A mRNA panel for differentiation between acute exacerbation or pneumonia in COPD patients

IntroductionPatients suffering from chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are prone to acute exacerbations (AECOPD) or community acquired pneumonia (CAP), both posing severe risk of morbidity and mortality. There is no available biomarker that correctly separates AECOPD from COPD. However, because CAP and AECOPD differ in aetiology, treatment and prognosis, their discrimination would be important.MethodsThis study analysed the ability of selected candidate transcripts from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) to differentiate between patients with AECOPD, COPD & CAP, and CAP without pre-existing COPD.ResultsIn a previous study, we identified differentially regulated genes between CAP and AECOPD in PBMCs. In the present new cohort, we tested the potential of selected candidate PBMC transcripts to differentiate at early time points AECOPD, CAP+COPD, and CAP without pre-existing COPD. Expression of YWHAG, E2F1 and TDRD9 held predictive power: This gene set predicted diseases markedly better (model accuracy up to 100%) than classical clinical markers like CRP, lymphocyte count and neutrophil count (model accuracy up to 82%).DiscussionIn summary, in our cohort expression levels of YWHAG, E2F1 and TDRD9 differentiated with high accuracy between COPD patients suffering from acute exacerbation or CAP

Influence of testosterone on left ventricular remodeling following experimental myocardial infarction in female rats- evidence of gender specific effects

In den letzten Jahren rückten Androgene verstärkt ins Zentrum der Diskussion, weil sie mit negativen Wirkungen auf das kardiovaskuläre System assoziiert wurden. Ein methodisches Problem vieler Studien bestand jedoch darin, dass individuelle Eigenschaften (genetische Prädisposition, Alter, Ernährungs- bzw. Trainingszustand) und Umweltfaktoren (Art des Androgenderivats, eiweißreiche Kost, gleichzeitige Einnahme anderer Hormonpräparate) unberücksichtigt blieben. Zudem wurde oftmals keine Trennung nach dem Geschlecht vorgenommen. Zur Erforschung der kardiovaskulären Bedeutung von Testosteron wurden daher Untersuchungen an männlichen Ratten durchgeführt, die neutrale bis positive Effekte des Hormons Testosteron auf das kardiale Remodeling nach Myokardinfarkt ergaben. Dagegen ist über den Einfluss von Testosteron auf das postinfarzielle Remodeling beim weiblichen Geschlecht bis heute nicht viel bekannt. Deshalb war es das Ziel dieser Arbeit, die Effekte von Testosteron auf das kardiale Remodeling nach Myokardinfarkt bei weiblichen Ratten zu untersuchen. Dazu wurden weibliche Wistar-Ratten nach Ovarektomie physiologisch mit Östradiol substituiert, selektiv mit supraphysiologischen Dosierungen von Testosteronundecanoat behandelt oder mit einer Kombination aus Östradiol und Testosteronundecanoat therapiert. In Woche 2 nach Beginn der Hormonbehandlung wurde eine Scheininfarzierung bzw. Infarzierung durchgeführt, in Woche 10 erfolgte eine Echokardiographie und in Woche 11 fanden hämodynamische Untersuchungen sowie die Perfusion der Herzen nach Langendorff statt. Im Anschluss wurden molekularbiologische Bestimmungen des &#945;/&#946;-MHC-Quotienten, von IGF-I und des Kollagengehalts am Herzen vorgenommen. Der Hauptbefund dieser Studie war, dass die chronisch-anabole Gabe des Hormons Testosteron bei weiblichen Ratten ein geschlechtsspezifisches Remodeling mit führender linksventrikulärer Dilatation nach Myokardinfarkt induzierte. Diese zusätzliche postinfarzielle Dilatation des linken Ventrikels unter der Behandlung mit Testosteron wurde in der Echokardiographie und der Rechtsverschiebung der linksventrikulären Druck-Volumen-Kurven bei der Langendorff-Perfusion sichtbar, die mit einer signifikant erhöhten Vorlast bis zum Erreichen der maximalen Druckamplitude des linken Ventrikels verbunden war. Unabhängig davon zeigte sich die zusätzliche testosteroninduzierte Dilatation nach Myokardinfarkt in der Planimetrie durch eine signifikante Zunahme der Innenquerschnittsfläche des linken Ventrikels. Studien in der Vergangenheit haben bereits einen Zusammenhang zwischen einer postinfarziellen Dilatation des linken Ventrikels und einer Verschlechterung der Langzeitprognose nach Myokardinfarkt belegt, weshalb die zusätzliche testosteroninduzierte Dilatation des linken Ventrikels nach Myokardinfarkt als Indiz für einen negativen Testosteroneffekt auf den Prozess des postinfarziellen Remodelings bei weiblichen Ratten gewertet werden könnte. Zudem wurden unter der Behandlung mit Testosteron versus Östradiol bei weiblichen Ratten eine signifikant stärkere Zunahme des absoluten Körper- und Herzgewichts nach Myokardinfarkt sowie eine Hypertrophie des linken Ventrikels nachgewiesen. Einen weiteren Hinweis auf einen nachteiligen Effekt von Testosteron auf das postinfarzielle Remodeling bei weiblichen Ratten gab die signifikant reduzierte Verkürzungsfraktion nach Gabe von Testosteron versus Östradiol in der Echokardiographie, wodurch eine testosteroninduzierte Verschlechterung der kardialen Funktion nach Myokardinfarkt angezeigt wurde. Zudem konnte bereits an den scheininfarzierten Versuchsreihen auf Proteinebene eine tendenzielle Abnahme des &#945;/&#946;-MHC-Quotienten unter der Therapie mit Testosteron im Vergleich zu Östradiol nachgewiesen werden, wodurch ein weiterer Beleg für eine Einschränkung der kardialen Leistungsfähigkeit unter supraphysiologischem Testosteroneinfluss geliefert wurde. Mittels Northern-Blot wurde bei den weiblichen scheininfarzierten Versuchsreihen unter der Behandlung mit Testosteron ein Anstieg von IGF-1 registriert, während der Kollagengehalt des linken Ventrikels durch den Hormonstatus nicht beeinflusst wurde. Zusammenfassend scheint Testosteron am Herzen von weiblichen Ratten geschlechtsspezifische Wirkungen zu entfalten, die das kardiale Remodeling nach Myokardinfarkt möglicherweise auch langfristig negativ beeinflussen.Objective: Aim of the study was the assessment of the influence of androgen levels on left ventricular remodeling following experimental myocardial infarction (MI) in female rats. Background: Clinical data implies increased cardiovascular mortality in females, but not in males with increased serum testosterone. Moreover, there is evidence of an increased risk of a myocardial infarction in women with supraphysiological androgen levels. Therefore, we examined effects of chronic anabolic testosterone administration on left ventricular remodeling after myocardial infarction in female rats. Methods: Adult female rats were ovariectomized and treated either with estradiol (E2), with testosterone (T) or with a combination of testosterone and estradiol (T/E2). After two weeks, animals underwent sham-operation (S) or left coronary artery ligation (MI). Left ventricular remodeling and function were assessed by echocardiography at week 10 and by hemodynamic investigation at week 11. Thereafter, hearts were isolated and perfused isovolumically. Results: The administration of testosterone significantly increased serum T levels in all T and T/E2 groups versus the E2 groups (T/S and T/E2/S vs. E2/S: 11,4 ± 2,0 and 10,6 ± 1,8 vs. 0,5 ± 0,3 ng/ml with p < 0,05; T/MI and T/E2/MI vs. E2/MI: 11,7 ± 1,8 and 16,0 ± 2,1 vs. 0,5 ± 0,2 ng/ml with p < 0,05). Mean infarct size and mortality were similar among the three MI groups. T increased body weight in S + MI groups (T/S vs. E2/S: 277 ± 5 vs. 215 ± 5 g at week 4 with p < 0,001; T/MI vs. E2/MI: 272 ± 5 vs. 201 ± 4 g at week 4 with p < 0,001) and enhanced heart weight post-MI (T/MI vs. E2/MI: 2,1 ± 0,1 vs. 1,5 ± 0,1 g with p < 0,05). These T-induced changes were attenuated by additional E2-replacement. Left ventricular hypertrophy after myocardial infarction tended to be higher under T treatment (T/E2/MI vs. E2/MI: 5,19 ± 0,1 vs. 4,55 ± 0,2 g with p < 0,05 im unpaired student t-test). T led to progressive left ventricular chamber dilation post-MI by inducing an increase in the left ventricular diameters (EDD in T/MI and T/E2/MI vs. E2/MI: 9,9 ± 0,3 and 9,8 ± 0,3 vs. 8,6 ± 0,6 mm with p < 0,05). Left ventricular fractional shortening was severely impaired post-MI. Within the MI groups, T and T/E2 significantly reduced fractional shortening versus E2 indicating a decrease of systolic function under T treatment (T/MI and T/E2/MI vs. E2/MI: 21,8 ± 2,2 and 19,3 ± 1,8 vs. 33,4 ± 4,2 % with p < 0,05). In the sham groups, T significantly increased IGF-1-expression versus E2 and T/E2 (T/S vs. E2/S and T/E2/S: 3,6 ± 0,7 vs. 1,3 ± 0,4 and 1,7 ± 0,4 with p < 0,05), whereas there was no significant influence of the hormonal status on the collagen content in the septum. Conclusion: Chronic anabolic T treatment in female rats adversely affects left ventricular remodeling post-MI inducing increased left ventricular dilation, impaired systolic function and a higher degree of left ventricular hypertrophy. Thus, cardiac effects of T might be highly gender specific