Hintergrund: Nichtepileptische Anfälle (engl: Nonepileptic Seizures, NES) sind Anfälle, die in ihrer äußeren Erscheinung epileptischen Anfällen ähneln, neurophysiologisch in der Elektroenzephalographie (EEG) jedoch nicht die typische Aktivität eines epileptischen Anfalls aufweisen. NES gehen mit sozialen und beruflichen Beeinträchtigungen einher, die mit einer Epilepsieerkrankung vergleichbar sind und stellen durch hohe direkte und indirekte Kosten eine beachtliche gesundheitsökonomische Belastung dar.
Die Ätiopathogenese des Krankheitsbildes ist bisher nicht gut verstanden. Es wird eine multifaktorielle Genese angenommen, bei der u.a. Exekutivfunktionen, Aufmerksamkeit und kognitive und emotionale Empathie eine Rolle zu spielen scheinen.
Methoden: Im Rahmen einer randomisierten kontrollierten Studie, in der eine neue körperwahrnehmungsorientierte Therapie (CORDIS) unserer Arbeitsgruppe evaluiert wurde, haben wir vor der Intervention eine Fall-Kontroll-Studie mit dem gleichen Patient:innenkollektiv durchgeführt. Dafür haben wir 41 Erkrankte mit NES mit gesunden Kontrollpersonen nach Alter, Geschlecht und Bildungsabschluss gematcht. Für die Erfassung der emotionalen und kognitiven Empathie haben beide Gruppen den Multifaceted Empathy Task (MET) und den Reading the Mind in the Eyes Test (RMET) durchgeführt. Für die Erfassung der Exekutivfunktionen (Arbeitsgedächtnis und mentale Flexibilität) haben beide Gruppen den Digit Span Test (DS) und den Trailmaking-Test durchgeführt (TMT). Für die Erfassung der Aufmerksamkeit wurde von beiden Gruppen der Attentional Network Task ausgeführt (ANT). Für die Erfassung einer möglicherweise vorliegenden Psychopathologie wurden außerdem Selbstauskunftsfragbögen von beiden Gruppen beantwortet.
Ergebnisse: Erkrankte mit NES zeigten im Vergleich zu der gesunden Kontrollgruppe keine Einschränkungen in der kognitiven Empathie. Im Bereich der emotionalen Empathie war die NES-Gruppe weniger mitfühlend bezüglich positiver Emotionen. Außerdem zeigten Erkrankte mit NES Einschränkungen in den Exekutivfunktionen (Arbeitsgedächtnis und mentale Flexibilität). Im Bereich der Aufmerksamkeit zeigten sich keine Gruppenunterschiede.
Diskussion: Unsere Ergebnisse deuten auf Einschränkungen in der Empathie und den Exekutivfunktionen bei Erkrankten mit NES hin. Möglicherweise spielen diese Faktoren in der Ätiologie von NES eine Bedeutung, was über unser Fall-Kontroll-Design jedoch nicht geprüft werden kann.
Das könnte – falls es in größeren Stichproben repliziert wird – bei therapeutischen Optionen und krankheitskonzeptuellen Überlegungen berücksichtigt werden.
View lessHintergrund: Gesundheitskompetenz als eine Gesundheitsdeterminante ist für die Gesundheitsförderung sowie die Prävention nicht-übertragbarer und übertragbarer Erkrankungen und demnach auch für die Pandemieeindämmung bedeutsam. Bisher liegen für Deutschland keine repräsentativen Daten zur generischen Gesundheitskompetenz sowie keine Erkenntnisse zur pandemiebezogenen Gesundheitskompetenz von Jugendlichen als Voraussetzung für die Entwicklung von Förder- und Interventionsstrategien vor. Vor diesem Hintergrund verfolgte diese Forschungsarbeit das Ziel, die Evidenzlage hinsichtlich der generischen und pandemiebezogenen Gesundheitskompetenz Jugendlicher in Deutschland zu verbessern. Methoden: Die generische Gesundheitskompetenz 14- bis 17-Jähriger wurde anhand der behavioralen und kognitiven, behavioral-kommunikativen, affektiven und konativen und der kognitiven Dimensionen der Gesundheitskompetenz in einer repräsentativen populationsbezogenen Online-Befragung untersucht. Es erfolgten Analysen 1) zur Verteilung der Gesundheitskompetenz, 2) zu Assoziationen zwischen Gesundheitskompetenz und soziodemografischen, sozialen und personalen Faktoren und 3) zu Assoziationen zwischen Gesundheitskompetenz und Gesundheitsverhalten. Die pandemiebezogene Gesundheitskompetenz mit Fokus auf die behavioralen und kognitiven sowie affektiven und konativen Dimensionen wurde mittels vier Online-Fokusgruppen während der COVID-19-Pandemie exploriert. Ergebnisse: Der Anteil Jugendlicher mit niedrigen Leveln der Gesundheitskompetenz war in den untersuchten Dimensionen unterschiedlich ausgeprägt: behavioral und kognitiv: 8,4 %; behavioral-kommunikativ: 28,1 %; affektiv und konativ: 8,8 %; kognitiv: 22,7 %. Mit Ausnahme des Alters waren alle untersuchten soziodemografischen (Geschlecht, familiärer Wohlstand, Migrationshintergrund), sozialen (soziale Unterstützung durch Familie und Freunde) und personalen (Selbstwirksamkeit) Faktoren mit niedrigen Leveln der Gesundheitskompetenz in den untersuchten Dimensionen assoziiert. Die Dimensionen der Gesundheitskompetenz waren in unterschiedlichem Maße mit Gesundheitsverhalten assoziiert: niedrige Level der Gesundheitskompetenz in der behavioral-kommunikativen sowie in der affektiven und konativen Dimension begünstigten die Chance für riskantes Gesundheitsverhalten (kein täglicher Obst- und Gemüsekonsum, keinen Sport treibend, aktuell rauchend). Die Exploration ermöglichte ein besseres Verständnis der pandemiebezogenen Gesundheitskompetenz. Diskussion: Durch die Identifizierung von Gruppen mit niedriger generischer Gesundheitskompetenz und durch die Feststellung von Assoziationen zwischen Gesundheitskompetenz und Gesundheitsverhalten ermittelte die Arbeit konkrete Bedarfe und Ansatzmöglichkeiten für gesundheitsfördernde und präventive Interventionsstrategien. Einblicke in die pandemiebezogene Gesundheitskompetenz erlauben eine erste Einschätzung dahingehend, dass deren Förderung einen Beitrag zur Eindämmung von Pandemien leisten könnte.
View lessProminent microgliosis was reported as a common feature in autopsied brain samples of patients with NMDA receptor encephalitis (NMDARE). Pathogenic autoantibodies from patient cerebrospinal fluid (CSF) have been shown to cause cross-linking and internalization of bound NMDARs via their Fc region leading to disease phenotypes. However, the link between the presence of receptor-bound autoantibodies and micro-glia activation remains largely unexplored. To study this, we developed an in-vitro co-culture model with mouse primary hippocampal neurons, astrocytes, and micro-glia. We used this co-culture system together with fluorescence imaging, electron mi-croscopy, and molecular biology techniques to show that NMDARs with bound patient-derived monoclonal autoantibodies against its NR1 subunit (hNR1-mAb) caused a specific removal of NMDAR and hNR1-mAb complexes by microglia. Microglia-mediated specific removal of autoantibody-bound neuronal receptors was also ob-served for either patient-derived monoclonal autoantibody against GABAA receptors (α1-GABAA-mAb) alone or in combination with hNR1-mAb. Furthermore, we found that engagement of microglia by hNR1-mAb bound to NMDARs also led to microglial acti-vation and secretion of pro-inflammatory cytokines IL6 and TNFα. Microglia activation by hNR1-mAb bound to NMDARs also resulted in a decrease in synapse number with a specific removal of post-synaptic proteins like PSD95 and Homer 1 by microglia. We also introduced mutations in the Fc region of hNR1-mAb that blocks its interaction with Fc gamma receptor (FcγR) and complement proteins. Mutant hNR1-mAbs prevented the removal of hNR1-mAb-bound NMDARs and synapses by microglia. Hence, we report a direct role of microglia-mediated innate immune response to the presence of hNR1-mAb which could further trigger infiltration and maturation of adaptive immune cells like B-cells and T-cells via secretion of inflammatory cytokines like IL6 worsening disease pathology in patients with NMDARE. Taken together, this study highlights that receptor removal and inflammation caused by microglia in the presence of patient-derived autoantibodies might be a common mechanism across different autoimmune encephalitis providing a promising target for developing future therapeutics.
View lessA genome-wide association study (GWAS) is a standard study design for examining the association between genotype and disease status without knowledge of the underlying biological mechanisms. GWASs have led to the identification and classification of numerous variants associated with human traits. However, while this design has been widely used in contemporary genetic research, it is prone to technical biases and errors, which necessitate the development of a standardized workflow and analysis methodology. To address this problem, we developed a simulation-based framework for calibrating GWAS pipelines. Using Ricopili, our comprehensive GWAS pipeline, we developed a standard common-variant analysis workflow and then demonstrated the pipeline’s various functionalities and features. Furthermore, we demonstrated that this pipeline’s current framework could be successfully used to perform full-scale analyses of genotype data, ranging from quality control to the downstream analysis of variants. Furthermore, this thesis investigated the genetic architecture of panic disorder (PD) in six independent collections taken from four European countries. Given the comparably small total sample size of 2,147 cases and 7,760 controls, no genome-wide significant single nucleotide polymorphism (SNPs) were identified; however, we demonstrated a highly significant polygenic risk score (PRS) that explained up to 2.6% of the phenotypic variance. The SNP-based heritability for PD was estimated at 28.0–34.2%, and 135 out of the 255 most significant SNPs exhibited the same direction of effect in an independent replication sample (p = 0.048). In a combined meta-analysis, rs144783209 in the gene SMAD1 exhibited the strongest association (Pcomb = 3.10 × 10−7) with PD. A significant genomic correlation was detected with published GWAS results for major depressive disorder (p = 0.025), depressive symptoms (p = 0.010), and neuroticism (p = 0.002). Moreover, in a distinct psychiatric phenotype, we found a highly significant genetic correlation (30–60%) between borderline personality disorder (998 cases and 1,545 controls) and three published adult psychiatric disorders, namely schizophrenia (p = 4.37 × 10−5), bipolar disorder (p 6 = 2.99 × 10−3), and major depression (p = 1.04 × 10−3). In a third analysis, we demonstrated that PRSs in the IMAGEN cohort (n = 1,475) derived from published GWASs of intelligence significantly explained 0.33–3.2% of the variance in general IQ. In summary, our meta-analysis of PD represents a significant advancement in elucidating its genetic architecture, including the first SNP-based heritability estimate. We observed a notable genetic connection between PD and neuroticism. Additionally, the significant genetic correlation of borderline personality disorder (BPD) with other psychiatric disorders suggests that BPD shares underlying factors with these disorders, consistent with clinical observations. Finally, our research affirms the polygenic nature of general intelligence within the IMAGEN cohort.
View lessDie steigende Zahl kritisch kranker Patienten mit komplexen Krankheitsverläufen stellt eine zunehmende Belastung des Gesundheitssystems dar. Krankenhäuser stehen dabei vor der Herausforderung, die Qualität der Behandlung auf höchstem Niveau zu halten. In diesem Zusammenhang wurden vielerorts telemedizinische Intervention umgesetzt, welche mithilfe audiovisueller Systemen ärztliches und pflegerisches Personal einer Intensivstation mit einem räumlich entfernten Zentrum verbinden. Sowohl die medizinischen als auch die ökonomischen Ergebnisse früherer Untersuchungen waren in einigen Fällen positiv, aber insgesamt heterogen, wobei eine Reihe von Faktoren und Barrieren identifziert wurden, die die Effektivität telemedizinischer Interventionen beeinflussen. Ziel dieser Studie war es, das Verständnis für diese Faktoren und Barrieren zu verbessern. Aufbauend auf den publizierten Ergebnissen einer Literaturrecherche wurde in diesem Manteltext der Anwendungsfall ERIC untersucht. ERIC stellt eine an der Charité – Universitätsmedizin Berlin implementierte telemedizinische Intervention auf einer Intensivstation dar, die im Lichte der aktuellen wissenschaftlichen Evidenz diskutiert wurde. Die vorliegende Arbeit folgte der Scoping-Review-Methode. Zunächst wurde ein Protokoll publiziert, welches die Strategie der Literaturrecherche, die Schritte zur Auswahl relevanter Studien, die Extraktion von Daten aus diesen Studien und schließlich die Darstellung und Analyse der extrahierten Daten beschrieb. Die Synthese der Daten führte zur Definition von Anwendungsfällen für Telemedizin in der Intensivmedizin. Die ERIC-Intervention wurde in den Anwendungsfall Improving Compliance eingeordnet. Die Intervention in diesem Anwendungsfall zielt darauf ab, die Anwendung von Best Practices und eine Verbesserung Patientensicherheit und Behandlungsqualität zu erreichen. Es existiert umfassende Evidenz, dass Telemedizin in der Intensivmedizin die Compliance wirksam verbessert. Es wurden jedoch mehrere Implementationsbarrieren festgestellt, die der Entfaltung des vollen Potentials telemedizinischer Maßnahmen entgegen stehen. Als eines dieser Hindernisse wurde die fehlende Interoperabilität der Systeme idenfiziert, die die Fähigkeit der Systeme zur Kommunikation untereinander einschränkt. Die Akzeptanz des Personals wurde als weitere wichtige Determinante für den Erfolg telemedizinischer Maßnahmen genannt. Verschiedene Maßnahmen, um die Auswirkungen dieser Hindernisse abzumildern, können zur Anwendung kommen, darunter gezielte Kommunikation, Schulung und Definition von Prozessen für die beteiligten Teams Es sollte Gegenstand zukünftiger Studien sein, die Wirksamkeit dieser Maßnahmen zu untersuchen.
View lessBackground: Hepatocellular carcinoma (HCC) exhibits highly diverse phenotypes, thus complicating diagnostics and prediction of response to therapy. The World Health Organization (WHO) now defines eight subtypes, potentially advancing precision oncology in HCC. However, diagnosing these subtypes typically requires invasive procedures. To explore a non-invasive alternative, we investigated whether imaging features in magnetic resonance imaging (MRI) enhanced with gadoxetic acid (Gd-EOB) are associated with these subtypes.
Methods: We retrospectively included 240 consecutive patients with 262 histopathologically confirmed HCC lesions who underwent surgical resection or liver transplantation at our center from January 2010 to January 2022 and received preoperative Gd-EOB MRI. Two pathologists assigned subtypes to the specimens. Subsequently, two radiologists assessed qualitative and quantitative imaging features in Gd-EOB MRI, and we analyzed their distribution among subtypes. Diagnostic tests were formulated for each subtype, and their performance was evaluated.
Results: The typical enhancement pattern for HCC is common in “Not otherwise specified” (NOS) HCC (88/168, 52%) and uncommon in macrotrabecular massive (MTM) (3/15, 20%), scirrhous (SC) (2/9, 22%) and chromophobe (CH) HCC (1/8, 13%) (p=0.035). MTM-HCC was associated with macrovascular invasion (5/16, 31%) (p=0.033) and high AFP (median, 397 μg/l (74-5370))(p<0.001). Steatohepatitic (ST) HCC was associated with intralesional steatosis (28/32, 88%)(p<0.001) and diabetes type II (20/33, 61%)(p=0.027). Intralesional steatosis was also associated with clear cell (CC) HCC (4/13, 31%). Fibrolamellar (FIB) HCC was associated with young age (median 44 years, 19-66)(p<0.001), female gender (4/5, 80%)(p=0.023) and absence of liver pathology and risk factors for HCC (5/5, 100%)(p=0.002). For prediction of MTM-HCC in our cohort, macrovascular invasion with AFP >48 μg/l and atypical enhancement has 25% sensitivity (SEN), 99% specificity (SPE), 75% positive predictive value (PPV), and 25 positive likelihood ratio (PLR). For ST-HCC, intralesional steatosis with diabetes type II has 54% SEN, 96% SPE, 67% PPV and 13.5 PLR. For FIB-HCC, age <60 with no risk factors has 80% SEN, 100% SPE and 100% PPV. High intralesional Gd-EOB uptake area over 50%, while not significantly different across all subtypes, was exclusive to NOS-HCC (16/174, 9%), CC-HCC (3/13, 23%) and ST-HCC (3/33, 9%)(p=0.031 in post-hoc analysis).
Conclusion: Gd-EOB-enhanced MRI is of value in suggesting or ruling out specific subtypes, notably MTM-HCC and ST-HCC. A valuable clinical application could be to identify patients who would benefit from biopsy. Hepatobiliary phase iso- to hyperintensity is uncommon and indicates subtypes with a better prognosis. Further research is essential to better characterize NOS-HCC and uncommon subtypes, validate predictors, and to investigate the clinical impact of strategies incorporating WHO subtypes of HCC.
View lessEinleitung: Kognitiv-motorische Interferenz (CMI) erklärt Veränderungen der Leistung kognitiver oder motorischer Aufgaben, wenn diese gleichzeitig ausgeführt werden, im Vergleich zur alleinigen Ausführung. Sowohl bei gesunden Probandinnen und Probanden (HC) als auch bei Patientinnen und Patienten mit MS (PmMS) konnte eine CMI nachgewiesen werden kann, jedoch ist die Datenlage begrenzt und widersprüchlich. Das erschwert die genaue Bewertung des Einflusses von motorischen und kognitiven Beeinträchtigungen auf die CMI. Zielsetzung: Ziel der Studie war es, kognitive und motorische Leistungsveränderungen durch CMI bei PmMS und HC nachzuweisen, zwischen den Gruppen zu vergleichen und explorativ den Einfluss des motorischen und kognitiven Funktionsniveaus auf CMI zu analysieren. Methoden: Die analysierten Daten stammen aus einer Interventionsstudie und vier Beobachtungsstudien, die Einschlusskriterien variierten je nach Studie. Die Daten wurden nach vordefinierten Kriterien ausgewählt und es wurde eine systematische Qualitätskontrolle durchgeführt. Insgesamt wurden Daten von 113 PmMS und 42 HC analysiert. Erhoben wurden demografische Daten sowie Parameter zur Darstellung des motorischen und kognitiven Funktionsniveaus. In dem Versuchsaufbau wurde die motorische und kognitive Leistung im Stehen sowie nach Hinzunahme einer kognitiven, motorischen oder kombiniert kognitiv-motorischen Herausforderung erhoben. Im Anschluss wurden Veränderungen zwischen den jeweiligen Bedingungen berechnet und als Ratio zur Ausgangsbedingung ausgedrückt. Ergebnisse: Es zeigte sich bei HC und PmMS eine gleichwertige Veränderung der motorischen und kognitiven Leistung durch eine kognitive oder kombiniert kognitiv-motorische Herausforderung. Eine stärkere Abnahme der kognitiven Leistung korrelierte bei PmMS mit einem geringeren kognitiven und motorischen Funktionsniveau. Eine Zunahme im Körperschwanken durch eine kognitive oder kombiniert kognitiv-motorische Herausforderung trat vor allem bei PmMS und HC mit besserem kognitivem und motorischem Funktionsniveau auf. Eine Kombination beider Aufgaben führte insgesamt zu keiner weiteren Veränderung der motorischen Leistung bei gleichzeitiger Abnahme der kognitiven Leistung. Diskussion: Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Einfluss der CMI kein krankheitsspezifischer Effekt ist, sondern vielmehr Ausdruck von individuell unterschiedlichen Adaptationsstrategien abhängig von dem jeweiligen motorischen und kognitiven Funktionsniveau ist. Es zeigte sich eine Priorisierung der motorischen Aufgabe bei PmMS mit niedrigerem kognitivem und motorischem Funktionsniveau, wahrscheinlich zur Vermeidung von Sturzereignissen. Dagegen erfolgte bei PmMS mit besserem kognitivem und motorischem Funktionsniveau eine Priorisierung der kognitiven Aufgabe zu Lasten der aktiven posturalen Kontrolle. Weitere Forschung könnte dazu beitragen, Subgruppen von Patientinnen und Patienten mit erhöhter Sturzneigung zu identifizieren.
View lessMalformations of cortical development (MCD) can lead to difficult-to-treat epilepsy in children and adults. They are characterized by physical abnormal tissue in the neocortex; however, it is often the area surrounding this malformation that is hyperexcitable. Antiepileptic drugs can be used to reduce the frequency or severity of seizures, but they do not target the relying cause of the epilepsy, only symptoms. I studied the effect of established and newer antiepileptic drugs in a model of MCD: the focal freeze lesion model (FFLM), that reproduces some of the characteristics of microgyria which is a frequent form of MCD. After noticing visually, a reduction in the volume of the hemisphere, I tested the hypothesis that the freeze lesion led to a wider reduction in brain size, using magnetic resonance imaging. I induced seizure-like events (SLE) using the potassium channel blocker 4 amino-pyridine. I located the onset site of SLE using electrophysiology combined with intrinsic optical imaging. This method also allowed to study the propagation of seizure-like event in the slice. The analysis of this data led to the identification of the onset site in the lesioned slices and in the two controls, contralateral side, and sham-lesioned animals. I also analysed the electrophysiological parameters of the SLE in the three groups. I performed experiments during which I bath applied one of five antiepileptic drugs (AEDs) of different generations with different targets, and I measured their impact on SLE duration, frequency, propagation, and onset-site. I showed and quantified for the first time a reduction of the volume of the lesioned hemisphere in the FFLM, limited to the neocortex. This could indicate a further involvement of the “healthy” normo-typic neocortex in the pathology. I confirmed that the perilesional area is the site of the initiation of spontaneous seizures. Taken together, these results can influence the treatments of MCD, notably surgical as removing the abnormal tissue would not be sufficient to prevent further seizures. In this work, I described the mode of actions of all five AEDs in this model, confirming or contradicting general knowledge on these molecules. I showed that the sodium channel blockers carbamazepine and lacosamide suppressed SLE in this model but not specifically in the lesioned slices. Zonisamide and acetazolamide which target respectively calcium channels and the carbonic anhydrase had more contrasted effects, reducing either the frequency or the propagation of SLE in the model. Both had no specific effect on the lesioned slices though. These results indicated that these four drugs can be efficient in MCD but that they do not target the abnormal networks. I also analysed the modes of action of the antiepileptic drugs and described whether they acted by limiting the initiation of SLE or by reducing the propagation of SLE. These data can be of great clinical use and influence the choice of AED (or the combination) prescribed in patients. Finally, I showed for the first time a specific effect of the sodium potassium chloride cotransporter 1 (NKCC1) blocker bumetanide in adult lesioned neocortex, when it had no effect in the controls. This result indicates the persistence of an immature cortical network in this model and is an important contribution to the current discussion on the use of NKCC1 blockers in the treatment of MCD. I discuss here the possible clinical implications of these results and their limitations.
View lessEinleitung: Bei dem Management eines Massenanfalls von Verletzten (MANV) nimmt die Triage eine Schlüsselfunktion ein. Es bietet sich entsprechend an, Triage-Szenarien unter simulierten Übungsbedingungen zu trainieren. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Triage-Simulationsspiel zu digitalisieren und die Zusammenarbeit und Triagequalität Medizinstudierender mit einer Brettspielversion zu vergleichen. Methodik: Mithilfe eines IT-Partners wurde eine digitale Computerspielversion eines Triage-Brettspiels erstellt. Freiwillige Medizinstudierende der Charité – Universitätsmedizin Berlin führten das Brettspiel (BS) oder das digitale Spiel (DS) in Gruppen à 3 Personen durch. Die Zusammenarbeit der Teilnehmenden wurde anhand eines neu entwickelten Kollaborations-Scores bestehend aus 13 Elementen auf einer 10 Punkte Likert-Skala und das Spielerlebnis anhand eines neu entwickelten Erlebnis Scores bestehend aus 7 Elementen bestimmt. Die Genauigkeit und Schnelligkeit der Triage wurden zwischen den Gruppen verglichen. Es wurde eine deskriptive Analyse durchgeführt, sowie bei nichtparametrischen Modellen eine Datenauswertung mittels Mann-Whitney-U-Test und bei parametrischen Modellen mittels ungepaartem t-Test. Ergebnisse: Insgesamt wurden n = 60 Studierende in die Studie eingeschlossen, pro Gruppe n = 30. Die Zusammenarbeit der Medizinstudierenden in der BS- und der DS-Gruppe unterschied sich nicht signifikant (Kollaborations-Score(BS) = 7,12; Kollaborations-Score(DS) = 6,82; p = 0,234). Das Spielerlebnis wurde in der BS-Gruppe signifikant besser bewertet als das der DS-Gruppe (Erlebnis-Score(BS) = 7,93; Erlebnis-Score(DS) = 6,88; p = 0,013). Die BS-Gruppe führte in 14% eine Übertriage durch, in 21% eine Untertriage und ordnete in 65% der Fälle die korrekte Triagekategorie zu. Die DS-Gruppe führte eine ungenauere Triage durch mit einer Rate von 20% Übertriage, 25% Untertriage und 54% korrekter Triagezuordnung. Bei dem BS dauerte die erste Sichtung einer Runde 1:40 min, bei dem DS 3:22 min. 93,3% der BS- und 83,3% der DS-Spielenden würden das Spiel weiterempfehlen. Pro Gruppe berichteten 86,6% der Teilnehmenden, dass das verwendete Triagespiel in das Studium integriert werden sollte. Schlussfolgerung: Es wurde gezeigt, dass sich die Zusammenarbeit von Medizinstudierenden bei der Verwendung des vorliegenden Triage-Brettspiels im Vergleich zu der Verwendung einer Computerspielversion nicht unterscheidet. Bei Einsatz des BS gaben die Medizinstudierenden ein besseres Spielerlebnis an und führten die Triage akkurater und schneller durch. Die Mehrheit beider Gruppen empfahl das Triagespiel weiter und riet zur Implementierung in das universitäre Curriculum. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutsamkeit einer intuitiven und benutzerfreundlichen Handhabung digitaler Anwendungen.
View lessHintergrund: Tranexamsäure ist bereits fester Bestandteil der Endoprothetik im Kniebereich. Bei Umstellungsosteotomien am Knie findet die Anwendung aufgrund noch nicht ausreichender Veröffentlichung klinischer Daten bisher jedoch nur vereinzelt statt. Nach Umstellung des internen Hausstandards war das Ziel dieser Arbeit die Ergebnisse durch den Einsatz von Tranexamsäure bei der hohen medialen Tibiaosteotomie auszuwerten und diese in einer durchgeführten Meta-Analyse mit den Ergebnissen anderer Arbeiten zu vergleichen.
Material und Methoden: Nach Umstellen des Hausstandards wurden die peri-und postoperativ angefallen Daten der jeweiligen Patientengruppen verglichen. 26 Patienten wurden mit 1g Tranexamsäure intravenös behandelt, während eine Kontrollgruppe mit ebenfalls 26 Patienten ohne Injektion von Tranexamsäure verblieb. Als primärer Endpunkt diente der Hämoglobinabfall in g/dl. Als sekundäre Endpunkte fungierten intraartikuläre Flüssigkeitsansammlung, Schmerzen sowie das Bewegungsausmaß im Kniegelenk. Ebenfalls waren peri-und postoperative Komplikationen sowie die Auswertung des KOOS PS Scores im Rahmen eines „Follow Up“ als sekundäre Endpunkte vermerkt. Um einen Überblick zur aktuellen Datenlage hinsichtlich der gewählten Thematik zu gewinnen, wurde für eine systematische Literaturrecherche in unterschiedlichen Datenbanken als primärer Endpunkt ebenfalls der Hämoglobinabfall nach Einsatz von Tranexamsäure gewählt. Die festgelegten sekundären Endpunkte waren Blutverlust, Drainagevolumen, sowie unerwünschte Ereignisse wie Thrombembolien, Wundheilungsstörungen und Transfusionsrate. Anschließend wurde eine statistische Meta-Analyse der erhobenen Daten durchgeführt.
Ergebnisse: In dem durchgeführten klinischen Vergleich ließ sich ein signifikant geringerer Hämoglobinabfall in der Tranexamsäure-Gruppe nachweisen. Ebenfalls waren signifikante Unterschiede zu Gunsten der Tranexamsäure-Gruppe in Bezug auf die sekundären Endpunkte wie intraartikuläre Flüssigkeitsansammlung, Schmerzen und Bewegungsausmaß im Kniegelenk zu erheben. Bei den peri-und postoperativen Komplikationen sowie nach Auswertung des KOOS PS Scores waren hingegen keine Unterschiede nachweisbar. In der Metaanalyse gelang in sieben Studien mit kumuliert 636 Patienten (314 Patienten der Tranexamsäure-Gruppe und 328 Patienten der Kontrollgruppe) der Nachweis eines geringeren Hämoglobinabfalls, Blutverlusts und Drainagevolumens in den Tranexamsäure-Gruppen, welcher statistisch signifikant war. Ebenfalls waren in den Kontrollgruppen vermehrt Wundkomplikationen (11 vs. 0) sowie Bluttransfusionen (4 vs. 0) gegenüber der Tranexamsäure-Gruppe auffällig.
Fazit: In der klinischen Studie sowie der Metanalyse führt die Tranexamsäure zu einem geringeren Hämoglobinabfall, Blutverlust und Drainagevolumen bei der hohen medialen Tibiaosteotomie. Hieraus kann eine höhere postoperative Bewegungsfreiheit im Kniegelenk und geringeres Schmerzauftreten resultieren.
View lessThe dissertation focuses, from a practice-based approach, on the processual, relational and situated character of the concept of “digital diaspora”. I selected the contemporary Spanish diaspora in Germany as a case study, applying a combination of two research methodologies: a) in-depth qualitative interviews and b) qualitative content analysis. Practice theory approaches (Reckwitz, 2002; Schatzki, 1996) seek to build social theory centred on "practices", rather than structures, systems, individuals, or interactions (Postill, 2010). RQ1 addresses both personal relationships and the public/political media practices of Spanish migrants in Germany: How do diaspora communities develop their personal relations and public-political participation within the network? To answer this question, I proposed the concept of “migrant’s digital associationism” to describe new digital logics of migrant communicative practices. It incorporates the public and political articulation 'within' the diaspora. The RQ2 addresses the processes of cultural identity and community development: How do contemporary Spanish migrants in Germany symbolically construct a sense of we-ness, Spanish-ness and otherness through their media practices? Here I specifically discuss discursive practices connected with different processes of belonging with the aim of illustrating how these identities are embedded in concrete realities. In this phase I also relate the concepts of belonging and memory, developing the construction of memory as a situated space of negotiation through certain social and communicative practices. The RQ3 constitutes the synthesis of the first question and the second, combining the conclusions drawn in both the public-private interaction and the identity analysis phase: Which role play the ICT and media practices in the construction of transnational communities and identities? Through the analysis of media practices and their processes of belonging, I develop the concept of Digital Diaspora from a practice-based approach as a contested and negotiated space in terms of belonging, but, at the same time, with a material and embodied basis.
View lessEINLEITUNG: Die Mikrowellenablation (MWA) ist ein thermoablatives Verfahren, das in der Behandlung von Lebertumoren zunehmend an Bedeutung gewinnt. Kühleffekte durch lebereigene Gefäße beeinflussen den Ablationserfolg jedoch maßgeblich. Problematisch dabei ist, dass der Kühleffekt zu einer unvollständigen Tumordestruktion und folglich zu Tumorrezidiven führen kann. Ziel dieser Arbeit war es, den vaskulären Kühleffekt bei der MWA anhand eines dreidimensionalen Ex-vivo-Modells zu evaluieren. MATERIAL UND METHODEN: Es wurden MWA an Ex-vivo-Schweinelebern durchgeführt. Zur Simulation eines Gefäßflusses wurde eine mit Wasser perfundierte Glasröhre in die Leber eingeführt. Anschließend erfolgten die Ablationen bei verschiedenen Antennen-Gefäß-Abständen (2,5; 5; 10 mm) und Flussraten (0, 1, 2, 5, 10, 100, 500 ml/min) für jeweils fünf Minuten mit einer zugeführten Gesamtenergie von 100 W. Die Ablationen wurden im Anschluss bei –80 °C eingefroren, am Kryostat geschnitten und alle 2 mm fotografiert. Anhand dieser makroskopischen Bildreihen erfolgte eine dreidimensionale, qualitative und quantitative Analyse der Ablationen unter Berücksichtigung der Kühleffekte. ERGEBNISSE: Insgesamt wurden 132 MWA in 22 Versuchsreihen durchgeführt. Bei allen Versuchsreihen mit einer Gefäßflussrate ≥ 2 ml/min traten Kühleffekte auf und es wurde eine geringe, bis stark ausgeprägte Veränderung der Ablationsform beobachtet. Bei einem Antennen-Gefäß-Abstand von 2,5 mm zeigten sich bei Ablationen mit Flussraten bis zu 10 ml/min keine Kühleffekte im Ablationszentrum, allerdings traten diese in der Ablationsperipherie auf. Betrug der Antennen-Gefäß-Abstand 5 und 10 mm, so waren Kühleffekte in der gesamten Ablation, insbesondere in den zentralen Bereichen, zu beobachten. Ohne einen Kühlfluss konnten mit der MWA bei 100 W und fünf Minuten Ablationsgrößen bis zu 16 mm zuverlässig erreicht werden. Bei Vorhandensein eines Kühlflusses führten vaskuläre Kühleffekte allerdings zu einer Verringerung der Ablationsgröße um bis zu 56 %. SCHLUSSFOLGERUNG: Bei der MWA von Lebergewebe können bei Vorhandensein größerer Blutgefäße relevante Kühleffekte entstehen. Diese sind in Abhängigkeit von der Flussrate und dem Antennen-Gefäß-Abstand in verschiedenen Ablationsbereichen unterschiedlich stark ausgeprägt. In der Klinik sollten im Rahmen der Ablationsplanung Kühleffekte beachtet werden, da diese bereits bei geringen Flussraten zu relevanten Änderungen der Ablationsform führen können.
View lessDopaminerge Neurotransmission ist maßgeblich für menschliches Belohnungslernen und steht im Zusammenhang mit psychotischen Erkrankungen. Traditionell wird dopaminerge Neurotransmission in vivo mit molekularer Bildgebung untersucht, die invasiv, teuer und zeitaufwändig ist und damit in Patientengruppen selten Anwendung findet. Neue Methoden wie die quantitative Bildgebung von Neuromelanin (qMRI) könnten hier Abhilfe schaffen. Bisher durchgeführte Originalstudien zu qMRI mit kleinen Stichprobengrößen bedürfen aber noch einer statistischen Aggregation. Daher wurde eine Metaanalyse durchgeführt, in der sich eine eindeutige Erhöhung von Neuromelanin in Patientenstichproben mit psychotischen Symptomen zeigt. Wie genau sich Belohnungslernen unter psychotischen Symptomen verändert, ist noch unklar und in chronisch erkrankten Stichproben durch Faktoren wie antipsychotische Medikation oder Krankheitsdauer konfundiert. Aus diesen Gründen sind Onlinestudien in subklinischen Stichproben gut geeignet, ein mechanistisches Verständnis von Belohnungslerndefiziten zu erlangen. In der durchgeführten Onlinestudie zeigten sich spezifische Lerndefizite im Zusammenhang mit subklinischen psychotischen Symptomen vor allem in verlangsamtem Lernen und veränderter Gewichtung der Vorhersagefehler. Akuter Stress ist häufig in der Entstehung psychotischer Erkrankungen relevant und kann ebenfalls Auswirkungen auf Lernfunktionen haben. Daher wurden in der hier vorliegenden Studie neuronale Korrelate des Belohnungslernen bei gesunden männlichen Probanden nach einer standardisierten Stressinduktion untersucht. Während sich Stress nur leicht auf die Lernfunktionen auswirkte, waren insbesondere dopaminerge Gehirnareale wie das Striatum unter Stress stärker aktiviert, wenn es um Belohnungslernen von Gewinnen ging. Die aufgeführten Studien tragen zu einem verbesserten Verständnis von dopaminerger Neurotransmission, Lernfunktionen und Stress bei und sind daher sowohl für die Diagnostik als auch Prognose und Behandlung psychotischer Erkrankungen relevant.
View lessEinleitung: Nach der Aortenklappenstenose ist die Mitralklappeninsuffizienz (MI) das zweithäufigste Klappenvitium in den westlichen Nationen. Als Alternative zur kardiochi-rurgischen Sanierung hat sich in den letzten Jahren die Möglichkeit des MitraClippings (MC) als perkutane Therapieform bei älteren, multimorbiden Patient*innen etabliert. Die Narkose erfolgt in den meisten Zentren nach kardiochirurgischem Standard mit erweiter-tem hämodynamischem Monitoring, da bisher noch keine individualisierte anästhesiolo-gische Versorgung beschrieben ist. Das Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Sicherheit und Effektivität des Verfah-rens und des anästhesiologischen Vorgehens an der Charité-Universitätsmedizin Berlin. Methodik: In dieser retrospektiven Untersuchung wurden elektronische Daten von Pati-ent*innen, die sich im Zeitraum vom 01.11.2011 bis zum 30.09.2017 am Campus Mitte einer MC-Behandlung unterzogen, analysiert. Hierzu wurden demographische und mor-phometrische Parameter, echokardiografische Werte zur Evaluation der MI vor und nach Intervention, die Krankenhaussterblichkeit, periprozedurale Komplikationen sowie das anästhesiologische Management erhoben. Für eine differenzierte Betrachtung des peri-interventionellen Katecholaminbedarfes wurde die Kohorte anhand der linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF) in 3 Gruppen unterteilt: Patient*innen mit erhaltener (> 50 %), mittelgradig reduzierter (40-49 %) sowie hochgradig reduzierter (< 40 %) LVEF. Ergebnisse: 156 Patient*innen wurden untersucht: 41 (26,3 %) mit erhaltener, 35 (22,4 %) mit mittelgradig reduzierter und 80 (51,3 %) mit hochgradig reduzierter LVEF. Das mediane Alter lag bei 77 Jahren, 51 (32,7 %) waren Frauen. Bei 134 (86 %) Patient*innen konnte eine Reduktion der MI erreicht werden. Die Krankenhausmortalität lag bei 4,5 %. Die Narkose erfolgte als totalintravenöse Anästhesie mit druckkontrollierter Beatmung. Patient*innen mit hochgradig reduzierter LVEF zeigten peri-interventionell einen erhöh-ten Katecholaminbedarf im Vergleich zu Patient*innen mit erhaltener LVEF. Eine Norad-renalin Therapie 24 Stunden nach Intervention war bei Patient*innen mit hochgradig re-duzierter LVEF [32 von 80 Patient*innen (40 %)] signifikant häufiger notwendig als bei Patient*innen mit erhaltener LVEF [6 von 41 Patient*innen (14,6 %)] (p=0,013). Beim Adrenalin zeigte sich ein erhöhter Bedarf sowohl intraoperativ (LVEF < 40 %: 42,5 % der Patient*innen vs. LVEF > 50 %: 19,5 % der Patient*innen) (p = 0,039) als auch 24 Stun-den postoperativ (p = 0,011). Diskussion: Die vorliegende Arbeit zeigt, dass das MC-Verfahren sicher und effizient an der Charité-Universitätsmedizin Berlin durchgeführt wird. Patient*innen mit hochgradig eingeschränkter LVEF benötigten hierbei peri-interventionell häufiger Katecholamine im Vergleich zu Patient*innen mit erhaltener LVEF. In diesem Kontext könnte zukünftig ein abgestuftes Monitoring-/Therapiekonzept in Anlehnung an die LVEF durchgeführt werden.
View lessAcute stress is linked to a variety of negative outcomes, including increased risk for mental and physical diseases, and reduced quality of life. Effective induction and accurate measurement of acute stress responses are important for both research and clinical purposes. Traditional methods rely on laboratory-based stressors, which can be costly, time-consuming, and impractical for large-scale studies or real-world applications. Measurements in outside-the-lab settings mostly reflect subjective stress levels while objective and feasible measures of biological stress consequences are scarce. This thesis aims to overcome these limitations by linking traditional psycholog-ical stress research with innovative computer science methods. First, covered by a published study, the concept, development and online evaluation of a new Digital Stress Test (DST) for the induction and video-recording of acute stress responses are presented. In this study, the first prototype of the DST was tested in a large and experimenter-independent online study with 284 participants. Results show that the DST could induce significantly higher levels of perceived stress and negative affect compared to the control condition. Going beyond this study, further developments of the DST and a pre-registered follow-up validation study are outlined. In this study, participants perform the DST and the gold standard laboratory stress induction paradigm Trier Social Stress Test while their physiological stress responses are evaluated. Lastly, the potentials of using the DST to contribute to the development of video-based stress detection methods are critically reviewed. Therefore, a follow-up online study for collecting a video dataset is outlined and, based on the results of a further already published study, the applicability of baseline machine learning algorithms for video-based stress detection discussed. The findings in this thesis imply several potentials of the Digital Stress Test: First, the DST is applicable as a tool for inducing acute stress responses in outside-the-lab settings and thus making more ecologically valid and scalable stress studies possible. Secondly, it also allows for gathering videos capturing stress-related behavioral data in real-world scenarios and therefore supporting the development of reliable stress detection algorithms. Finally, this thesis may present the DST as an invitation for promoting open and collaborative research in the interdisciplinary field between psychology and computer science.
View lessDer Palliativkonsildienst der Charité ist ein integraler Bestandteil der palliativmedizinischen Patient:innenversorgungsstrategie der Universitätsmedizin in Berlin, auch im Rahmen der COVID-19 Pandemie. Diese Studie untersucht die Charakteristika dieser Patient:innengruppe in Bezug auf Symptomlast, Liegedauer und Überleben im Vergleich zu Patient:innen die nicht an COVID-19 erkrankt sind. Zudem wurde ein Vergleich zwischen Patient:innen mit und ohne onkologische Erkrankungen durchgeführt um diese Populationen besser zu charakterisieren. In diese prospektive Beobachtungsstudie konnten 294 Patient:innen eingeschlossen werden. In der Subgruppenanalyse der COVID-19 Patien:innen konnten 20 Patient:innen rekrutiert werden. Die Patient:innen wurden mittels palliativmedizinischem Basisassessment bezüglich ihrer Symptomlast evaluiert und die Liegedauer und Überlebenszeit ermittelt. Die Gesamtkohorte zeigt ein medianes Alter von 67 Jahren mit Hauptsymptomlast in den Bereichen Schwäche, Müdigkeit und bezüglich der Versorgung. Patient:innen dokumentierten zu Beginn der Behandlung einen hohen Distress (Median 7 von 10). Dieser scheint vor allem durch die Symptomfelder Schmerz, Schlaf und Bewegung/Mobilität bedingt. Im Vergleich zeigt die COVID-19 Kohorte ein signifikant höheres Lebensalter (Median 87 Jahre) und einen schlechteren Performanceindex. Die Hauptsymptomlast unterscheidet sich signifikant in den Symptomen Atemnot, Hilfsmittel/Versorgungsbedarf, Angst, Depression/Antriebsmangel und Verwirrtheit/Desorientiertheit. Schmerzen scheinen in der COVID-19 Kohorte eine untergeordnete Rolle zu spielen. Bei statistisch vergleichbarer Liegedauer war die Überlebenszeit der an COVID-19 erkrankten Patient:innen signifikant kürzer verglichen mit den nicht erkrankten. Schlussfolgerung: Die an COVID-19 erkrankten Patient:innen, die palliativmedizinisch versorgt wurden, sind in der Regel ältere Patient:innen mit einem schlechten Performancestatus. Im Vergleich konnte zwischen den beiden Gruppen eine unterschiedliche Symptomlast gezeigt werden. Diese sollte bei der palliativen Therapie der an COVID-19 erkrankten Patient:innen Berücksichtigung finden. Vor allem psychische Symptome wie Angst, Verwirrtheit/Desorientiertheit und Depression/Antriebsmangel scheinen eine psychosomatische/psychologische Mitbetreuung der Patient:innen zu erfordern. Dass 63% der COVID-19 Patient:innen eine starke Überforderung der Familie angeben, könnte mit der generellen Unsicherheit im Umgang mit dieser zum Zeitpunkt der Studie neuen Art von Infektion zusammenhängen und bedarf daher ausführlicher Beratung und sozialmedizinischer sowie psychologischer Betreuung der Angehörigen. Im Vergleich zwischen nicht-onkologischen und COVID-19 erkrankten Patient:innen scheinen die Symptomverteilungen vergleichbar zu sein. Depression/Antriebsmangel, Angst und Verwirrtheit/Desorientiertheit scheinen wichtige Symptome in der Unterscheidung von nicht onkologischen zu onkologischen erkrankten Patient:innen zu sein. Auffallend ist Atemnot als COVID-19 spezifischer Faktor in der Literatur, sowie auch in dieser Untersuchung. Bei geringer Fallzahl der COVID-19-Vergleichsgruppe ist die Aussagekraft eingeschränkt.
View lessEinleitung: Der Einfluss der p16 Expression auf das biologische Verhalten und die Prognose des oralen Plattenepithelkarzinoms stellt ein kontrovers diskutiertes Thema dar. Wenngleich insbesondere für oropharyngeale Tumoren eine Verbesserung des Überlebens bei erhöhter p16-Expression als gesichert gilt, differieren die Ergebnisse in Bezug auf das orale Plattenepithelkarzinom stark. Aufgrund der elementaren Rolle als Tumorsuppressor gilt die Beeinflussung des p16 als integraler Bestandteil einer HPV induzierten Karzinogenese u.a. mit Einfluss auf die Teilungsrate. Primäre Zielstellung dieser Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses von p16- und Mib-Status auf das orale Plattenepithelkarzinom in einer großen Kohorte. Material und Methodik: Formalin-fixierte Paraffin-eingebettete Präparate von 339 Tumoren wurden gegen p16 und Mib/Ki67 mittels Immunhistochemie gefärbt. Die Auswertung der Präparate erfolgte als manuelle Zählung mit Bestimmung des relativen Anteils positiver Tumorzellen. P16- positiven Präparate wurden auf das Vorhandensein von HPV-DNA mittels PCR-Testung untersucht. Die Bestimmung der primären Endpunkte erfolgte als Korrelation der erzielten Ergebnisse mit den klinischen Charakteristika. Ergebnisse: 23 der 339 Tumoren (6,8%) erfüllten die Kriterien einer p16-Positivität, wobei in lediglich 6 der auszuwertenden Tumoren ein HPV-DNA Nachweis gelang (positiv-prädiktiver Wert: 0,4). Kombiniert p16-/HPV-positive Tumoren zeigen sich vermehrt bei jüngeren Patient:innen (p=0,036) und häufiger eine extrakapsuläre Ausbreitung (p=0,015). Der durchschnittliche Anteil Mib-positiver Tumorzellen lag bei 28,4% ohne signifikante Unterschiede zwischen p16-positiven und -negativen Tumoren. Es zeigte sich ein signifikanter Einfluss des p16- und Mib-Status auf das Grading mit schlechter differenzierten Tumoren bei jeweils hoher Positivität. In der Überlebensanalyse ergaben sich lediglich in der kombinierten Betrachtung der p16- und Mib-Positivität signifikante Unterschiede, wobei p16-positive Tumoren mit niedrigen Teilungsraten allen anderen Subgruppen überlegen sind (p=0,048, p=0,048, p=0,034). Es zeigte sich eine Überlegenheit von p16-positiven Tumoren mit niedrigen Teilungsraten gegenüber allen anderen Subgruppen bei Patient:innen, die einer Operation ohne Adjuvanz zugeführt wurden (p=0,005, p=0,014, p=0,006). Diese Unterschiede finden sich nicht bei Patient:innen mit einer Operation und anschließender Adjuvanz. Während Tumoren mit einer Teilungsrate >21% von einer systemischen Therapie profitieren (p=0,034), zeigten Tumoren mit einer p16-Positivität >25% eine bessere Prognose unter einer Adjuvanz (p=0,042). Zusammenfassung: In dem hier untersuchten Kollektiv fand sich keine Korrelation zwischen p16-/HPV-Status und Mib-Positivität. Es zeigte sich ein entscheidender Einfluss der kombinierten Betrachtung von p16- und Mib-Positivität sowohl auf das Overall Survival im Gesamtkollektiv als auch in Bezug auf die Therapieform.
View lessEinleitung: Ausgeprägte kariöse Läsionen oder Parodontitis stellen die häufigste Ursache für dentale Infektionen dar. Beide Krankheitsbilder entstehen durch Veränderungen des oralen Mikrobioms. Diese Infektionen können zu schwerwiegenden Verläufen bis hin zu Abszedierungen mit potenziell letalem Ausgang führen. In Zusammenhang mit diesen Infektionen reicht dann allein eine Sanierung des Infektionsfokus nicht aus, was den Einsatz von Antibiotika von Nöten macht. Zur gezielten antibiotischen Behandlung ist eine Abstrichnahme zur Keimbestimmung und Resistenztestung notwendig. Diese erweist sich häufig als unzureichend. Von daher ist es notwendig, aussagekräftigere Methoden zur Mikrobiombestimmung zu entwickeln. Ziel dieser Arbeit bestand darin, verschiedene biofilmablösende Verfahren, wie die Sonikation und Vortex an extrahierten Zähnen als ein Alternativverfahren für die mikrobiologische Diagnostik im Vergleich zum Standardverfahren zu untersuchen. Ebenso sollte die Resistenzlage der identifizierten bakteriellen Spezies untersucht werden.
Material und Methoden: Es wurden 20 Patienten mit einem nicht erhaltungswürdigen unteren Prämolaren eingeschlossen. Nach chirurgischer Zahnentfernung wurde ein intraoperativer Abstrich aus dem Zahnfach zur Keimbestimmung gewonnen und der extrahierte Zahn für die weitere Aufbereitung in einer DNA-Pufferflüssigkeit asserviert. Anschließend wurde der Zahn mittels der zu untersuchenden Verfahren, der Sonikation und dem Vortex aufbereitet. Die dadurch gewonnen Proben wurden jeweils zur Analyse des Mikrobioms mit Hilfe der genetischen Sequenzierung des 16s-rRNA-Gens ausgewertet. Es wurde an allen Proben die Menge an bakterieller DNA, gefundener Spezies, sowie deren Einteilung in Phylum und Ordnung analysiert. Für die statistische Auswertung wurden der Bland-Altman-Test, sowie der Friedman-Test und die alpha-adjustierte post-hoc- Analysen durchgeführt.
Ergebnisse: Insgesamt konnten 60 Proben, je 20 für jedes Verfahren ausgewertet werden. Durch den Einsatz der Sonikation war es möglich, signifikant mehr bakterielle Spezies im Vergleich zum Standardverfahren nachzuweisen. Die intrinsischen Resistenzen unterschieden sich in den untersuchten Methoden nicht. Signifikante Unterschiede konnten jedoch in Bezug auf die getesteten Antibiotika gezeigt werden. Die Antibiotika mit der geringsten Resistenzrate waren Amoxicillin mit Clavulansäure und Levofloxacin. Die mit der höchsten Resistenzrate Amoxicillin und Clindamycin.
Schlussfolgerung: Durch den Einsatz der Sonikation ist es möglich, signifikant mehr bakterielle Spezies als mit dem Standardverfahren nachzuweisen. Gleichzeitig konnte gezeigt werden, dass sich die Zusammensetzung der gefundenen Mikrobiome unterscheidet. Daraus resultierend, stellt die Sonikation ein valides Mittel für einen bestmöglichen Einblick in das krankheitsverursachende oder krankheitsassoziierte Mikrobiom dar.
View lessGranulomatose mit Polyangiitis (GPA) ist eine chronische Autoimmunerkrankung, die durch eine Entzündung der kleinen Blutgefäße gekennzeichnet ist und mit Bildung von Granulomen in vielen verschiedenen Organsystemen assoziiert ist, einschließlich der Lunge und der Nieren. Kennzeichnend für diese Krankheit sind anti-neutrophile zytoplasmatische Antikörper (ANCAs), die in den meisten Fällen gegen das Antigen Proteinase-3 (PR3) gerichtet sind. Die genaue Ursache der GPA ist noch nicht vollständig geklärt und die zugrunde liegende Immunpathogenese noch nicht vollständig verstanden, aber viele Mechanismen des angeborenen sowie des adaptiven Immunsystems scheinen, eine wichtige Rolle zu spielen. In den letzten Jahren ist die Rolle von Neutrophil Extracellular Traps (NETs) in den Fokus der Forschung gerückt. NETs sind netzartige Strukturen, die aus einem DNA-Gerüst bestehen und verschiedene Proteine, wie Neutrophile Elastase (NE) und Myeloperoxidase (MPO), enthalten. Neutrophile Granulozyten wurden als Quelle dieser NETs identifiziert. Sobald sie auf Bakterien treffen, setzen Granulozyten NETs frei, um die Infektion zu bekämpfen. DNAse1, eine Endonuklease im Blutserum, ist u.a. für den Abbau dieser NETs verantwortlich. In einer Vielzahl von verschiedenen Krankheiten, einschließlich maligner Erkrankungen, Infektionen und Autoimmunerkrankungen, konnte gezeigt werden, dass eine Untergruppe von Neutrophilen, die sog. Low Density Granulocytes (LDGs), eine entscheidende Rolle bei der fehlregulierten NETs-Produktion spielt. Ziel dieser Studie war, die Rolle von neutrophilen Granulozyten und NETs in der Entwicklung von GPA eingehender zu untersuchen. Wir haben daher zunächst die Oberflächenmarker von Neutrophilen und anderen Immunzellen mittels FACS charakterisiert und ihre Fähigkeit zur Produktion von NETs untersucht sowie die Menge von NETs im Blutplasma mittels ELISA gemessen. Zusätzlich wurde die Fähigkeit von Patientenserum zur Degradation von NETs mit Hilfe eines DNAse-Assay quantifiziert, der auf der Fluoreszenzabnahme von PicoGreenTM basiert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Patienten mit GPA im Vergleich zu gesunden Spendern (HD) deutlich erhöhte Anzahl von LDGs im peripheren Blut aufwiesen. Diese LDGs zeigten einen stärker aktivierten und unreifen Phänotyp verglichen mit gesunden Kontrollen. Die Kapazität von Neutrophilen zur Freisetzung von NETs und die Menge zirkulierender NETs im Blut war vergleichbar mit denen gesunder Spender. Allerdings war die Degradation von NETs in vitro bei GPA-Patienten signifikant einge-schränkt, was mit klinischen und serologischen Aktivitätsmarkern korrelierte. Zusätzlich konnten wir eine Aktivierung von myeloiden dendritischen Zellen (mDCs) mit erhöhter Expression von OX40L und erhöhte Frequenzen zirkulierender Plasmablasten feststellen, was darauf hinweist, dass verschiedene Zelltypen zur Pathogenese von GPA beitragen. Zusammenfassend deuten unsere Daten darauf hin, dass neutrophile Granulozyten und NETs an der Pathogenese von GPA beteiligt sind. LDGs waren in erhöhter Frequenz im peripheren Blut nachweisbar und wiesen einen unreifen und aktivierten Phänotyp auf. Obwohl zirkulierende NETs bei GPA nicht erhöht nachweisbar waren, konnte eine eingeschränkte Degradierung von NETs nachgewiesen werden. Da NETs spezifische Zielantigene bei GPA enthalten, z.B. PR3, NE oder MPO, könnte eine Exposition von NETs eine Quelle von Autoantigenen darstellen, die mit der Produktion von Autoantikörpern verbunden sein könnte.
View lessEinleitung Alle bisher auf dem Markt verfügbaren Herzklappenprothesen weisen noch viele Probleme auf. So kommt es bei biologischen Klappen häufig zu frühzeitigen Degeneration oder Entzündungsreaktion. Patienten mit mechanische Herzklappenersatz benötigen eine lebenslange Antikoagulation. Beiden Modellen fehlt die Fähigkeit des Mitwachsens, dies wäre besonders für Kinder ein wichtiger Faktor, um ihnen wiederholte Eingriffe zu ersparen. Mittels Tissue Engineering besteht theoretisch die Möglichkeit, Herzklappen herzustellen, die die beschriebenen Probleme überwinden können. Seit der Jahrtausendwende ist es möglich, Herzklappenprothesen mittels minimalinvasiver Kathetertechnik zu implantieren. Die hier vorgestellte Arbeit hat die Histologie und Funktion dezellulariserter tissue-engineerter, minimalinvasiv implantierter Herzklappenprothesen zum Gegenstand.
Methode Tissue-engineerte Pulmonalklappen wurde aus Myofibroblasten auf einem bioresorbierbaren Polyglykolsäure-Gerüst in einem Bioreaktor gezüchtet und anschließend dezellularisiert. Insgesamt wurden vier verschiedene Klappentypen hergestellt, die sich in Form und der Besiedlungsdauer unterschieden. Die fertige tissue-engineerte Herzklappe wurde in einen Nitinolstent eingenäht und transvenösen minimalinvasiven in 18 Schafen in Pulmonalklappenposition implantiert. Im anschließenden Nachbeobachtungszeitraum von 52 Wochen erhielten die Tiere in regelmäßigen Abständen, CT, MRT, intrakardiale Echokardiographie, Angiografie und invasive Druckmessungen zur Überprüfung der Funktion. Am Ende des Projekts wurden die explantierten Klappen makroskopisch und histologisch untersucht. Hierfür wurden die Klappen in ein Kunstharz eingebettet, immunhistochemisch gefärbt und anschließend histologisch untersucht.
Ergebnisse Alle Klappen konnten implantiert werden. Anfänglich zeigten sich noch Probleme mit der Stabilität der Klappen, sie wurden wahrscheinlich durch das Crimping beschädigt. Diese Probleme wurden in den neueren Klappengenerationen erfolgreich behoben, so dass zehn Tiere das Follow-Up von 52 Wochen erreichten. Hinsichtlich der Funktion zeigten die Klappen sehr gute Ergebnisse, es zeigten sich keine signifikanten Flussbeschleunigungen über der Klappe, d.h. es gab keinen Anhalt für Stenosierung. Nach der Explantation zeigten sich makroskopisch zarte Klappen mit leicht verdickten Klappenrändern. Histologisch war ein gutes Wiederbesiedeln mit körpereigenen Zellen, die Bildung von extrazellulärer Matrix und Endothel zu beobachten.
Diskussion Diese Arbeit zeigt, dass es möglich ist, dezellularisierte tissue-engineerte Herzklappen herzustellen und diese über die transkutane minimalinvasive Methode zu implantieren. Zwar konnte kein Wachstum der Klappe festgestellt werden, da erwachsene Schafe verwendet wurden, dennoch waren die funktionellen und histologischen Ergebnisse der Klappe sehr zufrieden stellend und könnten eine Alternative für die bisherigen biologischen und mechanischen Herzklappenprothesen darstellen.
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