and the assessment may improve risk stratification and therapeutic guidance.
Alzheimer's disease (AD), the most common cause of dementia in the elderly, is a neurodegenerative disorder associated with neurovascular dysfunction and cognitive decline. While the deposition of amyloid β peptide (Aβ) and the formation of neurofibrillary tangles (NFTs) are the pathological hallmarks of AD-affected brains, the majority of cases exhibits a combination of comorbidities that ultimately lead to multi-organ failure. Of particular interest, it can be demonstrated that Aβ pathology is present in the hearts of patients with AD, while the formation of NFT in the auditory system can be detected much earlier than the onset of symptoms. Progressive hearing impairment may beget social isolation and accelerate cognitive decline and increase the risk of developing dementia. The current review discusses the concept of a brain–ear–heart axis by which Aβ and NFT inhibition could be achieved through targeted supplementation of neurotrophic factors to the cochlea and the brain. Such amyloid inhibition might also indirectly affect amyloid accumulation in the heart, thus reducing the risk of developing AD-associated amyloid cardiomyopathy and cardiovascular disease.
Progressive deterioration of the central nervous system (CNS) is commonly associated with aging. An important component of the neurovasculature is the blood-brain barrier (BBB), majorly made up of endothelial cells joined together by intercellular junctions. The relationship between senescence and changes in the BBB has not yet been thoroughly explored. Moreover, the lack of in vitro models for the study of the mechanisms involved in those changes impede further and more in-depth investigations in the field. For this reason, we herein present an in vitro model of the senescent BBB and an initial attempt to identify senescence-associated alterations within.
Background: Selective outcome reporting in clinical trials introduces bias in the body of evidence distorting clinical decision making. Trial registration aims to prevent this bias and is suggested by the International Committee of Medical Journal Editors (ICMJE) since 2004.
Methods: The 585 randomized controlled trials (RCTs) published between 1965 and 2017 that were included in a recently published Cochrane review on antiemetic drugs for prevention of postoperative nausea and vomiting were selected. In a retrospective study, we assessed trial registration and selective outcome reporting by comparing study publications with their registered protocols according to the ‘Cochrane Risk of bias’ assessment tool 1.0.
Results: In the Cochrane review, the first study which referred to a registered trial protocol was published in 2004. Of all 585 trials included in the Cochrane review, 334 RCTs were published in 2004 or later, of which only 22% (75/334) were registered. Among the registered trials, 36% (27/75) were pro- and 64% (48/75) were retrospectively registered. 41% (11/27) of the prospectively registered trials were free of selective outcome reporting bias, 22% (6/27) were incompletely registered and assessed as unclear risk, and 37% (10/27) were assessed as high risk. Major outcome discrepancies between registered and published high risk trials were a change from the registered primary to a published secondary outcome (32%), a new primary outcome (26%), and different outcome assessment times (26%). Among trials with high risk of selective outcome reporting 80% favoured at least one statistically significant result. Registered trials were assessed more often as ‘overall low risk of bias’ compared to non-registered trials (64% vs 28%).
Conclusions: In 2017, 13 years after the ICMJE declared prospective protocol registration a necessity for reliable clinical studies, the frequency and quality of trial registration in the field of PONV is very poor. Selective outcome reporting reduces trustworthiness in findings of clinical trials. Investigators and clinicians should be aware that only following a properly registered protocol and transparently reporting of predefined outcomes, regardless of the direction and significance of the result, will ultimately strengthen the body of evidence in the field of PONV research in the future.
The blood–nerve barrier and myelin barrier normally shield peripheral nerves from potentially harmful insults. They are broken down during nerve injury, which contributes to neuronal damage. Netrin-1 is a neuronal guidance protein with various established functions in the peripheral and central nervous systems; however, its role in regulating barrier integrity and pain processing after nerve injury is poorly understood. Here, we show that chronic constriction injury (CCI) in Wistar rats reduced netrin-1 protein and the netrin-1 receptor neogenin-1 (Neo1) in the sciatic nerve. Replacement of netrin-1 via systemic or local administration of the recombinant protein rescued injury-induced nociceptive hypersensitivity. This was prevented by siRNA-mediated knockdown of Neo1 in the sciatic nerve. Mechanistically, netrin-1 restored endothelial and myelin, but not perineural, barrier function as measured by fluorescent dye or fibrinogen penetration. Netrin-1 also reversed the decline in the tight junction proteins claudin-5 and claudin-19 in the sciatic nerve caused by CCI. Our findings emphasize the role of the endothelial and myelin barriers in pain processing after nerve damage and reveal that exogenous netrin-1 restores their function to mitigate CCI-induced hypersensitivity via Neo1. The netrin-1-neogenin-1 signaling pathway may thus represent a multi-target barrier protector for the treatment of neuropathic pain.
Hintergrund
Intensiv- und Beatmungskapazitäten sind für die Behandlung COVID-19-erkrankter Patienten essenziell. Unabhängig davon beanspruchen auch schwer verletzte Patienten häufig Intensiv- und Beatmungskapazitäten. Daraus ergibt sich folgende Fragestellung: Führt eine Ausgangsbeschränkung zu einer Reduktion schwer verletzter Patienten, und kann hierdurch mit frei werdenden Intensivkapazitäten gerechnet werden?
Material und Methoden
Es erfolgte eine retrospektive Auswertung schwer verletzter Patienten mit einem Injury Severity Score (ISS) ≥16 zwischen dem 17.03.2020 und 30.04.2020 (landesweiter Shutdown) an einem überregionalen Traumazentrum. Erfasst wurden der Unfallmechanismus, ISS, Versicherungsträger (BG vs. GKV/PKV), ob es sich um einen dokumentierten Suizidversuch handelte, und ob eine operative Intervention innerhalb der ersten 24 h erforderlich war. Als Kontrollgruppe wurden die Daten des gleichen Zeitraums der Jahre 2018 und 2019 ausgewertet.
Ergebnisse
Es konnte keine wesentliche Veränderung bezüglich der Anzahl an schwer verletzten Patienten festgestellt werden (2018 n = 30, 2019 n = 23, 2020 n = 27). Es zeigten sich insgesamt keine deutlichen Veränderungen der absoluten Zahlen bezüglich der Intensivpflichtigkeit in den ersten 24 h und der Beatmungspflichtigkeit beim Verlassen des Schockraums. Die Anzahl an Patienten, die eine Operation innerhalb der ersten 24 h nach Eintreffen im Schockraum benötigten, war 2020 sogar leicht erhöht, jedoch nicht statistisch signifikant. Der durchschnittliche ISS blieb konstant. Bezüglich der Unfallursache zeigte sich 2020 kein Motorradfahrer, der einen nicht berufsgenossenschaftlich versicherten Unfall erlitt (2018 n = 5, 2019 n = 4, 2020 n = 0). Es wurde 2020 ein erhöhter Anteil an Arbeitsunfällen mit einem ISS ≥16 festgestellt (2018: 10 %, 2019: 26,1 %, 2020: 44,4 %).
Diskussion
Eine Ausgangsbeschränkung führte zu keiner Reduktion verletzter- und intensivpflichtiger Patienten am untersuchten Zentrum. Auch unter einer landesweiten Ausgangsbeschränkung muss für dieses Patientenkollektiv eine ausreichende Menge an Intensiv- und OP-Kapazitäten vorgehalten werden. Die Bestätigung dieser Ergebnisse durch Auswertung nationaler Register steht noch aus.
Diabetic polyneuropathy (DPN) is the most common complication in diabetes and can be painful in up to 26% of all diabetic patients. Peripheral nerves are shielded by the blood-nerve barrier (BNB) consisting of the perineurium and endoneurial vessels. So far, there are conflicting results regarding the role and function of the BNB in the pathophysiology of DPN. In this study, we analyzed the spatiotemporal tight junction protein profile, barrier permeability, and vessel-associated macrophages in Wistar rats with streptozotocin-induced DPN. In these rats, mechanical hypersensitivity developed after 2 weeks and loss of motor function after 8 weeks, while the BNB and the blood-DRG barrier were leakier for small, but not for large molecules after 8 weeks only. The blood-spinal cord barrier remained sealed throughout the observation period. No gross changes in tight junction protein or cytokine expression were observed in all barriers to blood. However, expression of Cldn1 mRNA in perineurium was specifically downregulated in conjunction with weaker vessel-associated macrophage shielding of the BNB. Our results underline the role of specific tight junction proteins and BNB breakdown in DPN maintenance and differentiate DPN from traumatic nerve injury. Targeting claudins and sealing the BNB could stabilize pain and prevent further nerve damage.
Temporary hypercapnia has been shown to increase cerebral blood flow (CBF) and might be used as a therapeutical tool in patients with severe subarachnoid hemorrhage (SAH). It was the aim of this study was to investigate the optimum duration of hypercapnia. This point is assumed to be the time at which buffer systems become active, cause an adaptation to changes of the arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) and annihilate a possible therapeutic effect. In this prospective interventional study in a neurosurgical ICU the arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO\(_2\)) was increased to a target range of 55 mmHg for 120 min by modification of the respiratory minute volume (RMV) one time a day between day 4 and 14 in 12 mechanically ventilated poor-grade SAH-patients. Arterial blood gases were measured every 15 min. CBF and brain tissue oxygen saturation (StiO\(_2\)) were the primary and secondary end points. Intracranial pressure (ICP) was controlled by an external ventricular drainage. Under continuous hypercapnia (PaCO\(_2\) of 53.17 ± 5.07), CBF was significantly elevated between 15 and 120 min after the start of hypercapnia. During the course of the trial intervention, cardiac output also increased significantly. To assess the direct effect of hypercapnia on brain perfusion, the increase of CBF was corrected by the parallel increase of cardiac output. The maximum direct CBF enhancing effect of hypercapnia of 32% was noted at 45 min after the start of hypercapnia. Thereafter, the CBF enhancing slowly declined. No relevant adverse effects were observed. CBF and StiO\(_2\) reproducibly increased by controlled hypercapnia in all patients. After 45 min, the curve of CBF enhancement showed an inflection point when corrected by cardiac output. It is concluded that 45 min might be the optimum duration for a therapeutic use and may provide an optimal balance between the benefits of hypercapnia and risks of a negative rebound effect after return to normal ventilation parameters.
Objective
In this abridged version of the recently published Cochrane review on antiemetic drugs, we summarize its most important findings and discuss the challenges and the time needed to prepare what is now the largest Cochrane review with network meta-analysis in terms of the number of included studies and pages in its full printed form.
Methods
We conducted a systematic review with network meta-analyses to compare and rank single antiemetic drugs and their combinations belonging to 5HT₃-, D₂-, NK₁-receptor antagonists, corticosteroids, antihistamines, and anticholinergics used to prevent postoperative nausea and vomiting in adults after general anesthesia.
Results
585 studies (97 516 participants) testing 44 single drugs and 51 drug combinations were included. The studies’ overall risk of bias was assessed as low in only 27% of the studies. In 282 studies, 29 out of 36 drug combinations and 10 out of 28 single drugs lowered the risk of vomiting at least 20% compared to placebo. In the ranking of treatments, combinations of drugs were generally more effective than single drugs. Single NK1 receptor antagonists were as effective as other drug combinations. Of the 10 effective single drugs, certainty of evidence was high for aprepitant, ramosetron, granisetron, dexamethasone, and ondansetron, while moderate for fosaprepitant and droperidol. For serious adverse events (SAEs), any adverse event (AE), and drug-class specific side effects evidence for intervention effects was mostly not convincing.
Conclusions
There is high or moderate evidence for at least seven single drugs preventing postoperative vomiting. However, there is still considerable lack of evidence regarding safety aspects that does warrant investigation.
Background
Evidence concerning combined general anesthesia (GA) and thoracic epidural analgesia (EA) is controversial and the procedure appears heterogeneous in clinical implementation. We aimed to gain an overview of different approaches and to unveil a suspected heterogeneity concerning the intraoperative management of combined GA and EA.
Methods
This was an anonymous survey among Members of the Scientific working group for regional anesthesia within the German Society of Anaesthesiology and Intensive Care Medicine (DGAI) conducted from February 2020 to August 2020.
Results
The response rate was 38%. The majority of participants were experienced anesthetists with high expertise for the specific regimen of combined GA and EA. Most participants establish EA in the sitting position (94%), prefer early epidural initiation (prior to skin incision: 80%; intraoperative: 14%) and administer ropivacaine (89%) in rather low concentrations (0.2%: 45%; 0.375%: 30%; 0.75%: 15%) mostly with an opioid (84%) in a bolus-based mode (95%). The majority reduce systemic opioid doses intraoperatively if EA works sufficiently (minimal systemic opioids: 58%; analgesia exclusively via EA: 34%). About 85% manage intraoperative EA insufficiency with systemic opioids, 52% try to escalate EA, and only 25% use non-opioids, e.g. intravenous ketamine or lidocaine.
Conclusions
Although, consensus seems to be present for several aspects (patient's position during epidural puncture, main epidural substance, application mode), there is considerable heterogeneity regarding systemic opioids, rescue strategies for insufficient EA, and hemodynamic management, which might explain inconsistent results of previous trials and meta-analyses.
Background
Coronavirus disease 2019 (COVID-19) associated coagulopathy (CAC) leads to thromboembolic events in a high number of critically ill COVID-19 patients. However, specific diagnostic or therapeutic algorithms for CAC have not been established. In the current study, we analyzed coagulation abnormalities with point-of-care testing (POCT) and their relation to hemostatic complications in patients suffering from COVID-19 induced Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS). Our hypothesis was that specific diagnostic patterns can be identified in patients with COVID-19 induced ARDS at risk of thromboembolic complications utilizing POCT.
Methods
This is a single-center, retrospective observational study. Longitudinal data from 247 rotational thromboelastometries (Rotem®) and 165 impedance aggregometries (Multiplate®) were analysed in 18 patients consecutively admitted to the ICU with a COVID-19 induced ARDS between March 12th to June 30th, 2020.
Results
Median age was 61 years (IQR: 51–69). Median PaO2/FiO2 on admission was 122 mmHg (IQR: 87–189), indicating moderate to severe ARDS. Any form of hemostatic complication occurred in 78 % of the patients with deep vein/arm thrombosis in 39 %, pulmonary embolism in 22 %, and major bleeding in 17 %. In Rotem® elevated A10 and maximum clot firmness (MCF) indicated higher clot strength. The delta between EXTEM A10 minus FIBTEM A10 (ΔA10) > 30 mm, depicting the sole platelet-part of clot firmness, was associated with a higher risk of thromboembolic events (OD: 3.7; 95 %CI 1.3–10.3; p = 0.02). Multiplate® aggregometry showed hypoactive platelet function. There was no correlation between single Rotem® and Multiplate® parameters at intensive care unit (ICU) admission and thromboembolic or bleeding complications.
Conclusions
Rotem® and Multiplate® results indicate hypercoagulability and hypoactive platelet dysfunction in COVID-19 induced ARDS but were all in all poorly related to hemostatic complications..
Protocadherine spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Nervensystems und sind an Prozessen der Zellmigration und -differenzierung, sowie der Hemmung von Zellwachstum beteiligt.
Um die Funktion und Regulation von Protocadherin gamma C3 (PcdhγC3) an mikrovaskulären Endothelzellen des Großhirns (cEND) und des Kleinhirns (cerebEND) zu untersuchen, wurden die PcdhγC3-Knock-out (KO) Zelllinien mit der CRISPR/Cas9 Methode etabliert.
Der KO führt zu verminderten Barriereeigenschaften der Blut-Hirn-Schranke (BHS), was sich in einer erhöhten Permeabilität für Fluoreszein und einem verringerten transendothelialen elektrischen Widerstand (TEER) widerspiegelt.
Es konnte eine Veränderung der Wachstumsrate und dem Adhäsionsverhalten der KO-Zellen nachgewiesen werden. Auch die Expression der Tight-Junction-Proteine, sowie einiger Komponenten des Wnt und mTOR Signalwegs wurden durch den KO von PcdhgC3 beeinflusst.
Ungefähr 30% aller chirurgischen Patienten, bei Hochrisikopatienten sogar bis zu 80%, erleiden ohne eine Prophylaxe postoperative Übelkeit und postoperatives Erbrechen (PONV). Selbst mit einer wirksamen multimodalen Prophylaxe und der Verabreichung der neuesten Wirkstoffe, liegt der Anteil in Hochrisikopatienten mit 3 bis 4 Risikofaktoren weiterhin bei bis zu 30%.
Für Amisulprid (APD421), einem Dopaminantagonisten, konnte in vorherigen Studien bei einer einmaligen Dosis von 5 mg bereits ein Nutzen in der Monoprophylaxe, mit einer relativen Risikoreduktion von 20-40%, festgestellt werden.
Die im vorgestellte Phase IIIb Studie wurde initiiert, um die Wirksamkeit sowie das Nebenwirkungsprofil von APD421 als Kombinationsprophylaxe mit anderen bereits etablierten Antiemetika zu überprüfen.
Nachdem die Studie DP10017 genehmigt wurde, konnten Patienten eingeschlossen werden, die sich einem chirurgischen Eingriff unterzogen, der eine Allgemeinanästhesie mit volatilen Anästhetika von mindestens 1 Stunde notwendig machte. Zusätzlich mussten mindestens drei Risikofaktoren für PONV und ein schriftlich dokumentiertes Einverständnis vorliegen. Die Zuordnung fand randomisiert und verborgen statt. Nach der Narkoseeinleitung bekam der Studienteilnehmer 5 mg Amisulprid oder das Placebos, sowie ein weiteres Standard-Antiemetikum über eine Minute hinweg intravenös verabreicht. Die Anwendung der Prüfmedikation erfolgte doppelt-verblindet.
Von Februar bis September 2015 konnten in 29 Zentren in Deutschland, Frankreich und den USA 1297 Patienten in die Studie eingeschlossen werden, wovon 1204 randomisiert werden und 1147 für den primären Endpunkt analysiert werden konnten.
Insgesamt zeigte Amisulprid während des gesamtes Studienzeitraums eine Überlegenheit gegenüber dem Placebo, ohne dass es signifikante Nebenwirkungen bot. Somit konnte der Nutzen von Amisulprid zur PONV-Prophylaxe in Kombination mit einem weiteren Standardantiemetikum bestätigt werden
Diabetische Polyneuropathie ist die häufigste Folgeerkrankung eines Diabetes mellitus. Bei ca. 20 % der betroffenen Patienten tritt eine schmerzhafte Form der Polyneuropathie auf.
Eine intakte Blut-Nerven-Barriere hält im Endoneurium ein spezifisches Milieu aufrecht. Die Dichtigkeit der Blut-Nerven-Barriere (BNB) wird durch Tight Junctions im Perineurium und in endoneuralen Kapillaren hergestellt. Eine Öffnung der BNB in Kombination mit einem algetischen Stimulus ist ein wesentlicher Mechanismus neuropathischer Schmerzen in traumatischen Tiermodellen. Über den Stellenwert von Störungen der BNB bei diabetischer Polyneuropathie wird kontrovers diskutiert. Diese Arbeit beleuchtet funktionelle Änderungen der BNB und die Expression wichtiger Tight-Junction-Proteine in einem Modell für schmerzhafte diabetische Polyneuropathie.
Nach Genehmigung durch die Regierung von Unterfranken und unter Einhaltung der ARRIVE-Richtlinien wurde eine experimentelle diabetische Polyneuropathie in Wistar-Ratten durch einmalige intravenöse Gabe von Streptozocin (STZ) induziert. Zwei Wochen nach Diabetesinduktion trat eine mechanische Allodynie auf. Nach acht Wochen war eine selektive Öffnung der BNB für die niedermolekulare Verbindung Fluorescein-Natrium (376 Da) in vivo und ex vivo nachweisbar. Für die makromolekulare Testsubstanz Evans blue Albumin (69 kDa) erwies sich die BNB als intakt. Eine verstärkte endoneurale Ansammlung von Makrophagen wurde immunhistochemisch nicht beobachtet. Die Expression wichtiger Tight-Junction-Proteine in ganzem peripherem Nerv, in Spinalganglien und im Rückenmark wies keine signifikanten Änderungen in der quantitativen Echtzeit-PCR auf. Eine selektive Analyse nach Lasermikrodissektion zeigte jedoch eine Minderexpression von Cldn5 in endoneuralen Gefäßen und Cldn1 im Perineurium nach acht Wochen.
Bei STZ-induzierter Polyneuropathie tritt somit eine größenselektive Öffnung der BNB auf, die sich zeitlich deutlich nach dem Beginn mechanischer Allodynie manifestiert. Die Öffnung korreliert mit einer Minderexpression von Cldn1 mRNA perineural und von Cldn5 mRNA in endoneuralen Gefäßen. In der multifaktoriellen Pathophysiologie der diabetischen Polyneuropathie kann die Öffnung der BNB als weiterer schädigender Kofaktor betrachtet werden, der zur Aufrechterhaltung neuropathischer Schmerzen beiträgt.
Background
Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a complex clinical diagnosis with various possible etiologies. One common feature, however, is pulmonary permeability edema, which leads to an increased alveolar diffusion pathway and, subsequently, impaired oxygenation and decarboxylation. A novel inhaled peptide agent (AP301, solnatide) was shown to markedly reduce pulmonary edema in animal models of ARDS and to be safe to administer to healthy humans in a Phase I clinical trial. Here, we present the protocol for a Phase IIB clinical trial investigating the safety and possible future efficacy endpoints in ARDS patients.
Methods
This is a randomized, placebo-controlled, double-blind intervention study. Patients with moderate to severe ARDS in need of mechanical ventilation will be randomized to parallel groups receiving escalating doses of solnatide or placebo, respectively. Before advancing to a higher dose, a data safety monitoring board will investigate the data from previous patients for any indication of patient safety violations. The intervention (application of the investigational drug) takes places twice daily over the course of 7 days, ensued by a follow-up period of another 21 days.
Discussion
The patients to be included in this trial will be severely sick and in need of mechanical ventilation. The amount of data to be collected upon screening and during the course of the intervention phase is substantial and the potential timeframe for inclusion of any given patient is short. However, when prepared properly, adherence to this protocol will make for the acquisition of reliable data. Particular diligence needs to be exercised with respect to informed consent, because eligible patients will most likely be comatose and/or deeply sedated at the time of inclusion.
Trial registration
This trial was prospectively registered with the EU Clinical trials register (clinicaltrialsregister.eu). EudraCT Number: 2017-003855-47.
This work investigated phenotypes of complex regional pain syndrome (CRPS) with special interest in sensory abnormalities. Quantitative sensory testing (QST) was used to assess sensory function. In addition, clinical and sensory differences of fracture and CRPS patients were addressed. Finally, the longitudinal outcome of CRPS patients was part of this thesis.
Clinical trials of novel therapeutics for Alzheimer’s Disease (AD) have consumed a significant amount of time and resources with largely negative results. Repurposing drugs already approved by the Food and Drug Administration (FDA), European Medicines Agency (EMA), or Worldwide for another indication is a more rapid and less expensive option. Therefore, we apply the scaffold searching approach based on known amyloid-beta (Aβ) inhibitor tramiprosate to screen the DrugCentral database (n = 4,642) of clinically tested drugs. As a result, menadione bisulfite and camphotamide substances with protrombogenic and neurostimulation/cardioprotection effects were identified as promising Aβ inhibitors with an improved binding affinity (ΔGbind) and blood-brain barrier permeation (logBB). Finally, the data was also confirmed by molecular dynamics simulations using implicit solvation, in particular as Molecular Mechanics Generalized Born Surface Area (MM-GBSA) model. Overall, the proposed in silico pipeline can be implemented through the early stage rational drug design to nominate some lead candidates for AD, which will be further validated in vitro and in vivo, and, finally, in a clinical trial.
Background: Proportions of patients dying from the coronavirus disease-19 (COVID-19) vary between different countries. We report the characteristics; clinical course and outcome of patients requiring intensive care due to COVID-19 induced acute respiratory distress syndrome (ARDS).
Methods: This is a retrospective, observational multicentre study in five German secondary or tertiary care hospitals. All patients consecutively admitted to the intensive care unit (ICU) in any of the participating hospitals between March 12 and May 4, 2020 with a COVID-19 induced ARDS were included.
Results: A total of 106 ICU patients were treated for COVID-19 induced ARDS, whereas severe ARDS was present in the majority of cases. Survival of ICU treatment was 65.0%. Median duration of ICU treatment was 11 days; median duration of mechanical ventilation was 9 days. The majority of ICU treated patients (75.5%) did not receive any antiviral or anti-inflammatory therapies. Venovenous (vv) ECMO was utilized in 16.3%. ICU triage with population-level decision making was not necessary at any time. Univariate analysis associated older age, diabetes mellitus or a higher SOFA score on admission with non-survival during ICU stay.
Conclusions: A high level of care adhering to standard ARDS treatments lead to a good outcome in critically ill COVID-19 patients.
Reduced Cl\(^{-}\) conductance causes inhibited muscle relaxation after forceful voluntary contraction due to muscle membrane hyperexcitability. This represents the pathomechanism of myotonia congenita. Due to the prevailing data suggesting that an increased potassium level is a main contributor, we studied the effect of a modulator of a big conductance Ca\(^{2+}\)- and voltage-activated K\(^{+}\) channels (BK) modulator on contraction and relaxation of slow- and high-twitch muscle specimen before and after the pharmacological induction of myotonia. Human and murine muscle specimens (wild-type and BK\(^{-/-}\)) were exposed to anthracene-9-carboxylic acid (9-AC) to inhibit CLC-1 chloride channels and to induce myotonia in-vitro. Functional effects of BK-channel activation and blockade were investigated by exposing slow-twitch (soleus) and fast-twitch (extensor digitorum longus) murine muscle specimens or human musculus vastus lateralis to an activator (NS1608) and a blocker (Paxilline), respectively. Muscle-twitch force and relaxation times (T\(_{90/10}\)) were monitored. Compared to wild type, fast-twitch muscle specimen of BK\(^{-/-}\) mice resulted in a significantly decreased T\(_{90/10}\) in presence of 9-AC. Paxilline significantly shortened T\(_{90/10}\) of murine slow- and fast-twitch muscles as well as human vastus lateralis muscle. Moreover, twitch force was significantly reduced after application of Paxilline in myotonic muscle. NS1608 had opposite effects to Paxilline and aggravated the onset of myotonic activity by prolongation of T\(_{90/10}\). The currently used standard therapy for myotonia is, in some individuals, not very effective. This in vitro study demonstrated that a BK channel blocker lowers myotonic stiffness and thus highlights its potential therapeutic option in myotonia congenital (MC).
In my thesis, I characterized aGPCRs Adgrl1 and Adgrl3, tight junction proteins and the blood-DRG-barrier in rats’ lumbar dorsal root ganglions after traumatic neuropathy. In contrast to the otherwise tightly sealed barriers shielding neural tissues, the dorsal root ganglion’s neuron rich region is highly permeable in its healthy state. Furthermore, the DRG is a source of ectopic signal generation during neuropathy; the exact origin of which is still unclear. I documented expression of Adgrl1 and Adgrl3 in NF200 + , CGRP + and IB4 + neurons. One week after CCI, I observed transient downregulation of Adgrl1 in non-peptidergic nociceptors (IB4+). In the context of previous data, dCirl deletion causing an allodynia-like state in Drosophila, our research hints to a possible role of Adgrl1 nociceptive signal processing and pain resolution in neuropathy. Furthermore, I demonstrated similar claudin-1, claudin-12, claudin-19, and ZO-1 expression of the dorsal root ganglion’s neuron rich and fibre rich region. Claudin-5 expression in vessels of the neuron rich region was lower compared to the fibre rich region. Claudin-5 expression was decreased one week after nerve injury in vessels of the neuron rich region while permeability for small and large injected molecules remained unchanged. Nevertheless, we detected more CD68+ cells in the neuron rich region one week after CCI. As clinically relevant conclusion, we verified the high permeability of the neuron rich regions barrier as well as a vessel specific claudin-5 downregulation after CCI. We observed increased macrophage invasion into the neuron rich region after CCI. Furthermore, we identified aGPCR as potential target for further research and possible treatments for neuropathy, which should be easily accessible due to the blood-DRG-barriers leaky nature. Its precise function in peripheral tissues, its mechanisms of activation, and its role in pain resolution should be evaluated further.
Physical and mental well-being during the COVID-19 pandemic is typically assessed via surveys, which might make it difficult to conduct longitudinal studies and might lead to data suffering from recall bias. Ecological momentary assessment (EMA) driven smartphone apps can help alleviate such issues, allowing for in situ recordings. Implementing such an app is not trivial, necessitates strict regulatory and legal requirements, and requires short development cycles to appropriately react to abrupt changes in the pandemic. Based on an existing app framework, we developed Corona Health, an app that serves as a platform for deploying questionnaire-based studies in combination with recordings of mobile sensors. In this paper, we present the technical details of Corona Health and provide first insights into the collected data. Through collaborative efforts from experts from public health, medicine, psychology, and computer science, we released Corona Health publicly on Google Play and the Apple App Store (in July 2020) in eight languages and attracted 7290 installations so far. Currently, five studies related to physical and mental well-being are deployed and 17,241 questionnaires have been filled out. Corona Health proves to be a viable tool for conducting research related to the COVID-19 pandemic and can serve as a blueprint for future EMA-based studies. The data we collected will substantially improve our knowledge on mental and physical health states, traits and trajectories as well as its risk and protective factors over the course of the COVID-19 pandemic and its diverse prevention measures.
The interplay between inflammation and oxidative stress is a vicious circle, potentially resulting in organ damage. Essential micronutrients such as selenium (Se) and zinc (Zn) support anti-oxidative defense systems and are commonly depleted in severe disease. This single-center retrospective study investigated micronutrient levels under Se and Zn supplementation in critically ill patients with COVID-19 induced acute respiratory distress syndrome (ARDS) and explored potential relationships with immunological and clinical parameters. According to intensive care unit (ICU) standard operating procedures, patients received 1.0 mg of intravenous Se daily on top of artificial nutrition, which contained various amounts of Se and Zn. Micronutrients, inflammatory cytokines, lymphocyte subsets and clinical data were extracted from the patient data management system on admission and after 10 to 14 days of treatment. Forty-six patients were screened for eligibility and 22 patients were included in the study. Twenty-one patients (95%) suffered from severe ARDS and 14 patients (64%) survived to ICU discharge. On admission, the majority of patients had low Se status biomarkers and Zn levels, along with elevated inflammatory parameters. Se supplementation significantly elevated Se (p = 0.027) and selenoprotein P levels (SELENOP; p = 0.016) to normal range. Accordingly, glutathione peroxidase 3 (GPx3) activity increased over time (p = 0.021). Se biomarkers, most notably SELENOP, were inversely correlated with CRP (r\(_s\) = −0.495), PCT (r\(_s\) = −0.413), IL-6 (r\(_s\) = −0.429), IL-1β (r\(_s\) = −0.440) and IL-10 (r\(_s\) = −0.461). Positive associations were found for CD8\(^+\) T cells (r(_s\) = 0.636), NK cells (r\(_s\) = 0.772), total IgG (r\(_s\) = 0.493) and PaO\(_2\)/FiO\(_2\) ratios (r\(_s\) = 0.504). In addition, survivors tended to have higher Se levels after 10 to 14 days compared to non-survivors (p = 0.075). Sufficient Se and Zn levels may potentially be of clinical significance for an adequate immune response in critically ill patients with severe COVID-19 ARDS.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Qualitäts- und Komplikationsanalyse von Regionalanästhesien in der Geburtshilfe der Universitäts-Frauenklinik Würzburg. Zu diesem Zweck wurden die monozentrisch innerhalb eines Jahres (1.1.2018 - 31.12.2018) erhobenen Daten von 763 Gebärenden, die zur Unterstützung des Geburtsvorgangs eine Periduralanästhesie, eine kombinierte Spinal- und Periduralanästhesie oder eine reine Spinalanästhesie zur sekundären Sectio erhielten, ausgewertet. In die Betrachtung miteinbezogen wurden das Erfordernis von Mehrfachpunktionen und anästhesiologischen Verfahrenswechseln, die Katheterliegedauer sowie das Auftreten von Infektionen und Postpunktionskopfschmerz. In der vorliegenden Studie verliefen 73,0% der durchgeführten Regionalanästhesien komplikationslos. Das mit Abstand häufigste unerwünschte Ereignis war die Notwendigkeit zur Mehrfachpunktion (21,6%). Die Durchführung von Mehrfachpunktionen war häufiger nötig bei Patientinnen mit höherem BMI und vorbestehender Skoliose, was in erster Linie auf die erschwerten Punktionsverhältnisse zurückgeführt werden kann. Die Katheterliegedauer war mit durchschnittlich 11:35 Stunden kürzer als in Kollektiven mit Regionalanästhesieverfahren bei viszeralchirurgischen Eingriffen, wobei sich die prä- und postpartale Katheter-in-situ-Zeit im Gesamtkollektiv nicht wesentlich unterschieden. Eine signifikant längere Katheterverweildauer konnte bei Geburten per Sectio gegenüber Spontangeburten gezeigt werden. Während bezüglich der Liegedauer zwischen Erst- und Mehrfachgebärenden nach der Geburt kein Unterschied bestand, war in der Subgruppe der Multipara ein signifikant kürzeres Zeitfenster zwischen Katheteranlage und Entbindung zu beobachten. Infektionszeichen und Postpunktionskopfschmerz traten im Rahmen der Regionalanästhesie äußerst selten auf. Insbesondere kam es im gesamten Kollektiv zu keiner manifesten Infektion, die auf die lumbale Punktion zurückzuführen war. Zusammenfassend kann postuliert werden, dass Regionalanästhesieverfahren in der Geburtshilfe, trotz der für die Patientin und den durchführenden Anästhesisten anspruchsvollen Gesamtsituation, ein komplikationsarmes Prozedere darstellen.
Das komplexe regionale Schmerzsyndrom (CRPS) ist eine meist posttraumatisch auftretende Extremitätenerkrankung, die neben anhaltendem Schmerz mit sensiblen, trophischen und motorischen Alterationen einhergeht. Wir führten bei 212 CRPS-Patienten eine Quantitativ sensorische Testung durch, um nach einem CRPS-typischen QST-Profil zu fahnden, was die bislang rein klinische, häufig verzögerte Diagnosestellung erleichtern könnte.
Ein spezifisches QST-Profil ergab sich nicht. Es bestanden bilateral angehobene thermale Detektionsschwellen i.S. einer small fiber Neuropathie, eine Pallhypästhesie sowie Hyperalgesie, die pathophysiologisch auf eine Störung der zentralen Schmerzverarbeitung, Affektion der absteigenden inhibitorischen Bahnen und periphere Läsionen zurückzuführen ist. Hervorzuheben ist die besonders ausgeprägte und nur an der betroffenen Extremität nachweisbare Druckhyperalgesie.
Außerdem wurden aus den QST-Parametern und Fragebögendaten (zu Schmerzsymptomatik und psychischen Auffälligkeiten) Einflussfaktoren auf den CRPS severity score (CSS) als objektive und den Schmerz- und Behinderungsscore (GCPS-Score) als subjektive Outcomevariable identifiziert. Die stärksten Prädiktoren für beide Variablen stellten die Hyperalgesie gegenüber Nadelstichreizen als Ausdruck des akuten, nozizeptor-vermittelten Schmerzes und die neuropathische Symptomkomponente (ermittelt durch NPSI) dar, was angesichts der teilweise nachweisbaren small fiber Neuropathie schlüssig ist und den Einsatz von Antineuropathika noch mehr erwägen lassen sollte. Zusammen mit der Druckhyperalgesie konnten bei CRPS-I-Patienten so 15% der Varianz des CSS erklärt werden. Bzgl. des GCPS-Scores konnte zusammen mit den Prädiktoren Krankheitsdauer und Ängstlichkeit eine Varianzaufklärung von 50% erreicht werden. Entsprechend ist gemäß Leitlinie ein Screening aller CRPS-Patienten auf erhöhte Angstsymptomatik empfohlen, um ggf. frühzeitig Psychotherapie zu initiieren.
Background
Approximately one in three patients suffers from preoperative anaemia. Even though haemoglobin is measured before surgery, anaemia management is not implemented in every hospital.
Objective
Here, we demonstrate the implementation of an anaemia walk‐in clinic at an Orthopedic University Hospital. To improve the diagnosis of iron deficiency (ID), we examined whether reticulocyte haemoglobin (Ret‐He) could be a useful additional parameter.
Material and Methods
In August 2019, an anaemia walk‐in clinic was established. Between September and December 2019, major orthopaedic surgical patients were screened for preoperative anaemia. The primary endpoint was the incidence of preoperative anaemia. Secondary endpoints included Ret‐He level, red blood cell (RBC) transfusion rate, in‐hospital length of stay and anaemia at hospital discharge.
Results
A total of 104 patients were screened for anaemia. Preoperative anaemia rate was 20.6%. Intravenous iron was supplemented in 23 patients. Transfusion of RBC units per patient (1.7 ± 1.2 vs. 0.2 ± 0.9; p = 0.004) and hospital length of stay (13.1 ± 4.8 days vs. 10.6 ± 5.1 days; p = 0.068) was increased in anaemic patients compared to non‐anaemic patients. Ret‐He values were significantly lower in patients with ID anaemia (33.3 pg [28.6–40.2 pg]) compared to patients with ID (35.3 pg [28.9–38.6 pg]; p = 0.015) or patients without anaemia (35.4 pg [30.2–39.4 pg]; p = 0.001).
Conclusion
Preoperative anaemia is common in orthopaedic patients. Our results proved the feasibility of an anaemia walk‐in clinic to manage preoperative anaemia. Furthermore, our analysis supports the use of Ret‐He as an additional parameter for the diagnosis of ID in surgical patients.
Sicherheit und Effektivität von Amisulprid zur Therapie von Übelkeit und Erbrechen nach Narkosen
(2021)
PONV stellt mit einer Inzidenz von circa 30 % ein relevantes Problem in der postoperativen Phase dar. Amisulprid ist ein atypisches Neuroleptikum, das zur Behandlung der Schizophrenie verwendet wird und gehört zur Gruppe der D2-Rezeptor-Antagonisten. Hierüber wirkt Amisulprid antiemetisch.
Ziel der Studie war, die Sicherheit und Effektivität einer intravenösen Einmalgabe von Amisulprid in den Dosierungen 5 mg und 10 mg zur Therapie von PONV, nach Versagen einer PONV-Prophylaxe, untereinander und gegenüber einem Placebo zu vergleichen. Es handelte sich hierbei um eine multizentrische, randomisierte, doppelblinde Phase-III-Studie.
Amisulprid zeigte ein benignes Nebenwirkungsprofil. Amisulprid zeigte in der Dosierung 10 mg eine statistisch signifikante Überlegenheit gegenüber Placebo sowohl zur Therapie von PONV, als auch im Auftreten signifikanter Übelkeit und im Gebrauch einer Rescue-Medikation.
Eine weitere interessante Fragestellung wäre der Vergleich der Sicherheit und Effektivität von Amisulprid mit einem weiteren Antiemetikum.
Kardiale Ischämien sind die häufigste Todesursache in Deutschland. Aufgrund bisheri-ger Fortschritte in der Therapie und Entwicklung neuer präventiver Prozesse, gewinnen die Erkenntnisse kardioprotektiver Strategien zunehmend an Bedeutung und gelangen in den Mittelpunkt gegenwärtiger Forschung. Der Ablauf molekularer Vorgänge und die subzellulären Veränderungen im Rahmen der APost könnten zu einem möglichen Erklä-rungsansatz beitragen. Die APost wurde im Tiermodell bisher in diversen Spezies gezeigt und konnte experimentell etabliert werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die Veränderungen der GRK2 auf molekularer Ebene einer der Gründe für den kardioprotektiven Mechanismus der APost sein könnte. Die GRK2 ist eine myokardspezfische Kinase, die bereits im Rahmen von Herzinsuffizenzmodellen mit kardioprotektiven Eigenschaften in Zusammenhang gebracht worden ist. Ob die GRK2 ebenfalls im Ischämie/Reperfusionsmodell den letalen Reperfusionsschaden und die Infarktgöße beeinflusst, wird in dieser Arbeit in-vivo untersucht.
Zusammenfassend lassen sich aus dieser Studie folgende Erkenntnisse gewinnen:
Die Infarktgröße lässt sich durch Applikation von Sevofluran signifikant senken.
Die medikamentöse GRK2-Inhibition resultiert in einer signifikant verkleinerten In-farktgröße.
Der Proteingehalt von ADRB2 steigt signifikant an bei Applikation von Sevofluran zusammen mit dem GRK2-Inhibitor βARK1.
Der Proteingehalt von b-Arrestin steigt signifikant an bei Applikation von Sevofluran zusammen mit dem GRK2-Inhibitor βARK1.
Diese Daten im Ischämie/Reperfusionsmodell zu reproduzieren und translational weiterzuentwickeln, sollte ein fokussiertes Ziel der Grundlagenforschung und Organprotektion werden, da unter Berücksichtigung des demographischen Wandels und der Lebenszeitprävalenzen zu KHK und Herzinfarkten ein gezieltes pharmakologisches Target im Fokus stehen sollte.
In peripheral nervous system (PNS), the blood-nerve barrier (BNB) and myelin barrier (MB) are important physiological fences for maintaining the environment for axons, Schwann cells and other associated cells within peripheral nerves. The perineurium surrounding the nerves and endoneurial vessels nourishing the nerves compose the BNB. Schwann cells wrapping around neurons form the MB. Destruction or malfunction of the barriers has been postulated as an initial step in the development of pathologic conditions concerning human peripheral nerves, such as traumatic neuropathy and the disease of chronic inflammatory demyelination polyneuropathy (CIDP).
Tight junction proteins (TJPs) are intercellular junctions building the microstructure of barriers. They play a key role in tightly connecting adjacent cells, controlling the passage of ions, water and other molecules via the paracellular pathway, and maintaining the cell polarity. Among the family of TJPs, claudins are the major structural components which form the backbone of TJs. Certain key TJPs [e.g. claudins (claudin-1, -5, -19, occludin, zona occludens (ZO-1)] have been identified in neural barriers and explored for therapeutic targets. The expression of Cldn12 gene has been documented in human/rodent tibial nerves, spinal cord and DRG. However, the role of claudin-12 in PNS is unknown.
In the present study, we firstly found a loss of claudin-12 immunoreactivity (IR) in male or postmenopausal female patients with painful CIDP or non-inflammatory polyneuropathy (PNP). Then, we utilized male and female Cldn12-KO mice and the chronic constriction injury (CCI) model. Cldn12 mRNA and IR were reduced in WT mice after nerve injury. Deletion of Cldn12 via general knockout (KO) induced mechanical allodynia at baseline level and after CCI in time-dependent manner in male mice. KO of Cldn12 in males resulted in loss of small axons, perineurial barrier and MB breakdown, as well as TJP complex disruption with claudin-1, -19 and Pmp22 reduction. Moreover, local Cldn12 siRNA application mimicked mechanical allodynia and MB breakdown.
In conclusion, claudin-12 deficiency is associated with painful CIDP/non-inflammatory PNP. Claudin-12 is a regulatory TJP crucial for mechanical nociception, perineurial barrier and MB integrity, and proper TJP composition in mice. Therefore, further investigating the functions of claudin-12 and its mechanism is important to prompt the development of new therapeutic approaches for painful neuropathies.
Das Ziel dieser Studie war es, die Pathomechanismen der Enzepahlopathie, welche während einer akuten Nierenschädigung beobachtet werden kann, zu untersuchen. Wir konzipierten ein Zellkulturmodell, welches aus der cerebralen Endothelzelllinie cEND und der Nierentubuluszelllinie HK-2 bestant. Die Nierenzellen wurden einem Sauerstoff-Glukose-Entzug zugeführt, um eine akute Nierenschädigung zu simulieren. Nach weiterer Behandlung mit zwei urmämischen Toxinen (Indoxylsulfate und Indolessigsäure) und gemeinsamer Inkubation beider Zelllinien für insgesamt 48 Stunden wurden die cEND-Zellen geerntet und die Expression von Tight junction-Proteinen und Glukosetransportern untersucht.
Hintergrund
Intensiv- und Beatmungskapazitäten sind für die Behandlung COVID-19-erkrankter Patienten essenziell. Unabhängig davon beanspruchen auch schwer verletzte Patienten häufig Intensiv- und Beatmungskapazitäten. Daraus ergibt sich folgende Fragestellung: Führt eine Ausgangsbeschränkung zu einer Reduktion schwer verletzter Patienten, und kann hierdurch mit frei werdenden Intensivkapazitäten gerechnet werden?
Material und Methoden
Es erfolgte eine retrospektive Auswertung schwer verletzter Patienten mit einem Injury Severity Score (ISS) ≥16 zwischen dem 17.03.2020 und 30.04.2020 (landesweiter Shutdown) an einem überregionalen Traumazentrum. Erfasst wurden der Unfallmechanismus, ISS, Versicherungsträger (BG vs. GKV/PKV), ob es sich um einen dokumentierten Suizidversuch handelte, und ob eine operative Intervention innerhalb der ersten 24 h erforderlich war. Als Kontrollgruppe wurden die Daten des gleichen Zeitraums der Jahre 2018 und 2019 ausgewertet.
Ergebnisse
Es konnte keine wesentliche Veränderung bezüglich der Anzahl an schwer verletzten Patienten festgestellt werden (2018 n = 30, 2019 n = 23, 2020 n = 27). Es zeigten sich insgesamt keine deutlichen Veränderungen der absoluten Zahlen bezüglich der Intensivpflichtigkeit in den ersten 24 h und der Beatmungspflichtigkeit beim Verlassen des Schockraums. Die Anzahl an Patienten, die eine Operation innerhalb der ersten 24 h nach Eintreffen im Schockraum benötigten, war 2020 sogar leicht erhöht, jedoch nicht statistisch signifikant. Der durchschnittliche ISS blieb konstant. Bezüglich der Unfallursache zeigte sich 2020 kein Motorradfahrer, der einen nicht berufsgenossenschaftlich versicherten Unfall erlitt (2018 n = 5, 2019 n = 4, 2020 n = 0). Es wurde 2020 ein erhöhter Anteil an Arbeitsunfällen mit einem ISS ≥16 festgestellt (2018: 10 %, 2019: 26,1 %, 2020: 44,4 %).
Diskussion
Eine Ausgangsbeschränkung führte zu keiner Reduktion verletzter- und intensivpflichtiger Patienten am untersuchten Zentrum. Auch unter einer landesweiten Ausgangsbeschränkung muss für dieses Patientenkollektiv eine ausreichende Menge an Intensiv- und OP-Kapazitäten vorgehalten werden. Die Bestätigung dieser Ergebnisse durch Auswertung nationaler Register steht noch aus.
Präklinisches Management bei Herz-Kreislauf-Stillstand – extrakorporale kardiopulmonale Reanimation
(2020)
Hintergrund
Die Überlebenschancen nach präklinischem Herz-Kreislauf-Stillstand sind weiterhin sehr gering. Trotz intensiver Bemühungen bleibt das Outcome seit vielen Jahren weitestgehend konstant. Neue Technologien wie die extrakorporale kardiopulmonale Reanimation (eCPR) können in bestimmten Situationen möglicherweise das Überleben mit gutem neurologischen Outcome signifikant verbessern.
Fragestellung
Beeinflusst die sofortige Reperfusion und Reoxygenierung des Körpers mittels eCPR das Überleben nach Herz-Kreislauf-Stillstand? Bedarf es einer Erweiterung der „chain of survival“ um die eCPR?
Material und Methoden
Diskussion aktueller Studienergebnisse und Leitlinienempfehlungen.
Ergebnisse
Die Überlebensraten nach präklinischem Herz-Kreislauf-Stillstand sind weltweit seit vielen Jahren unverändert bei 10–30 %. Trotz geringer Fallzahlen zeigen neuere retrospektive Studien, dass durch die eCPR eine Verbesserung des Outcome erzielt werden kann. In selektionierten Patientenkollektiven ist ein Überleben mit gutem neurologischen Outcome von 38 % möglich.
Schlussfolgerung
Ob und mit welcher Lebensqualität ein Herz-Kreislauf-Stillstand überlebt werden kann, ist von vielen unterschiedlichen Faktoren abhängig. Der Faktor Zeit, also die Vermeidung einer „No-flow-Phase“ und die Reduktion der „Low-flow-Phase“, ist von zentraler Bedeutung. Durch die sofortige Wiederherstellung von Zirkulation und Sauerstoffversorgung kann durch die eCPR das Überleben signifikant verbessert werden. Große kontrollierte, randomisierte Studien hierzu fehlen jedoch bisher.
Purpose
The trauma centre of the Wuerzburg University Hospital has integrated a pioneering dual-room twin-CT scanner in a multiple trauma pathway. For concurrent treatment of two trauma patients, two carbon CT examination and intervention tables are positioned head to head with one sliding CT-Gantry in the middle. The focus of this study is the process of trauma care with the time to CT (tCT) and the time to operation (tOR) as quality indicator.
Methods
All patients with suspected multiple trauma, who required emergency surgery and who were initially diagnosed by the CT trauma protocol between 05/2018 and 12/2018 were included. Data relating to time spans (tCT and tOR), severity of injury and outcome was obtained.
Results
110 of the 589 screened trauma patients had surgery immediately after finishing primary assessment in the ER. The ISS was 17 (9–34) (median and interquartile range, IQR). tCT was 15 (11–19) minutes (median and IQR) and tOR was 96.5 (75–119) minutes (median and IQR). In the first 30 days, seven patients died (6.4%) including two within the first 24 h (2%). There were two ICU days (1–6) (median and IQR) and one (0–1) (median and IQR) ventilator day.
Conclusion
The twin-CT technology is a fascinating tool to organize high-quality trauma care for two multiple trauma patients simultaneously
Purpose
Rescue missions during terrorist attacks are extremely challenging for all rescue forces (police as well as non-police forces) involved. To improve the quality and safety of the rescue missions during an active killing event, it is obligatory to adapt common rescue mission goals and strategies.
Methods
After the recent attacks in Europe, the Federal Office of Civil Protection and Disaster Assistance started an evaluation process on behalf of the Federal Ministry of the Interior and the Federal Ministry of Health. This was done to identify weaknesses, lessons learned and to formulate new adapted guidelines.
Results
The presented bullet point recommendations summarise the basic and most important results of the ongoing evaluation process for the Federal Republic of Germany. The safety of all the rescue forces and survival of the greatest possible number of casualties are the priority goals. Furthermore, the preservation and re-establishment of the socio-political integrity are the overarching goals of the management of active killing events. Strategic incident priorities are to stop the killing and to save as much lives as possible. The early identification and prioritised transportation of casualties with life-threatening non-controllable bleeding are major tasks and the shortest possible on-scene time is an important requirement with respect to safety issues.
Conclusion
With respect to hazard prevention tactics within Germany, we attributed the highest priority impact to the bullet points. The focus of the process has now shifted to intense work about possible solutions for the identified deficits and implementation strategies of such solutions during mass killing incidents.
Background
The novel coronavirus disease 2019 (COVID-19), caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2(SARS-CoV-2), has escalated rapidly to a global pandemic stretching healthcare systems worldwide to their limits. Surgeonshave had to immediately react to this unprecedented clinical challenge by systematically repurposing surgical wards.
Purpose
To provide a detailed set of guidelines developed in a surgical ward at University Hospital Wuerzburg to safelyaccommodate the exponentially rising cases of SARS-CoV-2 infected patients without compromising the care of emergencysurgery and oncological patients or jeopardizing the well-being of hospital staff.
Conclusions
The dynamic prioritization of SARS-CoV-2 infected and surgical patient groups is key to preserving life whilemaintaining high surgical standards. Strictly segregating patient groups in emergency rooms, non-intensive care wards andoperating areas prevents viral spread while adequately training and carefully selecting hospital staff allow them to confidentlyand successfully undertake their respective clinical duties.
Background
High doses of capsaicin are recommended for the treatment of neuropathic pain. However, low doses evoke mechanical hypersensitivity. Activation of the capsaicin chemosensor transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) induces neurogenic inflammation. In addition to the release of pro-inflammatory mediators, reactive oxygen species are produced. These highly reactive molecules generate oxidised phospholipids and 4-hydroxynonenal (4-HNE) which then directly activate TRP ankyrin 1 (TRPA1). The apolipoprotein A-I mimetic peptide D-4F neutralises oxidised phospholipids. Here, we asked whether D-4F ameliorates neurogenic hypersensitivity in rodents by targeting reactive oxygen species and 4-HNE in the capsaicin-evoked pain model.
Results
Co-application of D-4F ameliorated capsaicin-induced mechanical hypersensitivity and allodynia as well as persistent heat hypersensitivity measured by Randell–Selitto, von Frey and Hargreaves test, respectively. In addition, mechanical hypersensitivity was blocked after co-injection of D-4F with the reactive oxygen species analogue H2O2 or 4-HNE. In vitro studies on dorsal root ganglion neurons and stably transfected cell lines revealed a TRPA1-dependent inhibition of the calcium influx when agonists were pre-incubated with D-4F. The capsaicin-induced calcium influx in TRPV1-expressing cell lines and dorsal root ganglion neurons sustained in the presence of D-4F.
Conclusions
D-4F is a promising compound to ameliorate TRPA1-dependent hypersensitivity during neurogenic inflammation.
Eine suffiziente postoperative Schmerztherapie ist aus ökonomischen und medizinischen Gründen unerlässlich. Am Studienstandort kommt bisher ein diskontinuierliches Schmerzmanagement zum Einsatz, bei dem die Patienten nach operativen Schultereingriffen wiederholt zwei- bis dreimal täglich über einen ISK eine höhere Dosis Ropivacain verabreicht bekommen. Aufgrund der klinikinternen Personal- und Organisationsstruktur kann keine 24stündige Analgesie mittels Lokalanästhetikum sichergestellt werden und die Versorgungslücken müssen durch eine systemische Bedarfsmedikation überbrückt werden. Die Nachteile der bisherigen Vorgehensweise begründen die Einführung einer elastomeren Schmerzpumpe, die eine kontinuierliche und patientenvermittelte Schmerzbehandlung ermöglicht. Die Studie vergleicht in einem Beobachtungszeitraum von max. 72h den Schmerzverlauf, die Häufigkeit von Nebenwirkungen durch das Lokalanästhetikum, die Anzahl der zusätzlich verabreichten Bedarfsanalgetika, die Zufriedenheit und den Kostenaufwand der beiden Analgesieverfahren. Hierzu nehmen je Vergleichsgruppe 25 Patienten an der Untersuchung teil. Hinsichtlich des Schmerzverlaufs kann bei suffizientem Therapieerfolg kein signifikanter Unterschied festgestellt werden. Dasselbe gilt auch für das Auftreten von unerwünschten Arzneimittelwirkungen. Hingegen können Bedarfsanalgetika bei dem Einsatz einer kontinuierlichen und patientenvermittelten Schmerztherapie reduziert werden. Auch die Zufriedenheit mit dem Schmerzmanagement war in dieser Stichprobe größer. Durch die Implementierung der neuen Prozessabfolge kommt es zu einer Reduzierung vieler Prozessschritte. Dennoch lassen sich bisher noch keine Gesamtkosten durch das neue Verfahren senken, wobei durch weitere Routine und evtl. weitere Optimierung der Abläufe ein mögliches zusätzliches Einsparpotenzial besteht. Abschließend wird daher auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse empfohlen, dass mit jedem Patienten beide Ansätze besprochen werden und individuell entschieden wird, welche Therapieform für den Patienten am geeignetsten erscheint.
Background
The viral load and tissue distribution of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) remain important questions. The current study investigated SARS-CoV-2 viral load, biodistribution and anti-SARS-CoV-2 antibody formation in patients suffering from severe corona virus disease 2019 (COVID-19) induced acute respiratory distress syndrome (ARDS).
Methods
This is a retrospective single-center study in 23 patients with COVID-19-induced ARDS. Data were collected within routine intensive care. SARS-CoV-2 viral load was assessed via reverse transcription quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). Overall, 478 virology samples were taken. Anti-SARS-CoV-2-Spike-receptor binding domain (RBD) antibody detection of blood samples was performed with an enzyme-linked immunosorbent assay.
Results
Most patients (91%) suffered from severe ARDS during ICU treatment with a 30-day mortality of 30%. None of the patients received antiviral treatment. Tracheal aspirates tested positive for SARS-CoV-2 in 100% of the cases, oropharyngeal swabs only in 77%. Blood samples were positive in 26% of the patients. No difference of viral load was found in tracheal or blood samples with regard to 30-day survival or disease severity. SARS-CoV-2 was never found in dialysate. Serologic testing revealed significantly lower concentrations of SARS-CoV-2 neutralizing IgM and IgA antibodies in survivors compared to non-survivors (p = 0.009).
Conclusions
COVID-19 induced ARDS is accompanied by a high viral load of SARS-CoV-2 in tracheal aspirates, which remained detectable in the majority throughout intensive care treatment. Remarkably, SARS-CoV-2 RNA was never detected in dialysate even in patients with RNAemia. Viral load or the buildup of neutralizing antibodies was not associated with 30-day survival or disease severity.
Background
Increasing numbers of patients receiving oral anticoagulants are undergoing elective surgery. Low molecular weight heparin (LMWH) is frequently applied as bridging therapy during perioperative interruption of anticoagulation. The aim of this study was to explore the postoperative bleeding risk of patients receiving surgery under bridging anticoagulation.
Methods
We performed a monocentric retrospective two-arm matched cohort study. Patients that received perioperative bridging anticoagulation were compared to a matched control group with identical surgical procedure, age, and sex. Emergency and vascular operations were excluded. The primary endpoint was the incidence of major postoperative bleeding. Secondary endpoints were minor postoperative bleeding, thromboembolic events, length of stay, and in-hospital mortality. Multivariate analysis explored risk factors of major postoperative bleeding.
Results
A total of 263 patients in each study arm were analyzed. The patient cohort included the entire field of general and visceral surgery including a large proportion of major oncological resections. Bridging anticoagulation increased the postoperative incidence of major bleeding events (8% vs. 1%; p < 0.001) as well as minor bleeding events (14% vs. 5%; p < 0.001). Thromboembolic events were equally rare in both groups (1% vs. 2%; p = 0.45). No effect on mortality was observed (1.5% vs. 1.9%). Independent risk factors of major postoperative bleeding were full-therapeutic dose of LMWH, renal insufficiency, and the procedure-specific bleeding risk.
Conclusion
Perioperative bridging anticoagulation, especially full-therapeutic dose LMWH, markedly increases the risk of postoperative bleeding complications in general and visceral surgery. Surgeons should carefully consider the practice of routine bridging.
Protocadherine (Pcdh) sind im zentralen Nervensystem (ZNS) stark exprimiert und üben vielfältige Funktionen bei der neuronalen Entwicklung aus. Der Knockout eines Vertreters der Pcdhs, PcdhgC3, führt zu Veränderungen in tight junction Proteinleveln in mikrovaskulären Endothelzellen der Blut-Hirn-Schranke (BBB). In dieser Arbeit untersuche ich die Rolle des PcdhgC3 Knockouts (KO) in Transportern der Blut-Hirn-Schranke sowie dessen Auswirkungen auf die Signaltransduktion mittels Serumreduktion, Zellmigrationsversuchen, Signalweg-Inhibierung und Sauerstoff-Glucose-Entzug. Der PcdhgC3 Knockout resultiert in veränderten Proteinleveln der BBB Transporter und könnte ein vielversprechendes Therapieziel zukünftiger Pharmakotherapie sein. Ebenso führt die Serumreduktion in den KO-Zellen zu höheren Leveln von Signalkinasen (Erk). Die Knockout-Zelllinie zeigt signifikant schnellere Migrationsraten und scheint durch Signalweg-Inhibitoren (mTOR, MAPK, wnt-Inhibitoren) stärker im Wachstum reduziert zu sein. So könnte PcdhgC3 eine Rolle bei der Regulierung von Signalwegen spielen und zu einer veränderten Integrität der Blut-Hirn-Schranke beitragen.
Mass critical care caused by the severe acute respiratory syndrome corona virus 2 pandemic poses an extreme challenge to hospitals. The primary goal of hospital disaster preparedness and response is to maintain conventional or contingency care for as long as possible. Crisis care must be delayed as long as possible by appropriate measures. Increasing the intensive care unit (ICU) capacities is essential. In order to adjust surge capacity, the reduction of planned, elective patient care is an adequate response. However, this involves numerous problems that must be solved with a sense of proportion. This paper summarises preparedness and response measures recommended to acute care hospitals.
Background
The most threatening metastases in breast cancer are brain metastases, which correlate with a very poor overall survival, but also a limited quality of life. A key event for the metastatic progression of breast cancer into the brain is the migration of cancer cells across the blood-brain barrier (BBB).
Methods
We adapted and validated the CD34\(^+\) cells-derived human in vitro BBB model (brain-like endothelial cells, BLECs) to analyse the effects of patient serum on BBB properties. We collected serum samples from healthy donors, breast cancer patients with primary cancer, and breast cancer patients with, bone, visceral or cerebral metastases. We analysed cytokine levels in these sera utilizing immunoassays and correlated them with clinical data. We used paracellular permeability measurements, immunofluorescence staining, Western blot and mRNA analysis to examine the effects of patient sera on the properties of BBB in vitro.
Results
The BLECs cultured together with brain pericytes in transwells developed a tight monolayer with a correct localization of claudin-5 at the tight junctions (TJ). Several BBB marker proteins such as the TJ proteins claudin-5 and occludin, the glucose transporter GLUT-1 or the efflux pumps PG-P and BCRP were upregulated in these cultures. This was accompanied by a reduced paracellular permeability for fluorescein (400 Da). We then used this model for the treatment with the patient sera. Only the sera of breast cancer patients with cerebral metastases had significantly increased levels of the cytokines fractalkine (CX3CL1) and BCA-1 (CXCL13). The increased levels of fractalkine were associated with the estrogen/progesterone receptor status of the tumour. The treatment of BLECs with these sera selectively increased the expression of CXCL13 and TJ protein occludin. In addition, the permeability of fluorescein was increased after serum treatment.
Conclusion
We demonstrate that the CD34\(^+\) cell-derived human in vitro BBB model can be used as a tool to study the molecular mechanisms underlying cerebrovascular pathologies. We showed that serum from patients with cerebral metastases may affect the integrity of the BBB in vitro, associated with elevated concentrations of specific cytokines such as CX3CL1 and CXCL13.
Background and objectives
Preoperative anaemia is an independent risk factor for a higher morbidity and mortality, a longer hospitalization and increased perioperative transfusion rates. Managing preoperative anaemia is the first of three pillars of Patient Blood Management (PBM), a multidisciplinary concept to improve patient safety. While various studies provide medical information on (successful) anaemia treatment pathways, knowledge of organizational details of diagnosis and management of preoperative anaemia across Europe is scarce.
Materials and methods
To gain information on various aspects of preoperative anaemia management including organization, financing, diagnostics and treatment, we conducted a survey (74 questions) in ten hospitals from seven European nations within the PaBloE (Patient Blood Management in Europe) working group covering the year 2016.
Results
Organization and activity in the field of preoperative anaemia management were heterogeneous in the participating hospitals. Almost all hospitals had pathways for managing preoperative anaemia in place, however, only two nations had national guidelines. In six of the ten participating hospitals, preoperative anaemia management was organized by anaesthetists. Diagnostics and treatment focused on iron deficiency anaemia which, in most hospitals, was corrected with intravenous iron.
Conclusion
Implementation and approaches of preoperative anaemia management vary across Europe with a primary focus on treating iron deficiency anaemia. Findings of this survey motivated the hospitals involved to critically evaluate their practice and may also help other hospitals interested in PBM to develop action plans for diagnosis and management of preoperative anaemia.
Health economics of Patient Blood Management: a cost‐benefit analysis based on a meta‐analysis
(2020)
Background and Objectives
Patient Blood Management (PBM) is the timely application of evidence‐based medical and surgical concepts designed to improve haemoglobin concentration, optimize haemostasis and minimize blood loss in an effort to improve patient outcomes. The focus of this cost‐benefit analysis is to analyse the economic benefit of widespread implementation of a multimodal PBM programme.
Materials and Methods
Based on a recent meta‐analysis including 17 studies (>235 000 patients) comparing PBM with control care and data from the University Hospital Frankfurt, a cost‐benefit analysis was performed. Outcome data were red blood cell (RBC) transfusion rate, number of transfused RBC units, and length of hospital stay (LOS). Costs were considered for the following three PBM interventions as examples: anaemia management including therapy of iron deficiency, use of cell salvage and tranexamic acid. For sensitivity analysis, a Monte Carlo simulation was performed.
Results
Iron supplementation was applied in 3·1%, cell salvage in 65% and tranexamic acid in 89% of the PBM patients. In total, applying these three PBM interventions costs €129·04 per patient. However, PBM was associated with a reduction in transfusion rate, transfused RBC units per patient, and LOS which yielded to mean savings of €150·64 per patient. Thus, the overall benefit of PBM implementation was €21·60 per patient. In the Monte Carlo simulation, the cost savings on the outcome side exceeded the PBM costs in approximately 2/3 of all repetitions and the total benefit was €1 878 000 in 100·000 simulated patients.
Conclusion
Resources to implement a multimodal PBM concept optimizing patient care and safety can be cost‐effectively.
Background
Processing and analysis of DNA sequences obtained from next-generation sequencing (NGS) face some difficulties in terms of the correct prediction of DNA sequencing outcomes without the implementation of bioinformatics approaches. However, algorithms based on NGS perform inefficiently due to the generation of long DNA fragments, the difficulty of assembling them and the complexity of the used genomes. On the other hand, the Sanger DNA sequencing method is still considered to be the most reliable; it is a reliable choice for virtual modeling to build all possible consensus sequences from smaller DNA fragments.
Results
In silico and in vitro experiments were conducted: (1) to implement and test our novel sequencing algorithm, using the standard cloning vectors of different length and (2) to validate experimentally virtual shotgun sequencing using the PCR technique with the number of cycles from 1 to 9 for each reaction.
Conclusions
We applied a novel algorithm based on Sanger methodology to correctly predict and emphasize the performance of DNA sequencing techniques as well as in de novo DNA sequencing and its further application in synthetic biology. We demonstrate the statistical significance of our results.
Within the lipidome oxidized phospholipids (OxPL) form a class of chemically highly reactive metabolites. OxPL are acutely produced in inflamed tissue and act as endogenous, proalgesic (pain-inducing) metabolites. They excite sensory, nociceptive neurons by activating transient receptor potential ion channels, specifically TRPA1 and TRPV1. Under inflammatory conditions, OxPL-mediated receptor potentials even potentiate the action potential firing rate of nociceptors. Targeting OxPL with D-4F, an apolipoprotein A-I mimetic peptide or antibodies like E06, specifically binding oxidized headgroups of phospholipids, can be used to control acute, inflammatory pain syndromes, at least in rodents. With a focus on proalgesic specificities of OxPL, this article discusses, how targeting defined substances of the epilipidome can contribute to mechanism-based therapies against primary and secondary chronic inflammatory or possibly also neuropathic pain.
Inflammation of the central nervous system (CNS) is associated with diseases such as multiple sclerosis, stroke and neurodegenerative diseases. Compromised integrity of the blood-brain barrier (BBB) and increased migration of immune cells into the CNS are the main characteristics of brain inflammation. Clustered protocadherins (Pcdhs) belong to a large family of cadherin-related molecules. Pcdhs are highly expressed in the CNS in neurons, astrocytes, pericytes and epithelial cells of the choroid plexus and, as we have recently demonstrated, in brain microvascular endothelial cells (BMECs). Knockout of a member of the Pcdh subfamily, PcdhgC3, resulted in significant changes in the barrier integrity of BMECs. Here we characterized the endothelial PcdhgC3 knockout (KO) cells using paracellular permeability measurements, proliferation assay, wound healing assay, inhibition of signaling pathways, oxygen/glucose deprivation (OGD) and a pro-inflammatory cytokine tumor necrosis factor alpha (TNFα) treatment. PcdhgC3 KO showed an increased paracellular permeability, a faster proliferation rate, an altered expression of efflux pumps, transporters, cellular receptors, signaling and inflammatory molecules. Serum starvation led to significantly higher phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases (Erk) in KO cells, while no changes in phosphorylated Akt kinase levels were found. PcdhgC3 KO cells migrated faster in the wound healing assay and this migration was significantly inhibited by respective inhibitors of the MAPK-, β-catenin/Wnt-, mTOR- signaling pathways (SL327, XAV939, or Torin 2). PcdhgC3 KO cells responded stronger to OGD and TNFα by significantly higher induction of interleukin 6 mRNA than wild type cells. These results suggest that PcdhgC3 is involved in the regulation of major signaling pathways and the inflammatory response of BMECs.
Ischemia/reperfusion injury is a major cause of acute kidney injury (AKI). AKI is characterized by a sudden decrease in kidney function, systemic inflammation, oxidative stress, and dysregulation of the sodium, potassium, and water channels. While AKI leads to uremic encephalopathy, epidemiological studies have shown that AKI is associated with a subsequent risk for developing stroke and dementia. To get more insights into kidney–brain crosstalk, we have created an in vitro co-culture model based on human kidney cells of the proximal tubule (HK-2) and brain microvascular endothelial cells (BMEC). The HK-2 cell line was grown to confluence on 6-well plates and exposed to oxygen/glucose deprivation (OGD) for 4 h. Control HK-2 cells were grown under normal conditions. The BMEC cell line cerebED was grown to confluence on transwells with 0.4 μm pores. The transwell filters seeded and grown to confluence with cereEND were inserted into the plates with HK-2 cells with or without OGD treatment. In addition, cerebEND were left untreated or treated with uremic toxins, indole-3-acetic acid (IAA) and indoxyl sulfate (IS). The protein and mRNA expression of selected BBB-typical influx transporters, efflux transporters, cellular receptors, and tight junction proteins was measured in BMECs. To validate this in vitro model of kidney–brain interaction, we isolated brain capillaries from mice exposed to bilateral renal ischemia (30 min)/reperfusion injury (24 h) and measured mRNA and protein expression as described above. Both in vitro and in vivo systems showed similar changes in the expression of drug transporters, cellular receptors, and tight junction proteins. Efflux pumps, in particular Abcb1b, Abcc1, and Abcg2, have shown increased expression in our model. Thus, our in vitro co-culture system can be used to study the cellular mechanism of kidney and brain crosstalk in renal ischemia/reperfusion injury.
Ischemic stroke is one of the leading causes of death worldwide. It damages neurons and other supporting cellular elements in the brain. However, the impairment is not only confined to the region of assault but the surrounding area as well. Besides, it also brings about damage to the blood-brain barrier (BBB) which in turn leads to microvascular failure and edema. Hence, this necessitates an on-going, continuous search for intervention strategies and effective treatment. Of late, the natural sweetener stevioside proved to exhibit neuroprotective effects and therapeutic benefits against cerebral ischemia-induced injury. Its injectable formulation, isosteviol sodium (STVNA) also demonstrated favorable results. Nonetheless, its effects on the BBB have not yet been investigated to date. As such, this present study was designed to assess the effects of STVNA in our in vitro stroke model of the BBB.The integrity and permeability of the BBB are governed and maintained by tight junction proteins (TJPs) such as claudin-5 and occludin. Our data show increased claudin-5 and occludin expression in oxygen and glucose (OGD)-deprived murine brain capillary cerebellar endothelial cells (cerebEND) after STVNa treatment. Likewise, the upregulation of the transmembrane protein integrin-αv was also observed. Finally, cell volume was reduced with the simultaneous administration of STVNA and OGD in cerebEND cells. In neuropathologies such as stroke, the failure of cell volume control is a major feature leading to loss of cells in the penumbra as well as adverse outcomes. Our initial findings, therefore, point to the neuroprotective effects of STVNA at the BBB in vitro, which warrant further investigation for a possible future clinical intervention.
Objectives
The severity of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) is largely determined by the immune response. First studies indicate altered lymphocyte counts and function. However, interactions of pro- and anti-inflammatory mechanisms remain elusive. In the current study we characterized the immune responses in patients suffering from severe COVID-19-induced acute respiratory distress syndrome (ARDS).
Methods
This was a single-center retrospective study in patients admitted to the intensive care unit (ICU) with confirmed COVID-19 between March 14th and May 28th 2020 (n = 39). Longitudinal data were collected within routine clinical care, including flow-cytometry of lymphocyte subsets, cytokine analysis and growth differentiation factor 15 (GDF-15). Antibody responses against the receptor binding domain (RBD) of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Spike protein were analyzed.
Results
All patients suffered from severe ARDS, 30.8% died. Interleukin (IL)-6 was massively elevated at every time-point. The anti-inflammatory cytokine IL-10 was concomitantly upregulated with IL-6. The cellular response was characterized by lymphocytopenia with low counts of CD8+ T cells, natural killer (NK) and naïve T helper cells. CD8+ T and NK cells recovered after 8 to 14 days. The B cell system was largely unimpeded. This coincided with a slight increase in anti-SARS-CoV-2-Spike-RBD immunoglobulin (Ig) G and a decrease in anti-SARS-CoV-2-Spike-RBD IgM. GDF-15 levels were elevated throughout ICU treatment.
Conclusions
Massively elevated levels of IL-6 and a delayed cytotoxic immune defense characterized severe COVID-19-induced ARDS. The B cell response and antibody production were largely unimpeded. No obvious imbalance of pro- and anti-inflammatory mechanisms was observed, with elevated GDF-15 levels suggesting increased tissue resilience.
Postoperative pulmonale Komplikationen (PPK) gehören zu den häufigsten Ursachen, die zu einem verlängerten Krankenhausaufenthalt, steigenden Kosten und einer erhöhten Morbidität und Mortalität führen. Die pulmonale elektrische Impedanztomographie (EIT) ermöglicht die bettseitige Visualisierung der regionalen Lungenventilation in Echtzeit in der transversalen Elektrodenebene. Insbesondere dorsale Atelektasen oder Pleuraergüsse können eine Verschiebung der Ventilation nach ventral bewirken.
Als Hypothese wurde angenommen, dass postoperativ bei spontanatmenden Patienten nach einem peripheren Eingriff eine Umverteilung der Ventilation nach ventral auftritt und dadurch die Vitalkapazität der Lunge abnimmt.
In die prospektive Beobachtungstudie wurden 27 Patienten eingeschlossen, die sich einem elektiven peripheren Eingriff in Allgemeinnarkose (mit oder ohne Regionalanästhesie) unterzogen und ein erhöhtes Risiko für PPK‘s aufwiesen. Die Lungenfunktion der Patienten wurde präoperativ sowie am ersten und dritten postoperativen Tag mittels EIT in Spontanatmung und einem forcierten Atemmanöver erfasst. Dabei wurde das Center of Ventilation (COVy) berechnet.
Periphere Eingriffe in Allgemeinnarkose führten nicht zu einer signifikanten ventralen Verschiebung der regionalen pulmonalen Ventilation in Spontanatmung gemäß pulmonalem EIT am ersten und dritten postoperativen Tag. Die FVC%Soll war lediglich am ersten postoperativen Tag vermindert. Bei zwei Patienten traten postoperative pulmonale Komplikationen auf. Insgesamt zeigte die Kohorte nur geringe Veränderungen der Vitalkapazität, was einen Einfluss der Eingriffslokalisation auf die Umverteilung der pulmonalen Ventilation nahelegt.
Livin/BIRC7 is a member of the inhibitors of apoptosis proteins family, which are involved in tumor development through the inhibition of caspases. Aim was to investigate the expression of livin and other members of its pathway in adrenocortical tumors and in the adrenocortical carcinoma (ACC) cell line NCI-H295R.
The mRNA expression of livin, its isoforms α and β, XIAP, CASP3 and DIABLO was evaluated by qRT-PCR in 82 fresh-frozen adrenal tissues (34 ACC, 25 adenomas = ACA, 23 normal adrenal glands = NAG). Livin protein expression was assessed by immunohistochemistry in 270 paraffin-embedded tissues (192 ACC, 58 ACA, 20 NAG). Livin, CASP3 and cleaved caspase-3 were evaluated in NCI-H295R after induction of livin overexpression.
Relative livin mRNA expression was significantly higher in ACC than in ACA and NAG (0.060 ± 0.116 vs 0.004 ± 0.014 and 0.002 ± 0.009, respectively, p < 0.01), being consistently higher in tumors than in adjacent NAG and isoform β more expressed than α. No significant differences in CASP3, XIAP and DIABLO levels were found among these groups. In immunohistochemistry, livin was localized in both cytoplasm and nuclei. The ratio between cytoplasmic and nuclear staining was significantly higher in ACC (1.51 ± 0.66) than in ACA (0.80 ± 0.35) and NAG (0.88 ± 0.27; p < 0.0001). No significant correlations were observed between livin expression and histopathological parameters or clinical outcome. In NCI-H295R cells, the livin overexpression slightly reduced the activation of CASP3, but did not correlate with cell viability.
In conclusion, livin is specifically over-expressed in ACC, suggesting that it might be involved in adrenocortical tumorigenesis and represent a new molecular marker of malignancy.
Neuropathische Schmerzen treten in der klinischen Praxis häufig auf und
beeinträchtigen in hohem Maße die Lebensqualität der Patienten. Bedingt durch eine
Schädigung somatosensorischer Nervenstrukturen im peripheren oder zentralen
Nervensystem ist der Schmerz meist durch eine Allodynie, Hyperalgesie oder
einschießende Schmerzen charakterisiert. Diese Symptome lassen sich durch
gängige Schmerzmittel kaum lindern. In jüngerer Zeit rückte die Blut-Rückenmarkschranke immer mehr in den Fokus verschiedener Untersuchungen, da auch
einige nicht-schmerzhafte Erkrankungen (z.B. Multiple Sklerose und Amyotrophe
Lateralsklerose) zur Veränderung dieser Barriere mit folgender Permeabilitätserhöhung
durch reduzierte Tight Junction-Protein-Expression führen. Die Blut-
Rückenmarkschranke dichtet Gefäße des Rückenmarks ab und verhindert das
Eindringen toxischer oder proanalgetischer Mediatoren in das zentrale Nervensystem.
Dafür ist die Funktion der Tight Junction-Proteine zur Aufrechterhaltung dieser Barriere
essentiell. Dennoch konnte die Rolle der Blut-Rückenmarkschranke bei Neuropathie
noch nicht vollständig erörtert werden. Die Untersuchungen meiner Arbeitsgruppe
konnten bereits zeigen, dass eine lockere Ligatur des N. ischiadicus bei Ratten (CCI;
chronic constriction injury) zur Entwicklung einer thermischen und mechanischen
Hyperalgesie sowie eingeschränkten motorischen Funktionen führt. Zudem konnte
eine Störung der Blut-Rückenmarkschranke nach einer CCI nachgewiesen werden, da
es Tracern unterschiedlicher molekularer Größe möglich war das Rückenmark zu
penetrieren. Daher sollte im Rahmen dieser Dissertation untersucht werden, inwieweit
es zu einer Veränderung unterschiedlicher Tight Junction-Proteine nach peripherer
Nervenverletzung (CCI) kommt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass eine CCI zu einer
Herabregulation der mRNA-Expression von Claudin-1, Claudin-19, Tricellulin und
Occludin im Rückenmark führt, wobei diese Veränderungen insbesondere 7 und 14 d
nach der CCI auftraten. Die membranäre Expression dieser Proteine im Rückenmark
blieb bis auf Occludin unverändert, das 7 d nach der CCI signifikant reduziert war. Am
deutlichsten waren jedoch Claudin-5 und ZO-1 verändert. Folglich vermindert eine CCI
signifikant die Claudin-5-mRNA sowie die Immunreaktivität in isolierten Kapillaren des
Rückenmarks. Das Ankerprotein ZO-1 war sogar auf allen Ebenen, also in der Genals
auch Proteinexpression, und darüber hinaus in den Rückenmarkskapillaren
signifikant reduziert.
Die Interpretation dieser Ergebnisse legt nahe, dass ZO-1, und zum Teil auch
Claudin-5, für die gestörte Blut-Rückenmarkschranke verantwortlich sind und die
anderen untersuchten Proteine vermutlich nur eine untergeordnete Rolle spielen. Die
Bedeutung der Tight Junction-Proteine in der Blut-Rückenmarkschranke konnte somit
weiter untermauert werden. In zukünftigen Untersuchungen wäre es wichtig den
Signalweg, der zur Veränderung der Tight Junction-Proteine führt sowie die
subzelluläre Lokalisation zu untersuchen, um Möglichkeiten zum Wiederverschluss
der Barriere zu finden. Somit könnten Therapien zur Aufrechterhaltung der Blut-
Rückenmarkhomöostase den neuropathischen Schmerz unter Umständen kausal, und
nicht nur symptomatisch, behandelbar machen.
Hintergrund: Die pulmonale elektrische Impedanztomographie (EIT) stellt die regionale Ventilation der Lunge dar. Ziel dieser Studie war es, die postoperative Umverteilung der regionalen Ventilation nach lungenchirurgischen Eingriffen in Abhängigkeit von der Operationsseite und deren Zusammenhang mit der forcierten Vitalkapazität zu untersuchen.
Methoden: In dieser Beobachtungsstudie wurden Patienten untersucht, die sich rechts- und linksseitig offenen und videothorakoskopischen Eingriffen unterzogen. Es wurden Messungen mit EIT und Spirometrie durchgeführt. Jeweils 13 links- und 13 rechtsseitig operierte erwachsene Patienten, wurden präoperativ, sowie am dritten postoperativen Tag untersucht. Der Center of Ventilation (COV) innerhalb einer 32 x 32 Matrix wurde aus den EIT-Daten berechnet. COVx (links/rechts) wurde zu COVx' (ipsilateral/kontralateral) mit invertiertem Vektor der perioperativen Veränderung bei rechtsseitiger Operation modifiziert, um den Effekt der Zeit und der Seite der Operation in beiden Gruppen mit Two-way ANOVA für wiederholte Messungen zu testen.
Ergebnisse: Die perioperative Verschiebung von COVx' war abhängig von der Operationsseite (p=0,007) und war um -1,97 Matrixpunkte (p<0,001) bei rechtsseitiger und -0,61 Matrixpunkte (p=0,425) bei linksseitiger Operation von der Operationsseite weg gerichtet. Die forcierte Vitalkapazität (%vom Soll) verringerte sich von 94 (83-109) % [Median (Perzentile)] (linksseitig) und 89 (80-97) % (rechtsseitig) auf 61 (59-66) % bzw. 62 (40-72) % (p<0,05) und korrelierte mit COVx' für beide Gruppen.
Schlussfolgerung: Nur nach rechtsseitiger Lungenoperation konnte die EIT eine reduzierte Ventilation auf der Seite der Operation zeigen, während die Vitalkapazität in beiden Gruppen deutlich reduziert war.
Einleitung:
Volumensubstitution ist ein elementarer Bestandteil bei der hämodynamischen Stabilisierung von Patienten bei großen operativen Eingriffen. Die Art und Menge der zu applizierenden Lösungen ist Gegenstand von kontrovers geführten Diskussionen. Ziel dieser Arbeit war es, die unterschiedlichen Auswirkungen der intraoperativ verabreichten kolloidalen Infusionslösungen 6% HES 130/0,4 (HES) und Humanalbumin 5% (HA) zu untersuchen.
Material & Methoden:
Retrospektive Datenanalyse (2000-2007) von neurochirurgisch versorgten Kindern <5 Jahren mit einem intraoperativen Blutverlust von > 10%, die entweder HES oder HA zur Volumensubstitution verabreicht bekommen hatten.
Ergebnisse:
913 Patienten wurden zwischen 2000-2007 operiert, wovon 30 mit HES (Alter 26,8±17,6 [Monate]; Gewicht 12,3±4,0 [kg]) und 56 mit HA behandelte Kinder (Alter 20,0±17,9; Gewicht 11,0±3,9) eingeschlossen werden konnten. Der Blutverlust in der HA-Gruppe (54,8±45,0 [% Blutverlust vom Gesamtblutvolumen]) war signifikant höher als in der HES-Gruppe (30,5±30,0). In der HA-Gruppe wurden signifikant mehr Kolloide (25,7±11,3 HA vs. 16,4±9,2 HES [ml/kgKG]) im Vergleich zu den mit HES behandelten Kindern verabreicht. Sowohl intraoperativ, als auch nach dem Intensivstation-Aufenthalt hatte die HA-Gruppe eine signifikant höhere positive Bilanz gegenüber der HES-Gruppe. Die Urinproduktion unterschied sich sowohl intra-, als auch postoperativ nicht zwischen den Gruppen. Bei den HA-Kindern war postoperativ die partielle Thromboplastinzeit (PTT) signifikant erhöht und das Fibrinogen erniedrigt. Interessanterweise zeigten aber die mit HA behandelten Kinder tendenziell einen kürzeren Intensivaufenthalt (40,2±25,1 HES vs. 31,6±24,3 HA [h]) und eine verkürzte postoperative Krankenhausverweildauer (HES 11,0±3,8; HA 9,8±4,6 [d]).
Schlussfolgerung:
Trotz größerem Blutverlust, höherem Bedarf an Kolloiden und erhöhter PTT zeigten die mit HA behandelten Kinder sowohl einen Trend zu einem kürzeren Intensivaufenthalt, als auch zu einer verkürzten postoperativen Krankenhausverweildauer. Für eine valide Aussage PRO HES oder HA zur Volumentherapie in der pädiatrischen Neurochirurgie, müsste eine doppelblinde randomisierte Studie durchgeführt werden.
Das Schädel-Hirn-Trauma (SHT) ist ein großes medizinisches Problem. Das Hirnödem mit konsekutiv erhöhten intrakraniellen Drücken ist eine häufige und schwerwiegende Komplikation des schweren SHT. Es ist der signifikanteste Prädiktor für ein schlechtes Outcome. Obwohl Glukokortikoide (GK) die Ausbildung eines Hirnödems bei neuroinflammatorischen Erkrankungen und manchen Hirntumoren reduzieren können, ist diese Substanzklasse im SHT ineffektiv oder sogar schädlich.
Nach controlled cortical impact (CCI) in Mäusen, einem etablierten SHT-Modell in-vivo, zeigte sich ein Zusammenbruch der Blut-Hirn-Schranke (BHS). Des Weiteren wurde der BHS-stabilisierende Effekt der GK nach CCI durch proteasomalen Abbau des Glukokortikoidrezeptors (GR) behindert. Eine Inhibierung des Proteasoms durch den Proteasomeninhibitor Bortezomib zusammen mit einer GK-Therapie mit Dexamethason reduzierte den Abbau des GR und sorgte für eine Restitution der BHS-Integrität.
Unglücklicherweise ließen sich diese Ergebnisse in-vitro nicht auf in Sauerstoff-/Glukosemangel-Modell in der humanen Hirnendothelzelllinie hCMEC/D3 übertragen. Daher konnte für die Kombinationstherapie aus dem Proteasomeninhibitor Bortezomib und Dexamethason kein positiver Effekt gezeigt werden.
Background:
Regional ventilation of the lung can be visualized by pulmonary electrical impedance tomography (EIT). The aim of this study was to examine the post‐operative redistribution of regional ventilation after lung surgery dependent on the side of surgery and its association with forced vital capacity.
Methods:
In this prospective, observational cohort study 13 patients undergoing right and 13 patients undergoing left‐sided open or video‐thoracoscopic procedures have been investigated. Pre‐operative measurements with EIT and spirometry were compared with data obtained 3 days post‐operation. The center of ventilation (COV) within a 32 × 32 pixel matrix was calculated from EIT data. The transverse axis coordinate of COV, COVx (left/right), was modified to COVx′ (ipsilateral/contralateral). Thus, COVx′ shows a negative change if ventilation shifts contralateral independent of the side of surgery. This enabled testing with two‐way ANOVA for repeated measurements (side, time).
Results:
The perioperative shift of COVx′ was dependent on the side of surgery (P = .007). Ventilation shifted away from the side of surgery after the right‐sided surgery (COVx′‐1.97 pixel matrix points, P < .001), but not after the left‐sided surgery (COVx′‐0.61, P = .425). The forced vital capacity (%predicted) decreased from 94 (83‐109)% (median [quartiles]; [left‐sided]) and 89 (80‐97)% (right‐sided surgery) to 61 (59‐66)% and 62 (40‐72)% (P < .05), respectively. The perioperative changes in forced vital capacity (%predicted) were weakly associated with the shift of COVx′.
Conclusion:
Only after right‐sided lung surgery, EIT showed reduced ventilation on the side of surgery while vital capacity was markedly reduced in both groups.
Zusammenfassung:
Fentanyl und Sufentanil sind zwei synthetisch hergestellte Opioide, die in der Anästhesiologie für die intraoperative Analgesie eingesetzt werden. Sie weisen ein unterschiedliches pharmakodynamisches Profil auf.
Im Jahr 2014 wurde das Opioidregime für minimal-invasive Standardeingriffe im Klinikum Fulda von Fentanyl auf Sufentanil umgestellt. In der geplanten retrospektiven Datenerhebung sollten Daten von Patienten, die vor 2014 mit Fentanyl analgesiert wurden, verglichen werden mit Daten von Patienten, bei denen nach 2014 Sufentanil in die Narkoseführung implementiert war. Untersucht werden sollte, ob der Wechsel auf ein Opioid mit einem vermeintlich geeigneteren Profil für die Narkoseführung tatsächlich die kalkulierten Vorteile erbracht hat.
Die retrospektive Datenerhebung sollte aufzeigen, ob Patienten während und nach MIC-CHE oder MIC-TEP von einer Sufentanil-Gabe gegenüber der Fentanyl-Gabe profitieren: Verkürzt sich die Ausleitungsphase, haben die Patienten bei Ankunft im Aufwachraum (AWR) eine bessere Oxygenierung und/oder eine stabilere Kreislaufsituation? Leiden die Patienten nach Sufentanil unter weniger postoperativer Übelkeit und Erbrechen (PONV), benötigen sie weniger Schmerzmittel? Die Untersuchung sollte zudem klären, ob biometrische Faktoren wie Geschlecht, Alter, Gewicht und BMI in Zusammenhang mit dem eingesetzten Opioid eine relevante Rolle für das postoperative Befinden der Patienten spielten, und ob sich aus der Umstellung von Fentanyl auf Sufentanil ökonomische Vorteile ergaben.
Ergebnis:
Kombination Desfluran mit Sufentanil für alle untersuchten Gruppen von klinischem Vorteil. Bevorzugter Einsatz bei MIC-Eingriffen in der Allgemein- und Viszeralchirurgie empfehlenswert.
- Geringerer postoperativer Schmerzmittelbedarf
- Bessere postoperative Oxygenierung
- Kürzere postoperative Aufwachzeit
- Niedrigerer intraoperativer Opioidbedarf
- Wirtschaftlich/ökonomische Gleichwert
Begründete Aussage, dass Sufentanil bei MIC-Eingriffen in der Allgemein- und Viszeralchirurgie im Vergleich zu Fentanyl das überlegene Medikament ist. (überwiegend statistisch signifikant)
Steigerung dieses Effekts über die Kombination mit Desfluran möglich.
Der Myokardinfarkt zählt weltweit zu den Hauptursachen für Tod und Erwerbsunfähigkeit. Große Bedeutung kommt der Untersuchung kardioprotektiver Mechanismen und der Etablierung kardioprotektiver Strategien zu. Die Anästhetika-induzierte Präkonditionierung weist einen biphasichen Verlauf auf und lässt sich in eine frühe und eine späte Phase (Zweites Fenster) einteilen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle der Pim-1 Kinase im Zweiten Fenster der Desfluran-induzierten Präkonditionierung gegen Myokardinfarkt in einem murinen in-vivo Herzinfarktmodell untersucht.
Aging is a one-way process associated with profound structural and functional changes in the organism. Indeed, the neuromuscular system undergoes a wide remodeling, which involves muscles, fascia, and the central and peripheral nervous systems. As a result, intrinsic features of tissues, as well as their functional and structural coupling, are affected and a decline in overall physical performance occurs. Evidence from the scientific literature demonstrates that senescence is associated with increased stiffness and reduced elasticity of fascia, as well as loss of skeletal muscle mass, strength, and regenerative potential. The interaction between muscular and fascial structures is also weakened. As for the nervous system, aging leads to motor cortex atrophy, reduced motor cortical excitability, and plasticity, thus leading to accumulation of denervated muscle fibers. As a result, the magnitude of force generated by the neuromuscular apparatus, its transmission along the myofascial chain, joint mobility, and movement coordination are impaired. In this review, we summarize the evidence about the deleterious effect of aging on skeletal muscle, fascial tissue, and the nervous system. In particular, we address the structural and functional changes occurring within and between these tissues and discuss the effect of inflammation in aging. From the clinical perspective, this article outlines promising approaches for analyzing the composition and the viscoelastic properties of skeletal muscle, such as ultrasonography and elastography, which could be applied for a better understanding of musculoskeletal modifications occurring with aging. Moreover, we describe the use of tissue manipulation techniques, such as massage, traction, mobilization as well as acupuncture, dry needling, and nerve block, to enhance fascial repair.
Der Einsatz von Regionalanästhesien nahm in den letzten Jahren stark zu. Durch die Blockade von spannungsabhängigen Natriumkanälen verhindern Lokalanästhetika eine Depolarisation sowie die neuronale Fortleitung der Schmerzimpulse. In höheren Dosierungen kann es jedoch zu ausgedehnten Blockaden im Myokard mit toxischen Wirkungen auf die Funktion der Muskelzellen kommen. Bis zur Einführung der Lipidemulsionen als Behandlungsoption bei einer Lokalanästhetikaintoxikation war eine prolongierte kardio-pulmonale Reanimation die einzige therapeutische Option.
In dieser Arbeit wurden die aktuell häufig verwendeten langwirksamen Substanzen Bupivacain und Ropivacain hinsichtlich einer divergierenden Kardiotoxizität verglichen und die Präinkubation mit Lipofundin® als Möglichkeit zur Reduktion der Kardiotoxizität getestet.
Mit Zustimmung der Ethikkommission wurden insgesamt 46 humane Herzmuskelbündel in einem Organbad untersucht.
Es erfolgte im Abstand von drei Minuten eine Inkubation mit Koffein in steigenden Konzentrationen (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 mmol/l) und nachfolgend die Applikation von handelsüblichen Lösungen von Lokalanästhetika
(50 – 100 – 150 µl). Es wurden entweder Bupivacain (0,25, 0,5, 0,75 mg), Ropivacain (0,375, 0,75, 1,125 mg) oder Ropivacain in Kombination mit Lipofundin® 20% N (200µl in Verdünnung 1:100) appliziert. Abschließend erfolgte die hochdosierte Gabe von Koffein (Gesamtkonzentration 32 mmol/l), um eine maximale Kontraktur auszulösen.
Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen Bupivacain und Ropivacain hinsichtlich der Kontraktionsamplitude und der Grundspannung bei ähnlichem Verhalten in beiden Gruppen. Die Präinkubation mit Lipofundin® ergab im Vergleich zur Kontrollgruppe keinen signifikanten Effekt.
Eine signifikante konzentrationsabhängige Abnahme der Kontraktionsamplitude und der Grundspannung zeigte sich während der initialen Inkubation mit Koffein.
Initiale Schädigungen, passagere Ermüdungserscheinungen oder hypoxische Stoffwechselzustände könnten trotz bestmöglicher Bedingungen die Ergebnisse beeinträchtigt haben. Die vorliegenden in-vitro-Ergebnisse lassen sich nur limitiert auf in-vivo-Bedingungen übertragen und verlangen nach weiteren Studien, die eine differenzierte und präzise Wirkweise sowie Dosierung von Lipidemulsionen evaluieren.
Die wichtigsten Barrieren des peripheren Nerven sind die Myelin-Barriere und die Blut-Nerven-Schranke. Sie übernehmen eine bedeutende Aufgabe beim Schutz des Nerven vor externen Einflüssen, dem Bewahren der nervalen Homöostase und der Aufrechterhaltung der Nervenleitungsgeschwindigkeit. Eine Öffnung der peripheren Barriere wird oft mit neuropathischen Schmerzen assoziiert. Im Rahmen dieser Dissertation habe ich mittels Immunfluoreszenzfärbung, Permeabilitätstest, Western Blot und Polymerase-Kettenreaktion die Barrierefunktion des peripheren Nervensystems bei weiblichen Cldn12-KO Mäusen untersucht. Sowohl bei den WT Mäusen als auch bei den Cldn12-KO Mäusen konnte eine intakte Barrierefunktion des peripheren Nerven nachgewiesen werden.
Zur Durchführung peripherer Nervenblockaden werden im klinischen Alltag nichtselektive Lokalanästhetika verwendet, die neben sensorischen auch motorische Nervenfasern blockieren. Diese Arbeit untersucht und beschreibt Grundlagen für die Verwendung selektiv wirksamer Co-Analgetika. Ziel dieser Arbeit war in diesem Kontext die Analyse der intrazellulären Signalwege, welche nach Applikation von rtPA am peripheren Nerven zur Öffnung der perineuralen Barriere und so zu einer opiat- vermittelten Analgesie führen. Gemäß unserer Hypothese bindet rtPA an den LRP-1- Rezeptor und löst eine intrazelluläre Signalkaskade aus: Erk wird phosphoryliert und inhibiert über bislang unklare Mechanismen die Claudin-1-Transkription. Claudin-1 wird weniger in die Zellmembran eingebaut und/oder verlässt durch Endozytose/ Internalisierung die Zellmembran, was zur Öffnung der perineuralen Barriere führt und den Durchtritt selektiv wirksamer Analgetika erlaubt. In der späteren Phase steht die Analyse der Wiederherstellung der Barrierefunktion der Zellmembran im Vordergrund. Die ist von zentraler Bedeutung um eine Schädigung des Nervens durch das Umgebungsmilieu zu verhindern. Vermutlich wird die Wiederherstellung der Barrierefunktion über den Wnt-Signalweg gesteuert. Die Akkumulation von b-Catenin und Cdx2 führt zu einem erneuten Anstieg der Claudin-1-Transkription. Der Claudin-1- Gehalt steigt in Western Blot-Untersuchungen jedoch bereits zu einem früheren Zeitpunkt in der Zellmembran wieder an. Dies legt nahe, dass weitere von der Transkription unabhängige Mechanismen zur Wiederherstellung der Barrierefunktion beitragen. Eine mögliche Alternative zu rtPA stellt katalytisch inaktives rtPAi dar, welches in Untersuchungen ähnliche Ergebnisse wie rtPA zeigte. Dabei könnte die Verwendung von rtPAi anstatt rtPA pathophysiologisch denkbare Komplikationen wie beispielsweise Blutungen verhindern.
In Versuchen anderer Mitglieder der Arbeitsgruppe wurde die Öffnung der perineuralen Barriere mittels immunhistochemischer und funktioneller Untersuchungen bestätigt. Auch konnten keine akute Neurotoxizität oder Blutungsgefahr beobachtet werden. Somit stellt rtPA in Kombination mit Opioiden eine mögliche Alternative zur Verbesserung der postoperativen Analgesie dar, die jedoch weiterer Untersuchungen hinsichtlich von Nutzen, Risiken und Nebenwirkungen bedarf.
Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) stellt eine wichtige Barriere zwischen dem Blutsystem und dem Gehirngewebe dar. An der Bildung dieser Barriere sind hauptsächlich die Endothelzellen der Blutkapillaren beteilig. Dabei verschließen die Tight Junction Proteine und die Adherens Junction Proteine den interzellulären Spalt zwischen zwei benachbarten Endothelzellen. Dieser Verschluss sorgt dafür, dass keine Noxen aus dem Blut in das Zentralnervensystem gelangen können. Damit jedoch der Transport wichtiger Nährstoffe in das ZNS und der Abtransport von Abfallprodukten aus dem ZNS gewährleistet sind, sind spezielle Rezeptoren und Transporter notwendig. Diese sorgen auch dafür, dass in die Endothelzellen eingedrungene schädliche Substanzen wieder zurück in das Blutsystem befördert werden. Dafür sind Effluxpumpen, Proteine der Solute Carrier Familie und zelluläre Rezeptoren verantwortlich.
Die immortalized mouse cerebral/cerebellar capillary endothelial cells (cEND/cerebEND) Modellsysteme sind in-vitro Modellsysteme der BHS und wurden in der AG: Förster in der Anästhesiologie im Universitätsklinikum Würzburg bereits erfolgreich isoliert und schon dazu benutzt verschiedene physiologische und pathophysiologische Prozesse in der BHS zu beschreiben und zu erklären. Die Zellen werden in diesem BHS-Modell mit Hilfe des Polynoma large T Antigens immortalisiert.
Das Ziel der Doktorarbeit war der Vergleich der mRNA Expressions- und Proteinlevel verschiedener Tight Junction-Proteine, Adherens Junctions, Effluxpumpen, Proteine der SLC-Familie und zellulärer Rezeptoren der BHS zwischen cEND/cerebEND und primären Zellen, die aus dem Großhirn isoliert wurden, sowohl in 10% FCS als auch in 1% FCS Nährmedium. Es sollte ermittelt werden, ob durch die Immortalisierung der Hirnendothelzellen eine Veränderung in der Expression der Proteine herbeigeführt wird und ob es Unterschiede in der Expression bezüglich der Mediumkonzentration gibt.
Untersucht wurden die mRNA Expressionslevel mit Hilfe der RT-PCR und die Proteinlevel mittels Western Blot.
Es hat sich heraus gestellt, dass cEND und cerebEND in vielen Fällen ähnliche Mengen an ABC-Transportern, Proteinen der SLC-Familie, zellulärern Rezeptoren und Tight Junction Proteinen wie primäre Zellen, sowohl in 10% FCS als auch in 1% FCS Medium exprimieren. Dabei sind die mRNA- und Proteinexpressionslevel von Tight Junctions und der zellulären Rezeptoren, Insulin- und Transferrinrezeptor, im Vergleich zu primären Zellen am ähnlichsten. In diesen Fällen wird die Expression der untersuchten Proteine durch die Immortalisierung der Hirnendothelzellen nicht signifikant verändert. Somit lässt sich die Barrierefunktion der Hirnendothelzellen besonders gut mit den in-vitro Modellsystemen untersuchen.
Die Modellsysteme cEND und cerebEND zeigen allerdings auch einige Schwachstellen. Bcrp, Mct1, Lrp1 und P-gp lassen sich nur bedingt mit diesen Modellsystemen untersuchen, da ihre mRNA- und Proteinexpression sehr stark hoch, im Fall von Bcrp, oder runter reguliert wird, im Fall von Mct1 und Lrp1 in cEND/cerebEND und P-gp in cerebEND.
Im Hinblick auf Veränderungen in der Expression durch Mediumreduktion wird deutlich, dass sie zu höheren Expressionsraten in cEND, mehr noch in cerebEND, führt. Dies zeigt sich auf mRNA-Ebene noch deutlicher als auf Proteinebene. Diese Tatsache scheint sich allerdings nicht im Vergleich mit primären Zellen sichtbar zu machen. Es zeigt sich kein Unterschied im Vergleich zu primären Zellen zwischen 10% FCS und 1% FCS Nährmedium.
Damit stellen cEND und cerebEND in vielen verschiedenen, jedoch nicht in allen Fragestellungen geeignete Modellsysteme dar.
Background
Postoperative pulmonary complications (PPCs) increase morbidity and mortality of surgical patients, duration of hospital stay and costs. Postoperative atelectasis of dorsal lung regions as a common PPC has been described before, but its clinical relevance is insufficiently examined. Pulmonary electrical impedance tomography (EIT) enables the bedside visualization of regional ventilation in real-time within a transversal section of the lung. Dorsal atelectasis or effusions might cause a ventral redistribution of ventilation. We hypothesized the existence of ventral redistribution in spontaneously breathing patients during their recovery from abdominal and peripheral surgery and that vital capacity is reduced if regional ventilation shifts to ventral lung regions.
Methods
This prospective observational study included 69 adult patients undergoing elective surgery with an expected intermediate or high risk for PPCs. Patients undergoing abdominal and peripheral surgery were recruited to obtain groups of equal size. Patients received general anesthesia with and without additional regional anesthesia. On the preoperative, the first and the third postoperative day, EIT was performed at rest and during spirometry (forced breathing). The center of ventilation in dorso-ventral direction (COVy) was calculated.
Results
Both groups received intraoperative low tidal volume ventilation. Postoperative ventral redistribution of ventilation (forced breathing COVy; preoperative: 16.5 (16.0–17.3); first day: 17.8 (16.9–18.2), p < 0.004; third day: 17.4 (16.2–18.2), p = 0.020) and decreased forced vital capacity in percentage of predicted values (FVC%predicted) (median: 93, 58, 64%, respectively) persisted after abdominal surgery. In addition, dorsal to ventral shift was associated with a decrease of the FVC%predicted on the third postoperative day (r = − 0.66; p < 0.001). A redistribution of pulmonary ventilation was not observed after peripheral surgery. FVC%predicted was only decreased on the first postoperative day (median FVC%predicted on the preoperative, first and third day: 85, 81 and 88%, respectively). In ten patients occurred pulmonary complications after abdominal surgery also in two patients after peripheral surgery.
Conclusions
After abdominal surgery ventral redistribution of ventilation persisted up to the third postoperative day and was associated with decreased vital capacity. The peripheral surgery group showed only minor changes in vital capacity, suggesting a role of the location of surgery for postoperative redistribution of pulmonary ventilation.
Milk-derived antibacterial peptides (ABPs) are protein fragments with a positive influence on the functions and conditions of a living organism. Milk-derived ABPs have several useful properties important for human health, comprising a significant antibacterial effect against various pathogens, but contain toxic side-effects. These compounds are mainly produced from milk proteins via fermentation and protein hydrolysis. However, they can also be produced using recombinant DNA techniques or organic synthesis. This review describes the role of milk-derived ABPs in modern food biotechnology with an emphasis on their synthesis and applications. Additionally, we also discuss the mechanisms of action and the main bioproperties of ABPs. Finally, we explore future perspectives for improving ABP physicochemical properties and diminishing their toxic side-effects.
Ziel dieser Arbeit war es, die antiinflammatorischen Effekte von Anthocyanen und Anthocyanidinen mit besonderem Augenmerk auf Delphinidin zu vergleichen. Desweiteren sollten im statistischen Vergleich Dosierungen gefunden werden, bei welchen die größte antiinflammatorische Wirksamkeit von Anthocyanen und Anthocyanidinen zu erwarten wäre und ein eventueller Unterschied in der Wirkung der verschiedenen Stoffe berechnet werden.
Die Literaturrecherche mittels der Datenbanken „Pubmed“ und „The Cochrane Library“ lieferte 24 Studien, die die Einschlusskriterien erfüllten. Für Delphinidin allein war die Datenlage zu diesem Zeitpunkt noch zu dürftig, weswegen die Suche auf die Begriffe „Anthocyanins“ in Kombination mit „Antiinflammatory Agents“ ausgedehnt wurde.
Die statistische Auswertung der Daten erfolgte unter der Fragestellung: „ Haben die Variablen Wirkstoff, Wirkdauer, Menge an Wirkstoff und Art (m-RNA oder Protein“ jeweils unter Kontrolle der anderen Variablen einen Einfluss auf die Reduktion von inflammatorischen Markern?“ Die wichtigsten Ergebnisse, die unter dieser Fragestellung errechnet werden konnten, lauten: 1. PDG zeigt eine bessere antiinflammatorische Wirksamkeit als DP und C3G, 2. Luteolin zeigt eine bessere antiinflammatorische Wirksamkeit als Cyanidin.
Gründe für eine höhere antiinflammatorische Wirksamkeit von PDG im Vergleich zu DP und C3G sind derzeit noch offen. Zu diskutieren ist unter anderem, ob DP und C3G biochemisch instabilere Komplexe sind und schneller zerfallen. Grund für eine höhere antiinflammatorische Wirksamkeit von Luteolin im Vergleich zu Cyanidin könnte eine Doppelbindung zwischen C2 und C3 sein, die bei Luteolin, nicht aber bei Cyanidin zu finden ist. In der Zusammenschau dieser Ergebnisse ist festzustellen, dass weitere Studien für eine möglichst genaue statistische Analyse nötig sind, vor allem in Bezug auf die antiinflammatorischen Effekte von Delphinidin.
Der Einfluss von NMDA-Rezeptor-Modulatoren auf die Blut-Hirn Schranke unter ischämischen Bedingungen
(2020)
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Motilitätsverhalten von Blut-Hirn Schranken-Endothelzellen unter ischämischen Bedingungen an Hand der cerebEND-Zelllinie untersucht. Da es bisher noch kein Modell für diese Fragestellung gab, wurde zunächst ein solches mit Hilfe des kommerziellen Motilitätsassay der Firma ibidi® etabliert. Danach konnte der Einfluss von ischämischen Bedingungen, von Astrozyten konditioniertem Medium (C6-Zelllinie) und letztendlich der therapeutische Ansatz durch Modulation des NMDA-Rezeptors untersucht werden. Dabei zeigte sich durch das C6-konditionierte Medium eine deutliche Zunahme der Motilität. Diese verstärkte Motilität konnte durch den NMDA-Rezeptor-Antagonisten MK801 verhindert werden. Trotz Analyse einiger an der Proliferation und Migration beteiligter Botenstoffe wie VEGF und MMPs konnte keine Regulation dieser durch MK801 nachgewiesen werden.
Rational drug design of Axl tyrosine kinase type I inhibitors as promising candidates against cancer
(2020)
The high level of Axl tyrosine kinase expression in various cancer cell lines makes it an attractive target for the development of anti-cancer drugs. In this study, we carried out several sets of in silico screening for the ATP-competitive Axl kinase inhibitors based on different molecular docking protocols. The best drug-like candidates were identified, after parental structure modifications, by their highest affinity to the target protein. We found that our newly designed compound R5, a derivative of the R428 patented analog, is the most promising inhibitor of the Axl kinase according to the three molecular docking algorithms applied in the study. The molecular docking results are in agreement with the molecular dynamics simulations using the MM-PBSA/GBSA implicit solvation models, which confirm the high affinity of R5 toward the protein receptor. Additionally, the selectivity test against other kinases also reveals a high affinity of R5 toward ABL1 and Tyro3 kinases, emphasizing its promising potential for the treatment of malignant tumors.
In der vorliegenden experimentellen Studie wurde die visuelle Aufmerksamkeit von Anästhesisten während der Einleitung einer Allgemeinanästhesie in Abhängigkeit von ihrer Erfahrung mithilfe eines mobilen Eye-Tracking-Gerätes untersucht. 12 Assistenten mit durchschnittlich 1,3 Jahren klinischer Erfahrung und ebenfalls 12 Fachärzte mit durchschnittlich circa 10 Jahren klinischer Erfahrung nahmen an der Studie teil. Ebenso wurde der simulierte Fall mit der Anästhesieeinleitung am Patienten verglichen. Beide Anästhesisten-Gruppen führten mit der Eye-Tracking-Brille jeweils eine Einleitung so-wohl an einem Simulator im Simulationsraum als auch am Patienten im Einleitungsraum vor dem OP-Saal durch. Diese Brille zeichnete dabei Daten zu Fixationspunkten und Blickbewegungen der Probanden auf. Angelehnt an Schulz et al.21 wurden 24 Areas of Interest definiert und diese den Gruppen „manuelle Tätigkeiten“, „Überwachung“ und „weitere Beobachtungspunkte“ zugeordnet. Als abhängige Variable für die statistische Auswertung wurde die relative Verweildauer in Prozent genutzt und eine multivariate ANOVA gerechnet.
Es ergab sich im Wesentlichen kein signifikanter Effekt des Faktors Erfahrung. Die Assistenten verteilten ihre visuelle Aufmerksamkeit nicht signifikant anders als die erfahreneren Anästhesisten und verhielten sich folglich in Bezug darauf weitgehend gleich. Der Erwerb dieses Verhaltens findet demnach anscheinend schon sehr früh statt, sodass mit 1,3 Jahren Erfahrung in dieser Hinsicht kein Unterschied zu deutlich mehr Erfahrung auftritt. Ein halbstandardisiertes Interview stützt diese Annahme. Der Faktor Umgebung beeinflusste aber signifikant das Verhalten der Anästhesisten. In der Simula-tion widmeten beide Gruppen sowohl der „Überwachung“ insgesamt als auch „manu-ellen Tätigkeiten“ während der Vorbereitungsphase mehr visuelle Aufmerksamkeit als in der Narkoseeinleitung am Patienten. Das ist einerseits mit den Einschränkungen der Simulationspuppe zu erklären und liegt andererseits wahrscheinlich an der ungewohn-ten Umgebung und der unbekannten Pflegekraft, sodass die Anästhesisten das Material länger kontrollierten. Folglich schauten beide Gruppen während der Narkoseeinleitung am Patienten häufiger auf „weitere Beobachtungspunkte“, was auch durch die höhere Komplexität und Störanfälligkeit dieser Situation schlüssig wirkt.
Optimierungsmöglichkeiten der Bedingungen im Simulationsraum werden angespro-chen, Anschlussstudien vorgeschlagen. Es konnte gezeigt werden, dass der Einsatz eines Eye-Tracking-Gerätes auch während der hochsensiblen Einleitung einer Allgemein-anästhesie am Patienten problemlos möglich ist. Darüber hinaus liefert die Studie nun eine stark standardisierte Versuchsmethode, welche für weitere Forschungsfragen sehr empfohlen werden kann.
Retrospektive Auswertung von Daten aus dem Zeitraum März 2015 bis Mai 2016 von Patienten unter ECMO-Therapie (extrakorporale Membranoxygenierung)und NIRS Monitoring (Nahinfrarotspektroskopie). Erfassung kritischer Abfälle der zerebralen Gewebeoxygenierung mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS). Bestimmung und Untersuchung von Einflussparametern, welche für den Abfall der zerebralen Gewebeoxygenierung verantwortlich sein könnten. Untersuchung, ob durch das Erkennen von kritischen Abfällen der zerebralen Gewebeoxygenierung eine frühzeitige Detektion von neurologischen Komplikationen zuverlässig möglich ist.
Background
Even though bleeding and thromboembolic events are major complications of extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), data on the incidence of venous thrombosis (VT) and thromboembolism (VTE) under ECMO are scarce. This study analyzes the incidence and predictors of VTE in patients treated with ECMO due to respiratory failure.
Methods
Retrospective analysis of patients treated on ECMO in our center from 04/2010 to 11/2015. Patients with thromboembolic events prior to admission were excluded. Diagnosis was made by imaging in survivors and postmortem examination in deceased patients.
Results
Out of 102 screened cases, 42 survivors and 21 autopsy cases [mean age 46.0 ± 14.4 years; 37 (58.7 %) males] fulfilling the above-mentioned criteria were included. Thirty-four patients (54.0 %) underwent ECMO therapy due to ARDS, and 29 patients (46.0 %) with chronic organ failure were bridged to lung transplantation. Despite systemic anticoagulation at a mean PTT of 50.6 ± 12.8 s, [VT/VTE 47.0 ± 12.3 s and no VT/VTE 53.63 ± 12.51 s (p = 0.037)], VT and/or VTE was observed in 29 cases (46.1 %). The rate of V. cava thrombosis was 15/29 (51.7 %). Diagnosis of pulmonary embolism prevailed in deceased patients [5/21 (23.8 %) vs. 2/42 (4.8 %) (p = 0.036)]. In a multivariable analysis, only aPTT and time on ECMO predicted VT/VTE. There was no difference in the incidence of clinically diagnosed VT in ECMO survivors and autopsy findings.
Conclusions
Venous thrombosis and thromboembolism following ECMO therapy are frequent. Quality of anticoagulation and ECMO runtime predicted thromboembolic events.
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Anästhetika-induzierte Präkonditionierung (APC) mit Desfluran vermittelt einen endogenen Schutzmechanismus gegen den Ischämie/Reperfusionsschaden im Tiermodell mit männlichen C57BL/6 Mäusen. Die Calcium-Calmodulinkinase IIδ (CamKIIδ) spielt eine zentrale Rolle im intrazellulären Calciumhaushalt und beim Ischämie/Reperfusionsschaden.
Ein Ergebnis dieser Studie zeigt, dass eine Desfluran-vermittelte Reduktion der Herzinfarktgröße in Wildtyptieren, nicht aber in Mäusen mit homozygotem genetischen Knock-Out (KO) der CaMKIIδ stattfindet. Weiterhin wird gezeigt, dass der CaMKIIδ KO die Expression von Phospholamban (PLB) und die Phosphorylierung von PLB an der Aminosäurestelle Serin 16 im Vergleich zum Wildtyp mehr als verdoppelt, ermittelt via Western-Immunoblotting. Darüber hinaus wird gezeigt, dass die Expression des β1 –Adrenorezeptors (AR) in Tieren mit homo- und heterozygotem CaMKIIδ KO im Vergleich zum Wildtyp signifikant erhöht ist. APC mit Desfluran hebt diese erhöhte β1 –AR Konzentrationen im homozygoten, aber nicht im heterozygoten KO auf. Dies zeigt, dass sich die β1 –AR Expression entsprechend der CaMKIIδ Verfügbarkeit adaptiert, dieser Effekt aber durch APC unterbunden werden kann.
Es stehen mehrere analgetische Strategien zur Schmerzlinderung während der Geburt zur Verfügung. Zunehmend wird Remifentanil, ein kurz wirksames Opioid, aufgrund seiner besonderen pharmakologischen Eigenschaften als alternatives Analgetikum verwendet.
Ziel dieser Dissertation war die systematische Beurteilung der Wirksamkeit von Remifentanil, appliziert im Rahmen einer intravenösen patientenkontrollierten Analgesie (PCA) für Wehenschmerzen, zusammen mit der Analyse potentieller unerwünschter Ereignisse für die Mutter und das Neugeborene. Durch eine systematische Literatursuche verschiedener Datenbanken im Dezember 2015 wurden randomisierte kontrollierte Studien identifiziert, die Remifentanil (PCA) mit einem anderen Opioid (IV/IM), einem anderen Opioid (PCA), mit epiduraler Analgesie, mit Remifentanil (kontinuierlich IV) oder mit Remifentanil (PCA, anderes Schema) bei geplanter vaginaler Entbindung verglichen haben.
Zwanzig Studien mit 3569 Frauen konnten eingeschlossen werden. Die methodologische Qualität der analysierten Studien war mäßig bis schlecht. Das Risiko für Bias hinsichtlich Verblindung und unvollständiger Berichterstattung von Daten wurde in 65% bzw. 45% der inkludierten Studien als hoch eingestuft. Insgesamt ergaben sich Hinweise darauf, dass Frauen in der Gruppe Remifentanil (PCA) zufriedener waren als Frauen in der Gruppe mit einem anderen Opioid (IV/IM), allerdings weniger zufrieden mit der Schmerzlinderung als Frauen, die eine epidurale Analgesie erhielten.
Für den frühen Endpunkt führte die Anwendung einer Remifentanil (PCA) zu einer größeren Schmerzlinderung als die Administration eines anderen Opioids (IV/IM), wohingegen eine geringere Schmerzlinderung im Vergleich zur epiduralen Analgesie erzielt wurde.
Die Datenlage in Bezug auf maternale und neonatale unerwünschte Ereignisse und Sicherheitsaspekte war limitiert. Es gab keinen Hinweis darauf, dass Remifentanil (PCA) im Vergleich zur epiduralen Analgesie mit niedrigeren Apgar Scores einherging.
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Bei der Verwendung von Remifentanil (PCA) forderten weniger Frauen eine zusätzliche Analgesie verglichen mit der Verwendung von anderen Opioiden (IV/IM). Demgegenüber forderten mehr Frauen mit Remifentanil (PCA) eine zusätzliche Analgesie verglichen mit der epiduralen Analgesie.
Die Evidenzlage zeigte keinen Unterschied hinsichtlich des Risikos einer Kaiserschnittentbindung zwischen Remifentanil (PCA) und anderen Opioide (IV/IM) sowie Remifentanil (PCA) und epiduraler Analgesie.
Basierend auf den Ergebnissen dieser Dissertation lässt sich zusammenfassend sagen, dass es überwiegend wenig aussagekräftige Evidenz für die Praxis gibt und die zukünftige Forschung die aktuelle Datenlage ändern kann. Die Qualität der Evidenz ist hauptsächlich limitiert durch die schlechte Qualität der Studien, Inkonsistenz und fehlende Präzision.
Weitere Studien, die insbesondere maternale und neonatale Sicherheit (mütterliche Apnoe und Atemdepression, Apgar Score) untersuchen, sind erforderlich, um die optimale Art und Weise der Applikation von Remifentanil bei höchster Wirksamkeit und vertretbaren unerwünschten Ereignissen für die Mutter und ihr Neugeborenes herauszufinden.
Die Öffnung der Blut-Nerven-Schranke ist ein wichtiger Baustein in der Pathogenese neuropathischer Schmerzen. Die Blut-Nerven-Schranke schützt das periphere Nervensystem vor externen Einflüssen, wahrt die endoneurale Homöostase und trägt zur Aufrechterhaltung der neuronalen Signalweiterleitung bei. Sie wird durch die Pars epitheloidea des Perineuriums und endoneurale Gefäßzellen gebildet. Essentieller Bestandteil der Blut-Nerven-Schranke sind zwischen Perineural- und Gefäßzellen exprimierte Tight Junctions. Im Rahmen dieser Dissertation wurden die Tight Junction Proteine ZO-1, Claudin-1, -5, -19 und Occludin sowohl in einem Tiermodell neuropathischer Schmerzen, der Chronic Constriction Injury, als auch in Nervenbiopsien (N. suralis) von an Polyneuropathien erkrankten Patienten mittels Immunfluoreszenzfärbungen qualitativ und quantitativ untersucht.
Für nozizeptive Wundschmerzen ist der Transient Receptor Potential Channel (TRP) vermittelte Kalziumeinstrom unerlässlich. Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und deren Oxidationsprodukte wie 4-Hydroxynonenal (4-HNE) aktivieren das Ankyrin-1-Homolog TRPA1 in vivo und in vitro.
Die in dieser Studie durchgeführten Kalzium-Imaging Experimente wurden an stabil mit TRPA1 und TRPV1 transfizierten HEK-293-Zellen und spinalen Hinterwurzelganglien durchgeführt, um die mechanistischen Zusammenhänge der nozizeptiven Schmerzentstehung bei entzündlichen Wundschmerzen besser zu verstehen.
E06, ein monoklonaler Autoantikörper (mAb) gegen oxidiertes Phosphatidylcholin (OxPC) und D-4F, ein mimetisches Peptid des Strukturproteins Apolipoprotein A-I aus dem high density lipoprotein (HDL), wurden bisher als diagnostischer Marker bei Atherosklerose eingesetzt.
In den durchgeführten Experimenten reduzierten E06 mAb und D-4F den durch Lipidperoxidationsprodukte (OxPL) wie 4-HNE und reaktive Sauerstoffspezies wie H2O2 verursachten TRPA1-vermittelten Kalziumeinfluss in vitro.
Darüber hinaus zeigte sich, dass weder E06 mAb noch D-4F eine Kalziumeinstromrelevante Interaktion mit dem Transient Receptor Potential Channel Vanillin 1 (TRPV1)-Aktivator Capsaicin oder dem TRPV1-Kanal aufweisen.
E06 mAb und ApoA-I mimetisches Peptid D-4F erscheinen deshalb als zwei vielversprechende Substanzen, um den inflammatorischen Wundschmerz zu verringern. Deshalb sind sie auch als potentielles Analgetikum für eine nebenwirkungsärmere, lokale Schmerzbekämpfung vielversprechend.
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Laryngoskopietechnik (GlideScope® versus Macintosh-Spatel) und des Erfahrungsgrades der intubierenden Person (erfahren versus unerfahren) auf die während der endotrachealen Intubation spontan eingenommene Körperhaltung mittels der Methode des Rapid Entire Body Assessment. Hierzu wurden Videoaufnahmen von in der endotrachealen Intubation erfahrenen Ärzten und darin unerfahrenen Medizinstudierenden während endotrachealen Intubationen am Patientensimulator aufgenommen. Die Benutzung des GlideScope®-Videolaryngoskops war unabhängig vom Erfahrungsgrad mit einer, nach ergonomischen Gesichtspunkten, deutlich vorteilhafteren Körperhaltung und niedrigeren REBA-Aktionsschwellenwerten assoziiert. Unerfahrene Probanden nahmen im Gegensatz zu erfahrenen eine unvorteilhafte, überwiegend gebückte Körperhaltung während der endotrachealen Intubation ein, unabhängig welche der beiden Laryngoskopietechniken benutzt wurde. Aus ergonomischer Sicht sollte die Videolaryngoskopie für die endotracheale Intubation bevorzugt eingesetzt werden.
Background:
Until now there has been a reported lack of systematic reports and scientific evaluations of rescue missions during terror attacks. This however is urgently required in order to improve the performance of emergency medical services and to be able to compare different missions with each other. Aim of the presented work was to report the systematic evaluation and the lessons learned from the response to a terror attack that happened in Wuerzburg, Germany in 2016.
Methods:
A team of 14 experts developed a template of quality indicators and operational characteristics, which allow for the description, assessment and comparison of civil emergency rescue missions during mass killing incidents. The entire systematic evaluation process consisted of three main steps. The first step was the systematic data collection according to the quality indicators and operational characteristics. Second was the systematic stratification and assessment of the data. The last step was the prioritisation of the identified weaknesses and the definition of the lessons learned.
Results:
Five important “lessons learned” have been defined. First of all, a comprehensive concept for rescue missions during terror attacks is essential. Furthermore, the establishment of a defined high priority communication infrastructure between the different dispatch centres (“red phone”) is vital. The goal is to secure the continuity of information between a few well-defined individuals. Thirdly, the organization of the incident scene needs to be commonly decided and communicated between police, medical services and fire services during the mission. A successful mission tactic requires continuous flux of reports to the on-site command post. Therefore, a predefined and common communication infrastructure for all operational forces is a crucial point. Finally, all strategies need to be extensively trained before the real life scenario hits.
Conclusion:
According to a systematic evaluation, we defined the lessons learned from a terror attack in 2016. Further systematic reports and academic work surrounding life threatening rescue missions and mass killing incidents are needed in order to ultimately improve such mission outcomes. In the future, a close international collaboration might help to find the best database to report and evaluate major incidents but also mass killing events.
Background:
The calcium sensitizer levosimendan is increasingly used to improve hemodynamics in patients with acutely decompensated heart failure. By binding to cardiac troponin C the conformation of the calcium-troponin C complex is stabilized, which leads to acceleration of actin-myosin crossbrigde formation and increased force generating capacity of muscle fibers. Besides indications in cardiac failure, beneficial effects of levosimendan in skeletal muscle disorders are currently evaluated. The aim of this study was to investigate differential effects of levosimendan on skeletal muscle of pigs with and without susceptibility to malignant hyperthermia (MH) in order to identify possible risks of this emerging drug for patients with predisposition to MH.
Methods:
Muscle bundles of 17 pigs (9 MH susceptible (MHS); 8 MH non-susceptible (MHN)) were excised under general anesthesia and examined in the tissue bath with increasing concentrations of levosimendan (0.065; 0.125; 0.5; 1.0; 10 and 50 μg/ml). Baseline tension and twitch force were monitored continuously. Data are presented as median and interquartile range. Statistical evaluation was performed using D’Agostino & Pearson test for normal distribution and student’s t test and 2-way ANOVA for differences between the groups. P < 0.05 was considered significant.
Results:
There were no differences between the groups concerning length, weight, initial twitch force and pre-drug resting tension of the investigated muscle strips. After an initial decrease in both groups, twitch amplitude was significantly higher in MHN (− 3.0 [− 5.2–0.2] mN) compared to MHS (− 7.5 [− 10.8- -4.5] mN) (p = 0.0034) muscle at an applied levosimendan concentration of 50 μg/ml. A marked increase in resting tension was detected following levosimendan incubation with 50 μg/ml in MHS muscle bundles (3.3 [0.9–6.1] mN) compared to MHN (− 0.7 [− 1.3–0.0] mN) (p < 0.0001).
Conclusions:
This in vitro investigation revealed the development of significant contractures in muscle bundles of MHS pigs after incubation with levosimendan. However, the effect appeared only at supra-therapeutic concentrations and further research is needed to determine the impact of levosimendan on MHS individuals in vivo.
Objective:
Halothane and caffeine are known to cause skeletal muscular contractions in vitro and have been proven to induce circumscribed metabolic reactions when injected into rat skeletal muscle. In this study 26 rats were investigated by either continuous application of calcium 160 mM or bolus injection of caffeine 160 mM or halothane 10% vol via a microdialysis probe in the tibialis anterior muscle. Tissue elasticity at the injection site was monitored by ultrasound strain elastography. Aim of this study was to detect (I) changes in local lactate concentrations and (II) whether these can be attributed to a muscular contraction detected by ultrasound elastography.
Results:
Localized metabolic reactions were verified by increasing intramuscular lactate concentrations following continuous application of calcium (0.6 [0.3;0.6] to 3.6 [3.0;4.3] mmol/l after 60 min) and bolus application of caffeine (0.2 [0.2;0.3] to 1.6 [0.9;1.9] mmol/l after 30 min) and halothane (0.3 [0.1;0.3] to 4.7 [4.3;6.3] mmol/l after 30 min). However, ultrasound elastography did not detect any differences in tissue elasticity compared to control animals. The authors identified potential limitations of the study conditions, which might be crucial to avoid for future investigations.
After a large outbreak in Brazil, novel drugs against Zika virus became extremely necessary. Evaluation of virus-based pharmacological strategies concerning essential host factors brought us to the idea that targeting the Axl receptor by blocking its dimerization function could be critical for virus entry. Starting from experimentally validated compounds, such as RU-301, RU-302, warfarin, and R428, we identified a novel compound 2′ (R428 derivative) to be the most potent for this task amongst a number of alternative compounds and leads. The improved affinity of compound 2′ was confirmed by molecular docking as well as molecular dynamics simulation techniques using implicit solvation models. The current study summarizes a new possibility for inhibition of the Axl function as a potential target for future antiviral therapies.
Volatile anesthetic-induced preconditioning ( APC) has shown to have cardiac and cerebral protective properties in both pre-clinical models and clinical trials. Interestingly, accumulating evidences demonstrate that, except from some specific characters, the underlying molecular mechanisms of APC-induced protective effects in myocytes and neurons are very similar; they share several major intracellular signaling pathways, including mediating mitochondrial function, release of inflammatory cytokines and cell apoptosis. Among all the experimental results, cortical spreading depolarization is a relative newly discovered cellular mechanism of APC, which, however, just exists in central nervous system. Applying volatile anesthetic preconditioning to clinical practice seems to be a promising cardio- and neuroprotective strategy. In this review, we also summarized and discussed the results of recent clinical research of APC. Despite all the positive experimental evidences, large-scale, long-term, more precisely controlled clinical trials focusing on the perioperative use of volatile anesthetics for organ protection are still needed.
Non-steroidal antiinflammatory drugs are most commonly used for inflammatory and postoperative pain. But they lack effectiveness and specificity, leading to severe side effects, like gastric ulcers, asthma and severe bleeding. Oxidized 1-palmitoyl-2-arachinidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (OxPAPC) plays an important role in inflammatory pain. PAPC is a common phosphatidylcholine of membranes, which can be oxidized by reactive oxygen species. In preliminary experiments, our group found that local injection of OxPAPC in rat paws induces hyperalgesia.
In this study we examined the effect of OxPAPC on transient receptor potential A1 (TRPA1), an ion channel expressed in C-fiber neurons. Furthermore, we investigated if intracellular cysteine residues of TRPA1 were necessary for agonist-channel-interactions and if a subsequent TRPA1 activation could be prevented by OxPAPC scavengers.
To answer these questions, we performed calcium imaging using HEK-293 cells stably expressing hTRPA1, or transiently expressing the triple mutant channel hTRPA1-3C and naïve DRG neurons. Cells were incubated with the ratiometric, fluorescent dye Fura-2/AM and stimulated with OxPAPC. The change of light emission after excitation with 340 and 380 nm wavelengths allowed conclusions regarding changes of intracellular calcium concentrations after TRPA1 activation.
In our investigation we proved evidence that OxPAPC activates TRPA1, which caused a flow of calcium ions into the cytoplasm. The TRPA1-specific channel blocker HC-030031 eliminated this agonist-induced response. TRPA1-3C was not completely sensitive to OxPAPC. The peptide D-4F and the monoclonal antibody E06 neutralized OxPAPC-induced TRPA1 activation.
In this work, the importance of OxPAPC as a key mediator of inflammatory pain and as a promising target for drug design is highlighted. Our results indicate that TRPA1 activation by OxPAPC involves cysteine-dependent mechanisms, but there are other, cysteine-independent activation mechanisms as well. Potential pharmaceuticals for the treatment of inflammatory pain are D-4F and E06, whose efficiency has recently been confirmed in the animal model by our research group.
Das Akute Lungenversagen stellt ein schweres Krankheitsbild dar. Wir führten eine retrospektive Analyse an 25 Patienten durch, die einer Extrakorporalen Membranoxygenierung aufgrund eines akuten Lungenversagens zugeführt wurden. Allgemeine und ARDS-spezifische Kriterien und die Schwere des ARDS schienen keinen Einfluss auf einen Therapieerfolg zu haben. Die Mehrzahl der nicht-überlebenden Patienten verstarb an einem Multiorganversagen und nicht an einer Hypoxämie.
Central nervous system dysfunction is an important cause of morbidity and mortality in patients with human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) infection and acquired immunodeficiency virus syndrome (AIDS). Patients with AIDS are usually affected by HIV-associated encephalitis (HIVE) with viral replication limited to cells of monocyte origin. To examine the molecular mechanisms underlying HIVE-induced dementia, the GSE4755 Affymetrix data were obtained from the Gene Expression Omnibus database and the differentially expressed genes (DEGs) between the samples from AIDS patients with and without apparent features of HIVE-induced dementia were identified. In addition, protein–protein interaction networks were constructed by mapping DEGs into protein–protein interaction data to identify the pathways that these DEGs are involved in. The results revealed that the expression of 1,528 DEGs is mainly involved in the immune response, regulation of cell proliferation, cellular response to inflammation, signal transduction, and viral replication cycle. Heat-shock protein alpha, class A member 1 (HSP90AA1), and fibronectin 1 were detected as hub nodes with degree values >130. In conclusion, the results indicate that HSP90A and fibronectin 1 play important roles in HIVE pathogenesis.
Objective: To investigate the impact of the phophodiesterase-4 inhibition (PD-4-I) with rolipram on hepatic integrity in lipopolysaccharide (LPS) induced hyperinflammation. Materials and Methods: Liver microcirculation in rats was obtained using intravital microscopy. Macrohemodynamic parameters, blood assays, and organs were harvested to determine organ function and injury. Hyperinflammation was induced by LPS and PD-4-I rolipram was administered intravenously one hour after LPS application. Cell viability of HepG2 cells was measured by EZ4U-kit based on the dye XTT. Experiments were carried out assessing the influence of different concentrations of tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and LPS with or without PD-4-I. Results: Untreated LPS-induced rats showed significantly decreased liver microcirculation and increased hepatic cell death, whereas LPS + PD-4-I treatment could improve hepatic volumetric flow and cell death to control level whithout influencing the inflammatory impact. In HepG2 cells TNF-α and LPS significantly reduced cell viability. Coincubation with PD-4-I increased HepG2 viability to control levels. The heme oxygenase 1 (HO-1) pathway did not induce the protective effect of PD-4-I. Conclusion: Intravenous PD-4-I treatment was effective in improving hepatic microcirculation and hepatic integrity, while it had a direct protective effect on HepG2 viability during inflammation.
In this study, the ability of a multiwalled carbon nanotube functionalized with fluorescein isothiocyanate (MWCNT-FITC) was assessed as a prospective central nervous system-targeting drug delivery system to permeate the blood-brain barrier. The results indicated that the MWCNT-FITC conjugate is able to penetrate microvascular cerebral endothelial monolayers; its concentrations in the Transwell® system were fully equilibrated after 48 hours. Cell viability test, together with phase-contrast and fluorescence microscopies, did not detect any signs of MWCNT-FITC toxicity on the cerebral endothelial cells. These microscopic techniques also revealed presumably the intracellular localization of fluorescent MWCNT-FITCs apart from their massive nonfluorescent accumulation on the cellular surface due to nanotube lipophilic properties. In addition, the 1,000 ps molecular dynamics simulation in vacuo discovered the phenomenon of carbon nanotube aggregation driven by van der Waals forces via MWCN-TFITC rapid dissociation as an intermediate phase.
Ziel dieser Arbeit war es Veränderungen mitochondrialer Atmungskettenfunktionen von murinem Herz und muriner Niere unter einer inhalativen Anästhesie mit Sevofluran in Abhängigkeit von der inspiratorischen Sauerstoffkonzentration zu untersuchen.
In unserer in vivo Studie wurden männliche Black Six Mäuse 6 Stunden mit 1.0 MAC Sevofluran anästhesiert. Je nach Versuchsgruppe wurde mit einer inspiratorischen Sauerstoffkonzentration von 21%, 50% oder 100% ventiliert. Am Ende des Versuchsprotokolls wurden Herz und Nieren entnommen und direkt weiterverarbeitet. Es erfolgten photometrische Analysen und einer Blue Native Polyacrylamid Gel Elektrophorese zur Darstellung der mitochondrialen Komplexaktivitäten, der Proteincarbonylierung mitochondrialer Proteine und der Empfindlichkeit der isolierten Mitochondrien gegenüber der Ca2+ induzierten Schwellung.
Zusammenfassend zeigen unsere Ergebnisse, dass eine sechsstündige volatile Anästhesie zu einer deutlichen Änderung der mitochondrialen respiratorischen Komplexaktivitäten, sowohl in der Niere als auch im Herzen führt. Insbesondere wies Komplex I eine erhöhte enzymatische Aktivität auf. Die Veränderungen der mitochondrialen Respiration waren größtenteils unabhängig von der inspiratorischen Sauerstoffkonzentration und führten zu keiner mitochondrialen Schädigung. Sowohl die Superoxid Produktion als auch die Proteincarbonylierung blieben unverändert. Die mitochondriale Empfindlichkeit gegenüber der Ca2+ induzierten Schwellung zeigte keine Veränderung gegenüber den Kontrolltieren. Somit ergaben sich keine toxischen Auswirkungen hoher Sauerstoffkonzentrationen im Sinne eines erhöhten oxidativen Schadens des mitochondrialen Proteoms oder einer Membranschädigung.