Tierexperimentelle Biokomoatibilitätsuntersuchung von PLGA/CaP - Scaffolds unter besonderer Berücksichtigung der Raman - Spektroskopie - Eine Pilotstudie

Die Behandlung von Knochendefekten kritischer Größe („CSD“) stellt eine besondere Herausforderung für Orthopäden und Unfallchirurgen dar. Derzeit können solche Defekte oftmals nicht mit einem befriedigenden Ergebnis versorgt werden. Ziel dieser Pilotstudie war es, die Biokompatibilität von neuartigen PLGA/CaP - Scaffolds, welche anderen Arbeitsgruppen in dieser Form bisher nicht zur Verfügung standen, im kritischen Knochendefekt im Tiermodell zu untersuchen. Gleichzeitig sollten ein geeignetes Osteosynthese-System sowie eine aussagekräftige Auswertungsdiagnostik zur Durchführung eines solchen Projektes evaluiert werden. Hierzu kam bei der tierexperimentellen Biokompatibilitätsuntersuchung von Scaffolds im kritischen Knochendefekt erstmalig die Raman – Spektroskopie zur Anwendung, um genauere Erkenntnisse über den chemischen Ablauf des Degradationsprozesses der Scaffolds im zeitlichen Verlauf zu gewinnen. Den Versuchstieren, „ChinChilla–Bastarden“, wurden PLGA/CaP - Scaffolds, welche zum einen mit Calciumphosphat – Partikeln beschichtet („coated“), und welche teilweise noch zusätzlich mit porösen CaP - Partikeln beladen waren („coated and loaded“), in einen durch Osteotomie (Länge = 1.2 cm) hervorgerufenen kritischen Knochendefekt im linken Femurknochen implantiert. Als Osteosynthese-System wurde, aufgrund einer hohen Ausfallquote in der Vorversuchsreihe unter Verwendung eines nicht winkelstabilen Systems, eine winkelstabile 7-Loch-Mandibulaplatte verwendet. Die Scaffolds wurden zudem, je nach Versuchsgruppe, vor Implantation in einem Bioreaktorsystem mit zuvor durch Knochenmarkpunktion gewonnenen mesenchymalen Stammzellen besiedelt. Die postoperativen Verlaufskontrollen fanden in Form von regelmäßigen klinischen sowie röntgenologischen Untersuchungen statt. Nach 4 und 20 Wochen wurden die Tiere euthanasiert, der linke Femurknochen entnommen und dieser einer µ– CT- und histologischen Untersuchung, sowie einige Präparate auch einer Untersuchung durch die Raman – Spektroskopie, zugeführt. In den röntgenologischen Untersuchungen konnte bei einer Vielzahl der Versuchstiere eine knöcherne Durchbauung des Osteotomiespaltes vermutet werden. Eine knöcherne Kontinuität im Sinne einer vollständigen Defekt - Über-brückung, wie sie nach Betrachtung der Röntgenbilder in 2 Ebenen zunächst angenommen wurde, ließ sich in der µ– CT – Untersuchung bei keinem der Tiere verifizieren. Die µ– CT – Untersuchungen konnten jedoch eine gute knöcherne Integration der Scaffolds in ihre Umgebung zeigen. Außerdem stellten sich, insbesondere von distal des Osteotomiespaltes ausgehende, nach proximal wachsende Kallus – Spangen dar. Die Scaffolds waren im Osteotomiespalt auch nach mehreren Wochen noch gut erhalten, zu einer schnellen Degradation kam es nicht, so dass folglich auch die Interkonnektivität der porösen Grundstruktur lange bestehen blieb. Die hervorragende Biokompatibilität der verwendeten PLGA/CaP – Scaffolds konnte durch die gewonnenen Ergebnisse der histologischen und µ - CT- Untersuchungen dargestellt werden. Kriterien hierfür waren die gute knöcherne Integration der Scaffolds, das Vorkommen von vitalen Zellen und Gefäßen selbst in zentralen Bereichen sowie das Fehlen einer zentralen Nekrose. Dazu trug die lange erhaltene Struktur und Interkonnektivität der Scaffolds bei. Die Raman – Spektroskopie erbrachte wertvolle Informationen über den genauen Degradationsprozess der Scaffolds im zeitlichen Verlauf. Sie konnte die in den Spektren auftretenden Signalintensitäten und ihre zugehörigen chemischen Gruppen qualitativ einordnen. So konnte herausgestellt werden, dass bei der Degradation zunächst das im Scaffold vorhandene Calciumphosphat abgebaut wird, wohingegen das PLGA-Gerüst lange erhalten bleibt und maßgeblich zur Strukturerhaltung beiträgt. Die nicht erfolgte vollständige knöcherne Kontinuität lässt sich hauptsächlich durch die vom Periost ausgehenden, knöchernen Verschlüsse der Markräume erklären. Des Weiteren spielte hierbei sicherlich auch eine erhaltene Restbeweglichkeit der knöchernen Fragmente gegeneinander eine Rolle. Bisherige Untersuchungen zur Heilung von kritischen Knochendefekten, bei welchen lediglich eine röntgenologische Erfolgskontrolle erfolgte und eine knöcherne Kontinuität postuliert wurde, sind aufgrund der gefundenen Ergebnisse in diesem Versuch als kritisch zu betrachten. Die verwendeten Scaffolds stellen einen sehr viel versprechenden Ansatz für eine zukünftige Anwendung im Menschen dar und bieten eine Möglichkeit, bereits bestehende therapeutische Verfahren zu erweitern und zu verbessern. Die Indikationen und Art ihrer klinischen Anwendung sollten anhand noch durchzuführender klinischer Studien entsprechend erarbeitet werden

Chromatin- and Transcription-Related Factors Repress Transcription from within Coding Regions throughout the Saccharomyces cerevisiae Genome

Previous studies in Saccharomyces cerevisiae have demonstrated that cryptic promoters within coding regions activate transcription in particular mutants. We have performed a comprehensive analysis of cryptic transcription in order to identify factors that normally repress cryptic promoters, to determine the amount of cryptic transcription genome-wide, and to study the potential for expression of genetic information by cryptic transcription. Our results show that a large number of factors that control chromatin structure and transcription are required to repress cryptic transcription from at least 1,000 locations across the S. cerevisiae genome. Two results suggest that some cryptic transcripts are translated. First, as expected, many cryptic transcripts contain an ATG and an open reading frame of at least 100 codons. Second, several cryptic transcripts are translated into proteins. Furthermore, a subset of cryptic transcripts tested is transiently induced in wild-type cells following a nutritional shift, suggesting a possible physiological role in response to a change in growth conditions. Taken together, our results demonstrate that, during normal growth, the global integrity of gene expression is maintained by a wide range of factors and suggest that, under altered genetic or physiological conditions, the expression of alternative genetic information may occur

Tierexperimentelle Biokomoatibilitätsuntersuchung von PLGA/CaP - Scaffolds unter besonderer Berücksichtigung der Raman - Spektroskopie - Eine Pilotstudie

Die Behandlung von Knochendefekten kritischer Größe („CSD“) stellt eine besondere Herausforderung für Orthopäden und Unfallchirurgen dar. Derzeit können solche Defekte oftmals nicht mit einem befriedigenden Ergebnis versorgt werden. Ziel dieser Pilotstudie war es, die Biokompatibilität von neuartigen PLGA/CaP - Scaffolds, welche anderen Arbeitsgruppen in dieser Form bisher nicht zur Verfügung standen, im kritischen Knochendefekt im Tiermodell zu untersuchen. Gleichzeitig sollten ein geeignetes Osteosynthese-System sowie eine aussagekräftige Auswertungsdiagnostik zur Durchführung eines solchen Projektes evaluiert werden. Hierzu kam bei der tierexperimentellen Biokompatibilitätsuntersuchung von Scaffolds im kritischen Knochendefekt erstmalig die Raman – Spektroskopie zur Anwendung, um genauere Erkenntnisse über den chemischen Ablauf des Degradationsprozesses der Scaffolds im zeitlichen Verlauf zu gewinnen. Den Versuchstieren, „ChinChilla–Bastarden“, wurden PLGA/CaP - Scaffolds, welche zum einen mit Calciumphosphat – Partikeln beschichtet („coated“), und welche teilweise noch zusätzlich mit porösen CaP - Partikeln beladen waren („coated and loaded“), in einen durch Osteotomie (Länge = 1.2 cm) hervorgerufenen kritischen Knochendefekt im linken Femurknochen implantiert. Als Osteosynthese-System wurde, aufgrund einer hohen Ausfallquote in der Vorversuchsreihe unter Verwendung eines nicht winkelstabilen Systems, eine winkelstabile 7-Loch-Mandibulaplatte verwendet. Die Scaffolds wurden zudem, je nach Versuchsgruppe, vor Implantation in einem Bioreaktorsystem mit zuvor durch Knochenmarkpunktion gewonnenen mesenchymalen Stammzellen besiedelt. Die postoperativen Verlaufskontrollen fanden in Form von regelmäßigen klinischen sowie röntgenologischen Untersuchungen statt. Nach 4 und 20 Wochen wurden die Tiere euthanasiert, der linke Femurknochen entnommen und dieser einer µ– CT- und histologischen Untersuchung, sowie einige Präparate auch einer Untersuchung durch die Raman – Spektroskopie, zugeführt. In den röntgenologischen Untersuchungen konnte bei einer Vielzahl der Versuchstiere eine knöcherne Durchbauung des Osteotomiespaltes vermutet werden. Eine knöcherne Kontinuität im Sinne einer vollständigen Defekt - Über-brückung, wie sie nach Betrachtung der Röntgenbilder in 2 Ebenen zunächst angenommen wurde, ließ sich in der µ– CT – Untersuchung bei keinem der Tiere verifizieren. Die µ– CT – Untersuchungen konnten jedoch eine gute knöcherne Integration der Scaffolds in ihre Umgebung zeigen. Außerdem stellten sich, insbesondere von distal des Osteotomiespaltes ausgehende, nach proximal wachsende Kallus – Spangen dar. Die Scaffolds waren im Osteotomiespalt auch nach mehreren Wochen noch gut erhalten, zu einer schnellen Degradation kam es nicht, so dass folglich auch die Interkonnektivität der porösen Grundstruktur lange bestehen blieb. Die hervorragende Biokompatibilität der verwendeten PLGA/CaP – Scaffolds konnte durch die gewonnenen Ergebnisse der histologischen und µ - CT- Untersuchungen dargestellt werden. Kriterien hierfür waren die gute knöcherne Integration der Scaffolds, das Vorkommen von vitalen Zellen und Gefäßen selbst in zentralen Bereichen sowie das Fehlen einer zentralen Nekrose. Dazu trug die lange erhaltene Struktur und Interkonnektivität der Scaffolds bei. Die Raman – Spektroskopie erbrachte wertvolle Informationen über den genauen Degradationsprozess der Scaffolds im zeitlichen Verlauf. Sie konnte die in den Spektren auftretenden Signalintensitäten und ihre zugehörigen chemischen Gruppen qualitativ einordnen. So konnte herausgestellt werden, dass bei der Degradation zunächst das im Scaffold vorhandene Calciumphosphat abgebaut wird, wohingegen das PLGA-Gerüst lange erhalten bleibt und maßgeblich zur Strukturerhaltung beiträgt. Die nicht erfolgte vollständige knöcherne Kontinuität lässt sich hauptsächlich durch die vom Periost ausgehenden, knöchernen Verschlüsse der Markräume erklären. Des Weiteren spielte hierbei sicherlich auch eine erhaltene Restbeweglichkeit der knöchernen Fragmente gegeneinander eine Rolle. Bisherige Untersuchungen zur Heilung von kritischen Knochendefekten, bei welchen lediglich eine röntgenologische Erfolgskontrolle erfolgte und eine knöcherne Kontinuität postuliert wurde, sind aufgrund der gefundenen Ergebnisse in diesem Versuch als kritisch zu betrachten. Die verwendeten Scaffolds stellen einen sehr viel versprechenden Ansatz für eine zukünftige Anwendung im Menschen dar und bieten eine Möglichkeit, bereits bestehende therapeutische Verfahren zu erweitern und zu verbessern. Die Indikationen und Art ihrer klinischen Anwendung sollten anhand noch durchzuführender klinischer Studien entsprechend erarbeitet werden

Clinical Presentation and Incidence of Anaerobic Bacteria in Surgically Treated Biliary Tract Infections and Cholecystitis

(1) Background: Cholecystitis and cholangitis are among the most common diseases treated by general surgery. Gallstones lead to inflammation and bacterial infection of the biliary tract. Biliary infections can lead to live threatening bacteremia and liver abscesses. The true role of anaerobes remains unclear. (2) Methods: We retrospectively analyzed bacterial cultures from biliary samples obtained from bile ducts and gallbladders at our tertiary care center. Patient characteristics and clinical outcomes were analyzed. (3) Results: In our database of 1719 patients, 365 patients had microbial testing, of which 42 grew anaerobic bacteria. Anaerobes were more frequently cultured in patients with hepatic abscesses and gallbladder perforation. These patients were older and had more comorbidities than the control group. The overall outcomes of all patients were favorable and the resistance rate to commonly used antibiotics remained low. (4) Conclusions: Anaerobes in biliary tract infections appear to be underdiagnosed and more prevalent in the elderly with advanced disease. Due to low antibiotic resistance, the combination of source control and adjunct anti-infective treatment leads to favorable outcomes

Perioperative strategy and outcome in giant retroperitoneal dedifferentiated liposarcoma-results of a retrospective cohort study

Background and objectives!#!Retroperitoneal liposarcoma (RPLS) are common soft tissue sarcomas of adulthood. The aim of this study is to show resectability of even giant liposarcomas and to identify factors associated with recurrence and survival in primary retroperitoneal liposarcomas.!##!Methods!#!We retrospectively reviewed the records of patients with retroperitoneal liposarcoma. Seventy-seven patients met inclusion criteria. Out of these 10 patients with primary giant, dedifferentiated retroperitoneal liposarcomas were operated with en bloc compartment resection with intention of radical resection. Treatment consisted of neoadjuvant radiochemotherapy and surgical resection or surgical resection.!##!Results!#!In 6 patients, neoadjuvant radiochemotherapy was performed; 3 patients were treated with surgical resection alone and 1 patient received adjuvant chemotherapy. The median diameter of tumor size was 360 mm (300 to 440 mm). Operative outcome showed complete resection in all 10 patients. Local tumor free survival was in median 19 month. Tumor recurrence was seen in 3 of 4 patients (75%) without neoadjuvant radiochemotherapy, and in 2 of 6 patients (33%) after neoadjuvant radiochemotherapy in 2 years follow-up.!##!Conclusion!#!Even in case of giant retroperitoneal liposarcoma, complete resection is possible and remains the principal treatment. The rate of recurrence was improved in patients with neoadjuvant radiochemotherapy