Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie (ab 2004)
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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)
Malignant hyperthermia is a rare but life-threatening complication of general anesthesia in predisposed patients usually triggered by potent inhalation anesthetics and/or the depolarizing muscle relaxant succinylcholine. The authors present a case of delayed sevoflurane-induced malignant hyperthermia in a 21-year-old male patient that was sufficiently treated by discontinuation of trigger agent application and dantrolene infusion. After surviving an MH episode diagnostic procedures are indicated to increase patient safety. In the presented case, the use of a novel minimal-invasive metabolic test with intramuscular injection of halothane and caffeine successfully confirmed MH susceptibility and hence might be an alternative for invasive in vitro contracture testing in selected cases.
Background: Over the recent years, technological advances of wrist-worn fitness trackers heralded a new era in the continuous monitoring of vital signs. So far, these devices have primarily been used for sports.
Objective: However, for using these technologies in health care, further validations of the measurement accuracy in hospitalized patients are essential but lacking to date.
Methods: We conducted a prospective validation study with 201 patients after moderate to major surgery in a controlled setting to benchmark the accuracy of heart rate measurements in 4 consumer-grade fitness trackers (Apple Watch 7, Garmin Fenix 6 Pro, Withings ScanWatch, and Fitbit Sense) against the clinical gold standard (electrocardiography).
Results: All devices exhibited high correlation (r≥0.95; P<.001) and concordance (rc≥0.94) coefficients, with a relative error as low as mean absolute percentage error <5% based on 1630 valid measurements. We identified confounders significantly biasing the measurement accuracy, although not at clinically relevant levels (mean absolute error<5 beats per minute).
Conclusions: Consumer-grade fitness trackers appear promising in hospitalized patients for monitoring heart rate.
Background
Enteric glial cells (EGCs) are the main constituent of the enteric nervous system and share similarities with astrocytes from the central nervous system including their reactivity to an inflammatory microenvironment. Previous studies on EGC pathophysiology have specifically focused on mucosal glia activation and its contribution to mucosal inflammatory processes observed in the gut of inflammatory bowel disease (IBD) patients. In contrast knowledge is scarce on intestinal inflammation not locally restricted to the mucosa but systemically affecting the intestine and its effect on the overall EGC network.
Methods and Results
In this study, we analyzed the biological effects of a systemic LPS-induced hyperinflammatory insult on overall EGCs in a rat model in vivo, mimicking the clinical situation of systemic inflammation response syndrome (SIRS). Tissues from small and large intestine were removed 4 hours after systemic LPS-injection and analyzed on transcript and protein level. Laser capture microdissection was performed to study plexus-specific gene expression alterations. Upon systemic LPS-injection in vivo we observed a rapid and dramatic activation of Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP)-expressing glia on mRNA level, locally restricted to the myenteric plexus. To study the specific role of the GFAP subpopulation, we established flow cytometry-purified primary glial cell cultures from GFAP promotor-driven EGFP reporter mice. After LPS stimulation, we analyzed cytokine secretion and global gene expression profiles, which were finally implemented in a bioinformatic comparative transcriptome analysis. Enriched GFAP+ glial cells cultured as gliospheres secreted increased levels of prominent inflammatory cytokines upon LPS stimulation. Additionally, a shift in myenteric glial gene expression profile was induced that predominantly affected genes associated with immune response.
Conclusion and Significance
Our findings identify the myenteric GFAP-expressing glial subpopulation as particularly susceptible and responsive to acute systemic inflammation of the gut wall and complement knowledge on glial involvement in mucosal inflammation of the intestine.
In cats anesthetized with alpha-chloralose, extracellular recordings were made from fine afferent units belonging to the medial articular nerve (MAN) of the knee joint. The excitatory and sensitizing effects on articular afferents of serotonin (5-HT) applied intra-arterially close to the joint were examined. The joints were either normal or an experimental arthritis had been induced some hours before the recording session. Bolus injections of 1.35-135 p,g 5-HT excited about 43% of group 111 (CV: 2.5-20 m/sec) and 73% of group IV units (CV: < 2.5 mjsec) from normal joints. The latency was usually between 10 and 30 sec, and the duration and size of the responses were dose-dependent. Fast group 111 units (CV: > 16 mjsec) and group li units (CV: > 20 m/sec) were never excited by 5-HT. Repetitiveadministration led to pronounced tachyphylaxis of the 5-HT response. Inflammation induced an enhanced sensitivity of group III articular afferent units to close intra-arterial application of 5-HT. In particular the total duration of each response was considerably prolonged (4-10 min against 1-2 min under normal conditions). At the same time the tachyphylaxis seen under normal conditions was gteatly reduced. In contrast, group IV articular afferent units did not become sensitized to 5-HT in the course of inflammation. In normal joints 5-HT did not sensitize fineafferent units for movement-induced responses. However, after inflammation, a distinct sensitization to such movements by 5-HT application could be observed bothin group 111 and group IV fiber ranges. The sensitization had a short time course not exceeding 7 min. The tonic component of the movement-induced response was more enhanced than the phasic one. The bolus application of 5-HT led to temporary vasoconstriction of the knee joint vessels. This vasoconstriction was especially pronounced in inflamed joints and impeded the access of subsequently applied substances to the terminal regions of the afferent units under observation. lt is concluded that the present results support the notion that 5-HT may participate in the mediation of pain from inflamed tissue such as an arthritic joint by exciting and sensitizing fine afferent units. During inflammation group 111 units are particularly sensitive to 5-HT and, thus, may carry the bulk of the 5-HT-induced nociceptive messages.
During stroke the blood–brain barrier (BBB) is damaged which can result in vasogenic brain edema and inflammation. The reduced blood supply leads to decreased delivery of oxygen and glucose to affected areas of the brain. Oxygen and glucose deprivation (OGD) can cause upregulation of glucose uptake of brain endothelial cells. In this letter, we investigated the influence of MK801, a non-competitive inhibitor of the NMDA-receptor, on the regulation of the glucose uptake and of the main glucose transporters glut1 and sglt1 in murine BBB cell line cerebEND during OGD. mRNA expression of glut1 was upregulated 68.7- fold after 6 h OGD, which was significantly reduced by 10 μM MK801 to 28.9-fold. Sglt1 mRNA expression decreased during OGD which was further reduced by MK801. Glucose uptake was significantly increased up to 907% after 6 h OGD and was still higher (210%) after the 20 h reoxygenation phase compared to normoxia. Ten micromolar MK801 during OGD was able to reduce upregulated glucose uptake after OGD and reoxygenation significantly. Presence of several NMDAR subunits was proven on the mRNA level in cerebEND cells. Furthermore, it was shown that NMDAR subunit NR1 was upregulated during OGD and that this was inhibitable by MK801. In conclusion, the addition of MK801 during the OGD phase reduced significantly the glucose uptake after the subsequent reoxygenation phase in brain endothelial cells.
Background
The clinical significance of vitamin D administration in critically ill patients remains inconclusive. The purpose of this systematic review with meta-analysis was to investigate the effect of vitamin D and its metabolites on major clinical outcomes in critically ill patients, including a subgroup analysis based on vitamin D status and route of vitamin D administration.
Methods
Major databases were searched through February 9, 2022. Randomized controlled trials of adult critically ill patients with an intervention group receiving vitamin D or its metabolites were included. Random-effect meta-analyses were performed to estimate the pooled risk ratio (dichotomized outcomes) or mean difference (continuous outcomes). Risk of bias assessment included the Cochrane tool for assessing risk of bias in randomized trials.
Results
Sixteen randomized clinical trials with 2449 patients were included. Vitamin D administration was associated with lower overall mortality (16 studies: risk ratio 0.78, 95% confidence interval 0.62–0.97, p = 0.03; I2 = 30%), reduced intensive care unit length of stay (12 studies: mean difference − 3.13 days, 95% CI − 5.36 to − 0.89, n = 1250, p = 0.006; I2 = 70%), and shorter duration of mechanical ventilation (9 studies: mean difference − 5.07 days, 95% CI − 7.42 to − 2.73, n = 572, p < 0.0001; I2 = 54%). Parenteral administration was associated with a greater effect on overall mortality than enteral administration (test of subgroup differences, p = 0.04), whereas studies of parenteral subgroups had lower quality. There were no subgroup differences based on baseline vitamin D levels.
Conclusions
Vitamin D supplementation in critically ill patients may reduce mortality. Parenteral administration might be associated with a greater impact on mortality. Heterogeneity and assessed certainty among the studies limits the generalizability of the results.
Advances in breast cancer management and extracellular vesicle research, a bibliometric analysis
(2021)
Extracellular vesicles transport variable content and have crucial functions in cell–cell communication. The role of extracellular vesicles in cancer is a current hot topic, and no bibliometric study has ever analyzed research production regarding their role in breast cancer and indicated the trends in the field. In this way, we aimed to investigate the trends in breast cancer management involved with extracellular vesicle research. Articles were retrieved from Scopus, including all the documents published concerning breast cancer and extracellular vesicles. We analyzed authors, journals, citations, affiliations, and keywords, besides other bibliometric analyses, using R Studio version 3.6.2. and VOSviewer version 1.6.0. A total of 1151 articles were retrieved, and as the main result, our analysis revealed trending topics on biomarkers of liquid biopsy, drug delivery, chemotherapy, autophagy, and microRNA. Additionally, research related to extracellular vesicles in breast cancer has been focused on diagnosis, treatment, and mechanisms of action of breast tumor-derived vesicles. Future studies are expected to explore the role of extracellular vesicles on autophagy and microRNA, besides investigating the application of extracellular vesicles from liquid biopsies for biomarkers and drug delivery, enabling the development and validation of therapeutic strategies for specific cancers.
Nicht nur bei traumatologischen, sondern auch bei vielen internistischen und neurologischen Notfällen ist der Schmerz das oder eines der Leitsymptome. Neben der Wiederherstellung und Sicherung der Vitalfunktionen ist die rasche und effiziente Schmerzlinderung eine der wichtigsten Aufgaben des Notarztes. Eine erfolgreiche analgetische Therapie verbessert zum einen die subjektive Befindlichkeit des Patienten und unterbricht zum anderen die durch starke Schmerzen initiierten und unterhaltenen sympathiko-adrenergen und metabolisch-endokrinen Streßreaktionen, mit all ihren nachteiligen Auswirkungen auf die Hämodynamik und Respiration. Letzteres ist eine wichtige, positive Wirkung einer guten analgetischen Therapie, insbesondere beim kranken geriatrischen Patienten, der in den Kompensationsmöglichkeiten einzelner Organsysteme oft deutlich eingeschränkt ist. Länger fortbestehende starke Schmerzen würden gerade bei diesen Patienten eine Einschränkung der Hämodynamik und Respiration perpetuieren.
Hintergrund und Fragestellung
Die Entwöhnung von Beatmungsgeräten wird nicht immer auf der primär behandelnden Intensivstation abgeschlossen. Die Weiterverlegung in andere Behandlungseinrichtungen stellt einen sensiblen Abschnitt in der Behandlung und Rehabilitation des Weaningpatienten dar. Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung des Überleitungsmanagements und des Interhospitaltransfers von Weaningpatienten unter besonderer Berücksichtigung der Dokumentationsqualität.
Methodik
Es erfolge eine retrospektive Datenanalyse eines Jahrs (2018) auf 2 Intensivstationen eines Universitätsklinikums. Eingeschlossen wurden alle beatmeten Patienten mit folgenden Tracerdiagnosen: COPD, Asthma, Polytrauma, Pneumonie, Sepsis, ARDS und Reanimation (Beatmung > 24 h).
Ergebnisse
Insgesamt konnten 750 Patienten in die Untersuchung eingeschlossen werden (Alter 64 [52, 8–76; Median, IQR]; 32 % weiblich). Davon waren 48 (6,4 %) Patienten zum Zeitpunkt der Verlegung nicht entwöhnt (v. a. Sepsis und ARDS). Die Routinedokumentation war bei den Abschnitten „Spontaneous Breathing Trial“, „Bewertung der Entwöhungsbereitschaft“ und „vermutete Entwöhnbarkeit“ ausreichend, um die Erfüllung der Parameter der S2k-Leitlinie „Prolongiertes Weaning“ adäquat zu beurteilen. Vorwiegend wurden diese Patienten mit Tracheostoma (76 %) in Rehabilitationskliniken (44 %) mittels spezialisierten Rettungsmitteln des arztbegleiteten Patiententransports verlegt (75 %).
Diskussion
Die Verlegung nicht entwöhnter Patienten nach initialem Intensivaufenthalt ist ein relevantes Thema für den Interhospitaltransfer. Die Routinedokumentation eines strukturierten Weaningprozesses ist in Kernelementen ausreichend, um den Weaningprozess lückenlos zu beschreiben. Dies ist für die Kontinuität in der Weiterbehandlung dieser Patienten von großer Bedeutung.
Das Mammakarzinom ist weltweit die häufigste krebsbedingte Todesursache bei Frauen. Fortschritte in der Therapie ermöglichen zwar eine Verlängerung der Lebens- dauer, jedoch kommt es dadurch vermehrt zur Bildung von Metastasen im zentralen Nervensystem (ZNS). Die Diagnostik und Behandlung von ZNS-Metastasen sind be- grenzt und die Lebensqualität sowie Lebensdauer der Betroffenen nimmt bei zerebraler Metastasierung rapide ab. Ziel aktueller Forschungsprojekte ist daher, Biomarker zu identifizieren, die Hinweise auf eine Brustkrebserkrankung oder Metastasierung liefern. So soll eine kostengünstige, risikoarme und minimalinvasive Methode etabliert werden, die zuverlässige Daten über die Prognose und dementsprechende Therapien erbringt. Diese Arbeit hatte daher die Absicht, mithilfe von qPCR Expressionsprofile von miRNAs aus Serumproben von Brustkrebspatientinnen zu erstellen und deren Funktion als prog- nostische Biomarker für eine Metastasierung ins ZNS zu erweisen. Anhand von Metas- tasierung und Rezeptorstatus wurden die Proben in Untergruppen eingeteilt und statis- tisch mit einer gesunden Kontrollgruppe verglichen.
Insgesamt zeigte sich bei 26 miRNAs eine signifikante Dysregulation der Expression bei mindestens einer der Untergruppen. Insbesondere bei ZNS-Metastasen war das Expres- sionsmuster bei miRNA-122-5p, miRNA-296-5p, miRNA-490-3p und miRNA-576-3p sig- nifikant erhöht, während die Expression von miRNA-130a-3p, miRNA-148b-3p und miRNA-326 signifikant reduziert war. Basierend auf den Übereinstimmungen unserer Er- gebnisse mit den Daten bisheriger Forschungsprojekten wiesen vier miRNAs eine po- tenzielle Funktion als Biomarker für Metastasen auf: miRNA-122-5p, miRNA-490-3p und miRNA-130a-3p, miRNA-326. Bei ZNS-Metastasen zeigten besonders miRNA-122-5p und miRNA-490-3p statistisch relevante Veränderungen.
Um den Einfluss von miRNAs auf den gesamten Körper darzustellen, wurde mithilfe ver- schiedener Datenbanken nach entsprechenden Zielgenen und Signalwegen für die 26 identifizierten miRNAs recherchiert. Neben dem Einfluss auf Stoffwechselwege und Er- krankungen, zeigte sich bei acht Targets ein Zusammenhang mit der Entstehung von Krebs.
Ergänzend zur Identifikation von miRNA-Expressionsprofilen wurden Zellkulturversuche mit zerebralen Endothel- (cerebEND) und Brustkrebszellen (4T1) durchgeführt. Verwendet wurden zwei cerebEND- und eine 4T1-Zellreihe von Mäusen, von denen eine ce- rebEND-Kultur zuvor in der Arbeitsgruppe Burek mit einem miRNA-210-Vektor trans- fiziert wurde.
Studien belegen den Einfluss von miRNA-210 auf den mitochondrialen Stoffwechsel, Angiogenese, Reaktionen auf DNA-Schäden, Apoptose und Zellüberleben sowie auf die Proteine BRCA1, PARP1 und E-Cadherin und schreiben ihr damit eine Funktion in der Krebsentstehung und Metastasierung zu.
Zur Bestimmung der Proliferation und Aktivität der transfizierten cerebEND-210-Zellen im Verhältnis zur unbehandelten Kontrolle, wurden BrdU-Proliferationsassays und MTT- Assays mit verschiedenen Zellzahlen durchgeführt. Bei der Untersuchung der Prolifera- tion zeigte sich in beiden Versuchen eine erhöhte Aktivität der cerebEND-210-Zellen, da miRNA-210 vermutlich auch hier das Zellüberleben gesichert hat. Zudem wurde die An- heftung der Brustkrebszellen an den zerebralen Endothelzellen im Adhäsionsversuchs überprüft. Hierbei wurde eine Abnahme der Adhäsion der cerebEND-210-Zellen beo- bachtet. Vermutet wird eine Veränderung des Phänotyps der Rezeptorbindungen der cerebEND-210-Zellen.
Die Ergebnisse der Zellkulturversuche dienen als Grundlage für weitere Experimente.