Effekte von plättchenreichem Plasma auf Schlüsselzellen der kutanen Wundheilung nach externer Bestrahlung

Die Grundlage der physiologischen Wundheilung bildet ein koordiniertes Ineinandergreifen fein aufeinander abgestimmter Mechanismen, in denen Wachstumsfaktoren eine relevante Rolle spielen. Die Anwendung ionisierender Strahlung, die bei Malignomen im Kopf-Hals-Bereich zum primären und adjuvanten Therapieregime zählt, gehört zu den Faktoren, die dieses sensible Gleichgewicht empfindlich stören. Als Therapiemöglichkeit für strahleninduzierte Wundheilungsstörungen wird u.a. die exogene Stammzelltherapie untersucht. Desweiteren gilt plättchenreiches Plasma als potentes, autologes, pro-proliferatives Blutderivat. Dabei handelt es sich um ein autologes Blutplasma mit der 4-5-fachen Konzentration von Thrombozyten pro μl im Vergleich zu Vollblut. Die darin enthaltenen Wachstumsfaktoren könnten die lokale Verfügbarkeit von wundheilungsfördernden Mediatoren erhöhen und dadurch radiogenen Wundheilungsstörungen entgegenwirken. Um diese Hypothese auf zellulärer Ebene zu untersuchen, erarbeitete unsere Arbeitsgruppe zwei Modelle. Im ersten Modell wurden humane adipogene Stammzellen (hASC) und humane dermale mirkovaskuläre Endothelzellen (HDMEC) in Mono- und Ko-Kultur mit 2 Gray (Gy), 6 Gy oder 12 Gy bestrahlt oder blieben als Positivkontrolle unbestrahlt. Im Vergleich dazu wurde einem Teil der Zellkulturen 5% PRP oder 10% PRP zugesetzt. Gemessen wurden Veränderungen bezüglich der Zellzahlen und der Freisetzung von Wachstumsfaktoren (basic Fibroblast Growth Factor (bFGF), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Platelet-derived Growth Factor (PDGF)), Zytokinen (Interleukin (IL)-6) und Adhäsionsmolekülen (soluble Intercellular Adhesion Molecule (sICAM) -1 und soluble Vascular Cellular Adhesion Molecule (sVCAM) -1), durch Applikation ansteigender Stahlendosen oder in Verbindung mit unterschiedlicher Konzentration des PRP. Die Konzentrationen der erwähnten Entzündungsmediatoren und Wachstumsfaktoren wurde in den Zellüberständen mittels ELISA bestimmt. Für das zweite Modell wurden pulmonale Fibroblasten mit HDMEC in einem Tube Formation Assay mit und ohne Zugabe von 5% PRP ko-kultiviert und zweimal mit jeweils 2 Gy bestrahlt und nach 7 Tagen der Effekt auf die Gefäßneubildung untersucht. Als Ergebnis der Exposition mit ionisierender Strahlung, sank im ersten Modell die Zellzahl der HDMEC in Mono- und Ko-Kultur ab einer Strahlendosis von 6 Gy signifikant im Vergleich zur unbestrahlten Kontrolle ab. Bei hASC in Monokultur blieb ein Strahleneffekt aus. Die Zugabe von 5% und 10% PRP zu hASC in Monokultur hingegen führte bei unbestrahlten und mit 2 Gy bestrahlten Kulturen zur Zellproliferation. Am deutlichsten konnte der pro-proliferative PRP-Effekt in der Ko-Kultur aus HDMEC und hASC gemessen werden. Hier zeigte sich eine signifikante Erhöhung der Zellzahl in unbestrahlten wie auch allen bestrahlten Ansätzen. In der unbestrahlten Kontrolle verdoppelte sich die Zellzahl der Ko-Kultur nach Zugabe des PRP nahezu, während nach Bestrahlung mit 6 Gy und 12 Gy eine Addition von 10% PRP die Zellzahl zurück bis auf das Ausgangsniveau der unbestrahlten Kontrolle brachte. Bezüglich der Proteinexpression zeigten HDMEC in Monokultur nach Bestrahlung zum Teil eine signifikante strahlendosisabhängige Steigerung der Konzentration von IL-6, PDGF, sICAM-1 und sVCAM-1. Die Zugabe von PRP verstärkte diesen Effekt bei der Expression von IL-6 und sICAM-1, während die Konzentration von PDGF durch Addition von PRP konzentrationsabhängig signifikant abfiel. In der Ko-Kultur konnte nach Bestrahlung eine dosisabhängige Steigerung der Konzentration von bFGF nachgewiesen werden. PRP steigerte diesen Effekt in der Ko-Kultur in bestrahlten Kulturen weiter, wohingegen es bei hASC und HDMEC in Monokultur die Freisetzung von bFGF inhibierte. Die Monokultur von hASC reagierte auf ionisierende Strahlung mit einer Reduktion von IL-6 sowie mit einer tendenziellen Steigerung der VEGF-Konzentration. PRP verstärkte die Proteinfreisetzung von VEGF in der hASC-Monokultur noch. Im zweiten Modell ergab die Auswertung der Tube Formation Assays mittels Mikroskop und Angioquant® Software anti-angiogene Effekte durch wiederholte Bestrahlung. Bislang existieren wenige Therapien für radiogene Wundheilungsstörungen. Die daraus resultierende Morbidität stellt jedoch ein klinisch relevantes Problem dar. Die topische Anwendung von plättchenreichem Plasma greift durch die Erhöhung lokaler Wachstumsfaktoren, Adhäsionsmoleküle und Zytokine in die Proliferation und Proteinexpression der Schlüsselzellen der Wundheilung sowie in die Ausbildung neuer Gefäße ein. Insbesondere in Verbindung mit einer Ko-Kultur aus adipogenen Stammzellen und HDMEC können pro-proliferative Effekte des PRP nachgewiesen werden, die dem strahleninduzierten Zelluntergang effektiv entgegenwirken. Die Stimulation der Proteinexpression des Wachstumsfaktors bFGF durch PRP könnte hauptsächlich dazu beitragen. Mögliche negative Effekte des PRP, wie die Erhöhung von Adhäsionsmolekülen, könnten durch die gleichzeitige Präsenz von hASC abgeschwächt werden. Die Anwendung von PRP zusammen mit adipogenen Stammzellen könnte daher ein wirkungsvolles Instrument in der Therapie strahleninduzierter Wundheilungsstörungen darstellen

Effect of angiotensin-converting enzyme inhibitor and angiotensin receptor blocker initiation on organ support-free days in patients hospitalized with COVID-19

IMPORTANCE Overactivation of the renin-angiotensin system (RAS) may contribute to poor clinical outcomes in patients with COVID-19. Objective To determine whether angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitor or angiotensin receptor blocker (ARB) initiation improves outcomes in patients hospitalized for COVID-19. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS In an ongoing, adaptive platform randomized clinical trial, 721 critically ill and 58 non–critically ill hospitalized adults were randomized to receive an RAS inhibitor or control between March 16, 2021, and February 25, 2022, at 69 sites in 7 countries (final follow-up on June 1, 2022). INTERVENTIONS Patients were randomized to receive open-label initiation of an ACE inhibitor (n = 257), ARB (n = 248), ARB in combination with DMX-200 (a chemokine receptor-2 inhibitor; n = 10), or no RAS inhibitor (control; n = 264) for up to 10 days. MAIN OUTCOMES AND MEASURES The primary outcome was organ support–free days, a composite of hospital survival and days alive without cardiovascular or respiratory organ support through 21 days. The primary analysis was a bayesian cumulative logistic model. Odds ratios (ORs) greater than 1 represent improved outcomes. RESULTS On February 25, 2022, enrollment was discontinued due to safety concerns. Among 679 critically ill patients with available primary outcome data, the median age was 56 years and 239 participants (35.2%) were women. Median (IQR) organ support–free days among critically ill patients was 10 (–1 to 16) in the ACE inhibitor group (n = 231), 8 (–1 to 17) in the ARB group (n = 217), and 12 (0 to 17) in the control group (n = 231) (median adjusted odds ratios of 0.77 [95% bayesian credible interval, 0.58-1.06] for improvement for ACE inhibitor and 0.76 [95% credible interval, 0.56-1.05] for ARB compared with control). The posterior probabilities that ACE inhibitors and ARBs worsened organ support–free days compared with control were 94.9% and 95.4%, respectively. Hospital survival occurred in 166 of 231 critically ill participants (71.9%) in the ACE inhibitor group, 152 of 217 (70.0%) in the ARB group, and 182 of 231 (78.8%) in the control group (posterior probabilities that ACE inhibitor and ARB worsened hospital survival compared with control were 95.3% and 98.1%, respectively). CONCLUSIONS AND RELEVANCE In this trial, among critically ill adults with COVID-19, initiation of an ACE inhibitor or ARB did not improve, and likely worsened, clinical outcomes. TRIAL REGISTRATION ClinicalTrials.gov Identifier: NCT0273570

TFEB induces mitochondrial itaconate synthesis to suppress bacterial growth in macrophages

Successful elimination of bacteria in phagocytes occurs in the phago-lysosomal system, but also depends on mitochondrial pathways. Yet, how these two organelle systems communicate is largely unknown. Here we identify the lysosomal biogenesis factor transcription factor EB (TFEB) as regulator for phago-lysosome-mitochondria crosstalk in macrophages. By combining cellular imaging and metabolic profiling, we find that TFEB activation, in response to bacterial stimuli, promotes the transcription of aconitate decarboxylase (Acod1, Irg1) and synthesis of its product itaconate, a mitochondrial metabolite with antimicrobial activity. Activation of the TFEB-Irg1-itaconate signalling axis reduces the survival of the intravacuolar pathogen Salmonella enterica serovar Typhimurium. TFEB-driven itaconate is subsequently transferred via the Irg1-Rab32-BLOC3 system into the Salmonella-containing vacuole, thereby exposing the pathogen to elevated itaconate levels. By activating itaconate production, TFEB selectively restricts proliferating Salmonella, a bacterial subpopulation that normally escapes macrophage control, which contrasts TFEB's role in autophagy-mediated pathogen degradation. Together, our data define a TFEB-driven metabolic pathway between phago-lysosomes and mitochondria that restrains Salmonella Typhimurium burden in macrophages in vitro and in vivo

Effect of Antiplatelet Therapy on Survival and Organ Support–Free Days in Critically Ill Patients With COVID-19

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