Graphen und Siliciumdioxid Nanopartikel sind als Trägersubstanz für Medikamente beim Drug Targeting von Interesse. Diese Arbeit ist eine toxikologische Untersuchung der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid im Zellmodell. Dabei wurden Graphen Nanopartikel mit einer Dicke von 6 bis 8 nm und einer Breite von 15 µm verwendet. Die verwendeten Siliciumdioxid Nanopartikel waren kugelförmig und porös mit einer Partikel-Größe von 5 bis 20 nm. Die dosisabhängige Toxizität (Konzentrationen 0,01 mg/ml, 0,1 mg/ml und 1 mg/ml, Inkubation über 24 Stunden) gegenüber 5 verschiedenen Zelllinien (cerebEND, Caco-2, Hep G2, HEK-293, H441) wurde geprüft. Dabei kamen Zellviabilitätstests (CellTiter-Glo Assay, EZ4U-Test) zum Einsatz. Zudem wurde mit den Apoptose-Markern Bax und Caspase-3 auf Gen- und Proteinebene (Polymerasekettenreaktion und Western Blot) überprüft, ob eine Apoptose eingeleitet wurde. Zur Untersuchung der Zellviabilität wurde der CellTiter-Glo Assay verwendet. Für Graphen Nanopartikel zeigte sich ab einer Konzentration von 1 mg/ml bei den Zelllinien HEK-293 und H441 ein statistisch signifikanter Abfall der Zellviabilität. CerebEND und Hep G2 Zellen reagierten auf Graphen Nanopartikel ab einer Konzentration von 1 mg/ml ebenfalls mit einem deutlichen Abfall der Zellviabilität, diese Ergebnisse waren jedoch nicht statistisch signifikant. Die Zelllinie Caco-2 zeigte sich von den Graphen Nanopartikeln unbeeindruckt, es kam zu keiner statistisch signifikanten Veränderung der Zellviabilität. Siliciumdioxid Nanopartikel bewirkten ab einer Konzentration von 1 mg/ml einen statistisch signifikanten Abfall der Zellviabilität bei den Zelllinien cerebEND, HEK-293 und H441. HepG2 Zellen zeigten bei 1 mg/ml Siliciumdioxid einen deutlichen aber statistisch nicht signifikanten Abfall der Zellviabilität. Die Zelllinie Caco-2 erwies sich auch bei Siliciumdioxid Nanopartikel als äußerst robust und zeigte keine statistisch signifikanten Veränderungen der Zellviabilität. Messungen der Zellviabilität auf Grundlage von Adsorptionsmessung, wie beim EZ4U-Test, hatten sich als ungeeignet erwiesen, da die Eigenfarbe der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid mit dieser Messung interferierte. Zudem wurde geprüft, ob die bei einem Teil der Zelllinien eingetretene toxische Wirkung der Nanopartikel ab einer Konzentration von 1 mg/ml durch Nekrose oder durch Apoptose zustande kam. Die Polymerasekettenreaktion zeigte mit einer einzigen Ausnahme keine statistisch signifikante Erhöhung der Genexpression für Bax und Caspase-3 und gab somit auch keine Hinweise auf die Einleitung einer Apoptose. Im Western Blot zeigte sich keine statistisch signifikante Erhöhung der Proteinexpression von Bax und Caspase-3. Zudem konnte im Western Blot auch keine aktivierte Caspase-3 nachgewiesen werden. Somit lagen auf Grundlage von Polymerasekettenreaktion und Western Blot keine Hinweise auf das Eintreten einer Apoptose vor. Die toxische Wirkung der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid, die bei einem Teil der Zelllinien ab einer Konzentration von 1 mg/ml nachgewiesen werden konnte, beruhte demnach auf Nekrose.

Hintergrund Die Versorgung Schwerverletzter setzt das zügige Erkennen lebensbedrohlicher Verletzungen und deren Priorisierung voraus. Hierzu verfügt das Universitätsklinikum Würzburg seit 2018 über ein Doppelschockraumkonzept mit Ganzkörper-CT, fahrbarer CT-Gantry und einer mobilen Schutzwand, wodurch zwei Personen nahezu simultan behandelt werden können. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war zum Einen mögliche Spezifika von simultan versorgten Patienten und Patientinnen zu identifizieren und zum Anderen die Evaluation möglicher Unterschiede in der Qualität der Versorgung in einem Doppel- und einem Einzelschockraum, insbesondere der Zeit bis zur CT-Bildgebung und bis zum Beginn operativer Maßnahmen. Methodik Im Rahmen einer retrospektiven Untersuchung wurden die Patientendaten aller Schockraumaufnahmen des Universitätsklinikums Würzburg vom 1. Mai 2019 bis zum 29. April 2020 analysiert. Die Datensätze wurden bei einer simultanen Versorgung im Schockraum der Doppelschockraumgruppe (Gruppe 1) und bei einer alleinigen Versorgung der Einzelschockraumgruppe (Gruppe 2) zugeordnet. Ergebnisse 10,9 % aller Schockraumaufnahmen wurden simultan im Schockraum versorgt (46 von 423). Personen aus Gruppe 1 verunglückten häufiger bei PKW-Unfällen (47,8 % vs. 19,6 %; p < 0,05). Keine Unterschiede fanden sich bezüglich Alter, Geschlecht, ASA, ISS und präklinischer Versorgung. Die Klinik bei der Aufnahme unterschied sich nicht bezüglich A-, B-, C- und D-Problemen, allerdings litten Personen aus Gruppe 1 häufiger unter Schmerzen (hier als E-Problem nach ATLS klassifiziert) (45,7 % vs. 29,2 %; p < 0,05). Die Versorgung im Schockraum (Instrumentierung, Medikamentenapplikation, Transfusion) ergab keine relevanten Unterschiede. Insbesondere zeigte sich keine klinisch relevante Verzögerung bei simultan versorgten Patienten und Patientinnen bis zur CT-Bildgebung oder dem Beginn operativer Maßnahmen (tCT: 8 vs. 6 min (Gruppe 1 vs. Gruppe 2), p < 0,05; tOP: 99 vs. 90 min (Gruppe 1 vs. Gruppe 2), p < 0,05). Auch das Outcome in beiden Gruppen war vergleichbar. Diskussion Die simultane Versorgung zweier Schwerverletzter stellt hohe Anforderungen an Personal, Ausstattung und Organisation. Das in dieser Arbeit untersuchte Doppelschockraumkonzept kann auch bei simultan versorgten Patienten und Patientinnen eine bestmögliche Versorgung auf individualmedizinischem Niveau gewährleistet werden.

Background: Extracorporeal hemadsorption eliminates proinflammatory mediators in critically ill patients with hyperinflammation. The use of a pumpless extracorporeal hemadsorption technique allows its early usage prior to organ failure and the need for an additional medical device. In our animal model, we investigated the feasibility of pumpless extracorporeal hemadsorption over a wide range of mean arterial pressures (MAP). Methods: An arteriovenous shunt between the femoral artery and femoral vein was established in eight pigs. The hemadsorption devices were inserted into the shunt circulation; four pigs received CytoSorb\(^®\) and four Oxiris\(^®\) hemadsorbers. Extracorporeal blood flow was measured in a range between mean arterial pressures of 45–85 mmHg. Mean arterial pressures were preset using intravenous infusions of noradrenaline, urapidil, or increased sedatives. Results: Extracorporeal blood flows remained well above the minimum flows recommended by the manufacturers throughout all MAP steps for both devices. Linear regression resulted in CytoSorb\(^®\) blood flow [mL/min] = 4.226 × MAP [mmHg] − 3.496 (R-square 0.8133) and Oxiris\(^®\) blood flow [mL/min] = 3.267 × MAP [mmHg] + 57.63 (R-square 0.8708), respectively. Conclusion: Arteriovenous pumpless extracorporeal hemadsorption resulted in sufficient blood flows through both the CytoSorb\(^®\) and Oxiris\(^®\) devices over a wide range of mean arterial blood pressures and is likely an intriguing therapeutic option in the early phase of septic shock or hyperinflammatory syndromes.

Alzheimer’s disease (AD) is considered a chronic and debilitating neurological illness that is increasingly impacting older-age populations. Some proteins, including clusterin (CLU or apolipoprotein J) transporter, can be linked to AD, causing oxidative stress. Therefore, its activity can affect various functions involving complement system inactivation, lipid transport, chaperone activity, neuronal transmission, and cellular survival pathways. This transporter is known to bind to the amyloid beta (Aβ) peptide, which is the major pathogenic factor of AD. On the other hand, this transporter is also active at the blood–brain barrier (BBB), a barrier that prevents harmful substances from entering and exiting the brain. Therefore, in this review, we discuss and emphasize the role of the CLU transporter and CLU-linked molecular mechanisms at the BBB interface in the pathogenesis of AD.

Chronic stress, even stress of a moderate intensity related to daily life, is widely acknowledged to be a predisposing or precipitating factor in neuropsychiatric diseases. There is a clear relationship between disturbances induced by stressful stimuli, especially long-lasting stimuli, and cognitive deficits in rodent models of affective disorders. Regular physical activity has a positive effect on the central nervous system (CNS) functions, contributes to an improvement in mood and of cognitive abilities (including memory and learning), and is correlated with an increase in the expression of the neurotrophic factors and markers of synaptic plasticity as well as a reduction in the inflammatory factors. Studies published so far show that the energy challenge caused by physical exercise can affect the CNS by improving cellular bioenergetics, stimulating the processes responsible for the removal of damaged organelles and molecules, and attenuating inflammation processes. Regular physical activity brings another important benefit: increased stress robustness. The evidence from animal studies is that a sedentary lifestyle is associated with stress vulnerability, whereas a physically active lifestyle is associated with stress resilience. Here, we have performed a comprehensive PubMed Search Strategy for accomplishing an exhaustive literature review. In this review, we discuss the findings from experimental studies on the molecular and neurobiological mechanisms underlying the impact of exercise on brain resilience. A thorough understanding of the mechanisms underlying the neuroprotective potential of preconditioning exercise and of the role of exercise in stress resilience, among other things, may open further options for prevention and therapy in the treatment of CNS diseases.