Echokardiographie zur verbesserten Risikostratifizierung vor aortokoronarer Bypass- Operation

Ziel war es, die prognostische Bedeutung neuer echokardiographischer Parameter vor aortokoronarer Myokardrevaskularisation zu überprüfen und mit der Bedeutung traditioneller Indices zu vergleichen. Es wurden 65 Patienten echokardiographisch untersucht und über 30 Tage verfolgt. 11 Patienten erlitten perioperativ ein kardiales Ereignis. Hiervon verstarben 4 Patienten wegen kardialer Ursache, 7 Patienten erlitten einen Myokardinfarkt. In der Cox-Regression waren ein erhöhter Tei-Index, eine vorangegangene Myokardrevaskularisation, das spätdiastolische Geschwindigkeitsmaximum und ein erhöhtes frühdiastolisches Geschwindigkeitsmaximum der Mitralringexkursion mit dem Endpunkt assoziiert. In der multivariaten Analyse waren eine vorangegangene Operation und ein erhöhter Tei-Index unabhängige Ereignisprädiktoren. Die ROC-Analyse ergab einen Trennwert von 0,69 für den Tei-Index. Bei Patienten mit Index größer 0,69 war ein Ereignis signifikant häufiger als bei Patienten mit Index kleiner 0,69

The influence of lithium on myelination in the peripheral nervous system

Salze des Lithiums werden im klinischen Alltag zur Prophylaxe der bipolaren affektiven Störung sowie zur Behandlung von Major-Depressionen angewendet. Daneben gibt es viel-fältige experimentelle Ansätze zur Behandlung von kognitiven Störungen und neurodegenerativen Erkrankungen mit Lithium. Die Anwendung von Lithium ist trotz der geringen therapeutischen Breite sicher und nebenwirkungsarm. In der Literatur werden zahlreiche neuroprotektive und neurotrophische Effekte von Lithium beschrieben. So ist Lithium in der Lage die Induktion von Myelingenen sowie dem Neurotrophin Bdnf zu induzieren, die Remyelinisierung nach Nervenverletzungen zu verbessern und Chemotherapie-induzierte Neuropathien abzumildern. In der vorliegenden Arbeit wurde nun in einem ersten Schritt der Einfluss von Lithium auf die Myelinisierung im peripheren Nervensystem von Wildtyp-Ratten untersucht. Hierzu wurden junge Wildtyp-Ratten von Geburt bis zum 6. bzw. 21. Lebenstag durch tägliche intraperitoneale Injektionen von Lithiumchlorid 50 mg/kg/KG behandelt. Eine Gruppe adulter Ratten wurden vom 30. bis 117. Lebenstag durch orale Zufuhr von 0,12 % Lithiumcarbonat im Futter behandelt. Im Anschluss erfolgte die histologische und molekularbiologische Analyse des peripheren Nervensystems. Während sich in jungen Tieren, innerhalb des Prozesses der Myelinisierung, kein Einfluss auf die Myelindicke durch Lithium zeigte, kam es in älteren Tieren, die erst nach Abschluss der physiologischen Myelinisierung mit Lithium behandelt wurden, zu einer Zunahme der relativen Myelindicke. In Kulturen primärer Schwannzellen von Wildtyp-Ratten ließ sich eine Induktion der Myelingenexpression von Pmp22 und Mpz sowie von Cx43 als Marker für eine Aktivierung des Wnt/ß-Catenin-Signalwegs nach 72-stündiger Behandlung mit Lithiumchlorid nachweisen. Der Wnt/ß-Catenin-Signalweg ist entscheidend für die Regulation der embryologischen Entwicklung, Zellproliferation und Zelldifferenzierung. Co-Kulturen aus primären dorsalen Hinterwurzel-Neuronen (DRG-Neurone) und Schwannzellen von Wildtyp-Ratten zeigten nach Induktion der Myelinisierung und zeitgleicher Behandlung mit Lithium eine Zunahme der Anzahl myelinisierter Segmente. Um in einem weiteren Schritt Lithium als Therapieansatz bei einer peripheren Neuropathie zu testen, führten wir eine Therapiestudie in einem transgenen Rattenmodell der Charcot-Marie-Tooth-Erkrankung 1A (CMT1A) durch. Die CMT1A ist die häufigste genetisch bedingte periphere Neuropathie. In den meisten Fällen ist eine Duplikation des Gens für das periphere Myelinprotein 22 kDa (Pmp22) die Ursache der CMT1A. Hier-durch kommt es zu einer Demyelinisierung der Axone mit einem sekundären axonalen Schaden und führt in betroffenen Patienten zu einer progredienten, distal betonten Muskelatrophie. Die Pmp22-transgene Ratte zeigt eine mäßige Überexpression von Pmp22 und spiegelt den Krankheitsverlauf im Menschen gut wider. Pmp22-transgene Ratten wurden ab dem Alter von vier Wochen für zwölf Wochen (bis zum Alter von 16 Wochen) mit 0,12 % Lithiumcarbonat p. o. behandelt. Im Verlauf des Behandlungszeitraums erfolgten regelmäßige Untersuchungen der Muskelkraft sowie zum Abschluss der Behandlung die elektrophysiologische Untersuchung des peripheren Nervensystems. Nach Tötung der Tiere erfolgte die histologische und molekularbiologische Untersuchung des peripheren Nervensystems. Im Vergleich zur unbehandelten transgenen Kontrollgruppe zeigten die Tiere nach Lithiumbehandlung eine größere Kraft der Hinterbeine sowie elektrophysiologisch eine schnellere Nervenleitgeschwindigkeit in den Nerven des Schwanzes. Histologisch konnte eine Zunahme der Myelindicke bei unverändert pathologischer Hypermyelinisierung kleiner und Hypomyelinisierung großer Axone in Tibialisnerven festgestellt werden. Die Anzahl demyelinisierter Axone war in der behandelten transgenen Gruppe signifikant verringert, während sich kein Unterschied in der Gesamtanzahl der myelinisierenden Axone fand. Auf molekularbiologischer Ebene zeigten Lithium-behandelte Tiere eine Induktion der Expression des Myelingens Mpz sowie des Neurotrophins Bdnf in Ischiasnerven. Die Induktion der Bdnf-Expression ist ein möglicher Mechanismus für die Zunahme der Myelindicke sowie für die neuroprotektive Wirkung von Lithium. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Behandlung mit Lithium zu einer Zunahme der Myelindicke in adulten Wildtyp-Ratten sowie zu einer Induktion von Myelingenen und des Neurotrophins Bdnf führte. In einer myelinisierenden Co-Kultur aus DRG-Neuronen und Schwannzellen führte Lithium zu einer Zunahme der myelinisierten Segmente. Außerdem zeigte sich ein positiver Einfluss von Lithium auf den Krankheitsverlauf in einem Rattenmodell der CMT1A. Für ein besseres Verständnis des Wirkungsmechanismus von Lithium auf das periphere Nervensystem sowie für die Evaluation von Lithium als mögliche medikamentöse Therapie peripherer Neuropathien beim Menschen sind jedoch noch weitere Untersuchungen notwendig.Lithium salts are used in clinical practice for the prophylaxis of bipolar affective disorder and for the treatment of major depression. In addition, there are many experimental approaches for the treatment of cognitive disorders and neurodegenerative diseases with lithium. Despite its narrow therapeutic range, the use of lithium is safe and has few side effects. Numerous neuroprotective and neurotrophic effects of lithium are described in the literature. Lithium is able to induce myelin genes and the neurotrophin Bdnf, to improve remyelination after nerve injury and to attenuate chemotherapy-induced neuropathies. In the present study, the first step was to investigate the influence of lithium on myelination in the peripheral nervous system of wild-type rats. For this purpose, young wild-type rats were treated with daily intraperitoneal injections of lithium chloride 50 mg/kg/KG from birth until the 6th or 21st day of life. A group of adult rats were treated from day 30 to 117 of life by oral administration of 0.12 % lithium carbonate in the diet. This was followed by histological and molecular biological analysis of the peripheral nervous system. While there was no effect of lithium on myelin thickness in young animals within the myelination process, there was an increase in relative myelin thickness in older animals treated with lithium only after physiological myelination was complete. In cultures of primary Schwann cells from wild-type rats, an induction of expression of the myelin genes Pmp22 and Mpz as well as of Cx43 as a marker for an activation of the Wnt/ß-catenin signaling pathway, could be detected after 72 h treatment with lithium chloride. The Wnt/ß-catenin signaling pathway is crucial for the regulation of embryological development, cell proliferation and cell differentiation. Co-cultures of primary dorsal root ganglia neurons (DRG neurons) and Schwann cells from wild-type rats showed an increase in the number of myelinated segments after induction of myelination and simultaneous treatment with lithium. In a further step, to test lithium as a therapeutic approach for peripheral neuropathy, we conducted a therapy study in a transgenic rat model of Charcot-Marie-Tooth disease 1A (CMT1A). CMT1A is the most common genetic peripheral neuropathy. In most cases, a duplication of the gene for the peripheral myelin protein 22 kDa (Pmp22) is the cause of CMT1A. This causes demyelination of the axons with secondary axonal damage and leads to progressive, distally accentuated muscle atrophy in affected patients. The Pmp22-transgenic rat shows moderate overexpression of Pmp22 and mirrors well the disease course in humans. Pmp22-transgenic rats were treated with 0.12% lithium carbonate p.o., beginning with the age of four weeks, for twelve weeks (until 16 weeks of age). During the treatment period, regular muscle strength tests and, at the end of the treatment, electrophysiological tests of the peripheral nervous system were performed. Histological and molecular biological examinations of the peripheral nervous system were carried out after sacrificing the animals. Compared to the untreated transgenic control group, the lithium treated animals showed a greater strength of the hind paws and electrophysiologically a faster nerve conduction velocity in the tail nerves. Histologically, an increase in myelin thickness was observed with unchanged pathological hypermyelination of small axons and hypomyelination of large axons in tibial nerves. The number of demyelinated axons was significantly reduced in the treated transgenic group, while no difference was found in the total number of myelinating axons. Lithium-treated animals showed induced expression of the myelin gene Mpz as well as the neurotrophin Bdnf in sciatic nerves. The induction of Bdnf expression is a possible mechanism for the increase in myelin thickness as well as for the neuroprotective effect of lithium. In conclusion, treatment with lithium led to an increase in myelin thickness in adult wild-type rats and to an induction of myelin genes and the neurotrophin Bdnf. In a myelinating co-culture of DRG neurons and Schwann cells, lithium led to an increase of myelinated segments. Furthermore, a positive effect of lithium on disease progression in a rat model of CMT1A was shown. However, further studies are needed for a better understanding of the mechanism of lithium action on the peripheral nervous system and for the evaluation of lithium as a potential drug therapy for peripheral neuropathies in humans.2022-02-0

Curcumin therapy in a Plp1 transgenic mouse model of Pelizaeus-Merzbacher disease

Objective: Pelizaeus–Merzbacher disease (PMD) is a progressive and lethal leukodystrophy caused by mutations affecting the proteolipid protein (PLP1) gene. The most common cause of PMD is a duplication of PLP1 and at present there is no curative therapy available. Methods: By using transgenic mice carrying additional copies of Plp1, we investigated whether curcumin diet ameliorates PMD symptoms. The diet of Plp1 transgenic mice was supplemented with curcumin for 10 consecutive weeks followed by phenotypical, histological and immunohistochemical analyses of the central nervous system. Plp1 transgenic and wild-type mice fed with normal chow served as controls. Results: Curcumin improved the motor phenotype performance of Plp1 transgenic mice by 50% toward wild-type level and preserved myelinated axons by 35% when compared to Plp1 transgenic controls. Furthermore, curcumin reduced astrocytosis, microgliosis and lymphocyte infiltration in Plp1 transgenic mice. Curcumin diet did not affect the pathologically increased Plp1 mRNA abundance. However, high glutathione levels indicating an oxidative misbalance in the white matter of Plp1 transgenic mice were restored by curcumin treatment. Interpretation: Curcumin may potentially serve as an antioxidant therapy of PMD caused by PLP1 gene duplication. ªOpen-Access Publikationsfonds 2015peerReviewe

Genetic disruption of Pten in a novel mouse model of tomaculous neuropathy

Tomacula’ and myelin outfoldings are striking neuropathological features of a diverse group of inherited demyelinating neuropathies. Whereas the underlying genetic defects are well known, the molecular mechanisms of tomacula formation have remained obscure. We hypothesized that they are caused by uncontrolled, excessive myelin membrane growth, a process, which is regulated in normal development by neuregulin-1/ErbB2, PI3 Kinase signalling and ERK/MAPK signalling. Here, we demonstrate by targeted disruption of Pten in Schwann cells that hyperactivation of the endogenous PI3 Kinase pathway causes focal hypermyelination, myelin outfoldings and tomacula, even when induced in adult animals by tamoxifen, and is associated with progressive peripheral neuropathy. Activated AKT kinase is associated with PtdIns(3,4,5)P3 at paranodal loops and Schmidt– Lanterman incisures. This striking myelin pathology, with features of human CMT type 4B1 and HNPP, is dependent on AKT/mTOR signalling, as evidenced by a significant amelioration of the pathology in mice treated with rapamycin. We suggest that regions of non-compact myelin are under lifelong protection by PTEN against abnormal membrane outgrowth, and that dysregulated phosphoinositide levels play a critical role in the pathology of tomaculous neuropathies.peerReviewe