Laboratory diagnostics of non-alcoholic fatty liver disease

Owing to the high prevalence and associated complications of liver fibrosis, of any etiology, and nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), both have become important public health issues. Liver biopsy is considered the gold standard for diagnosis and staging of liver fibrosis, as well as NAFLD. Recent studies have discovered and validated several non-invasive biochemical biomarkers and imaging procedures for the diagnostics of liver fibrosis and NAFLD. In comparison to patented tests (FibroTest®, Fibrometer®, and Hepascore®), non-patented tests (APRI, ELFG, FIB-4, Forns Index, and MP3) tend to have a lower diagnostic performance, especially for the diagnosis of significant fibrosis (METAVIR stage F2). The difference in performance is less pronounced for the diagnosis of cirrhosis (METAVIR stage F4). Elastography is superior to biomarkers in the diagnosis of cirrhosis (F4) but not fibrosis (F2). However, in 20% of patients elastography cannot be performed or evaluated due to anatomical reasons. Cytokeratin 18 (CK-18) is the most promising single biomarker for the diagnosis of non-alcoholic steatohepatitis (NASH). Scores and algorithms have been less extensively validated for their diagnostic performance in diagnosing and staging of NAFLD and NASH as compared with fibrosis in chronic hepatitis. Data are promising. Patented scores as well as CK-18 appear slightly superior to freely available scores including the NAFLD fibrosis score, which is recommended by American guidelines. In conclusion, non-invasive biomarkers and elastography appear promising as prescreening tools to limit the number of liver biopsies

Abschiedseditorial für die JLM

No Abstract availabl

Besteht Bedarf an neuen kardiovaskulären Risikofaktoren? Is there a need for new cardiovascular risk factors?

Die klassischen Risikofaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen haben einen hohen negativen Vorhersagewert, insbesondere in Verbindung mit Scorewerten und Algorithmen, deren Verwendung derzeit in internationalen Konsens-Richtlinien zur primären Prävention dieser Krankheiten befürwortet wird. Da die Kosten im Verhältnis zur geringen Chance, Fälle zu finden, sehr hoch sind, sollten neuartige Risikofaktoren wie C-reaktives Protein, Lipoprotein(a), Homocystein oder genetische Marker nicht wahllos in bevölkerungsweiten Screeningprogrammen eingesetzt werden. Wegen des niedrigen positiven Vorhersagewertes der klassischen Risikofaktoren besteht aber ein klarer Bedarf, die Risikobeurteilung bei Patienten mit hohem und mittlerem Risiko zu verbessern. Dies betrifft 20-25% der Bevölkerung in Deutschland. Diese Personen sind die bevorzugte Zielgruppe für neue Risikofaktoren. Bei Personen mit intermediärem Risiko kann der neue Risikofaktor den Ausschlag geben, ob oder ob nicht mit Blutdruck oder Lipid senkenden Medikamenten behandelt wird. Bei Patienten mit hohem Risiko ergibt sich bei zusätzlichem Vorliegen neuer Risikofaktoren die Motivation zu einer intensivierten Behandlung von Bluthochdruck und Fettstoffwechselstörungen. Beispiele für solche neuen Risikofaktoren sind C-reaktives Protein (CRP), Lipoprotein(a) oder Mikroalbuminurie. Wünschenswert sind neue Risikofaktoren, welche spezifische Behandlungsmodalitäten nach sich ziehen. Dies ist zur Zeit allenfalls für Homocystein der Fall. Letztlich fehlen randomisierte Interventionsstudien, um den klinischen Nutzen neuer Risikofaktoren zu belege

Labordiagnostik der Leberfibrose und der nichtalkoholischen Fettleber-Krankheit

Durch ihre hohe Prävalenz und die assoziierten Folge-Erkrankungen sind Leberfibrose jeglicher Ätiologie sowie die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD) wichtige öffentliche Gesundheitsprobleme. Die Leberbiopsie gilt als Goldstandard für die Diagnostik und die Stadieneinteilung der Leberfibrose und NAFLD. In den letzten Jahren wurden etliche auf Laborparameter und/oder Bildgebungsverfahren basierende nichtinvasive Verfahren für die Diagnostik von Leberfibrose bei chronischer Hepatitis und NAFLD entwickelt und validiert. Im Vergleich zu den patentierten Tests (FibroTest®, Fibrometer® und Hepascore®) haben die nicht-patentierten Tests (APRI, ELFG, FIB-4, Forns Index und MP3) eine tendenziell geringere diagnostische Qualität, insbesondere bei der Diagnose einer signifikanten Fibrose (METAVIR- Stadium F2). Der Qualitätsunterschied ist weniger ausgeprägt für die Diagnose einer Zirrhose (METAVIR-Stadium F4). Die Elastographie ist den Biomarkern bei der Diagnose einer Zirrhose (F4) überlegen, nicht aber bei der Diagnose einer Fibrose (F2). Allerdings schränkt die Nichtdurchführbarkeit der Elastographie bei ca. 20% der Patienten und die eingeschränkte Verfügbarkeit des Systems die klinische Anwendung ein. Cytokeratin 18 (CK-18) ist der derzeit meistversprechende Einzelparameter für die Diagnose der nicht-alkoholischen Fettleberhepatitis (NASH). Die Datenlage zur Wertigkeit der Scores und Algorithmen zur Diagnostik und Schweregrad-Einteilung von NAFLD und NASH ist im Vergleich zur Wertigkeit der Scores für die chronische Hepatitis weniger gut abgesichert aber vielversprechend. Die patentierten Scores und CK-18 scheinen den freiverfügbaren Scores inkl. des von den Guidelines favorisierten NAFLD-Fibrose Scores überlegen. Zusammengefasst erscheinen die neuen nicht-invasiven Verfahren insbesondere als Prä-Screening-Verfahren geeignet, die Zahl der Leberbiopsien zu begrenze

High-density lipoprotein, beta cells, and diabetes

High-density lipoproteins (HDLs) exert a series of potentially beneficial effects on many cell types including anti-atherogenic actions on the endothelium and macrophage foam cells. HDLs may also exert anti-diabetogenic functions on the beta cells of the endocrine pancreas, notably by potently inhibiting stress-induced cell death and enhancing glucose-stimulated insulin secretion. HDLs have also been found to stimulate insulin-dependent and insulin-independent glucose uptake into skeletal muscle, adipose tissue, and liver. These experimental findings and the inverse association of HDL-cholesterol levels with the risk of diabetes development have generated the notion that appropriate HDL levels and functionality must be maintained in humans to diminish the risks of developing diabetes. In this article, we review our knowledge on the beneficial effects of HDLs in pancreatic beta cells and how these effects are mediated. We discuss the capacity of HDLs to modulate endoplasmic reticulum stress and how this affects beta-cell survival. We also point out the gaps in our understanding on the signalling properties of HDLs in beta cells. Hopefully, this review will foster the interest of scientists in working on beta cells and diabetes to better define the cellular pathways activated by HDLs in beta cells. Such knowledge will be of importance to design therapeutic tools to preserve the proper functioning of the insulin-secreting cells in our bod

Towards a sustainable biomass strategy: what we know and what we should know

The paper reviews the current knowledge on the use of biomass for non-food purposes, critically discusses its environmental sustainability implications, and describes the needs for further research, thus enabling a more balanced policy approach. The life-cylce wide impacts of the use of biomass for energy and material purposes derived from either direct crop harvest or residuals indicate that biomass based substitutes have a different, not always superior environmental performance than comparable fossil based products. Cascading use, i.e. when biomass is used for material products first and the energy content is recovered from the end-of-life products, tends to provide a higher environmental benefit than primary use as fuel. Due to limited global land resources, non-food biomass may only substitute for a certain share of non-renewables. If the demand for non-food biomass, especially fuel crops and its derivates, continues to grow this will inevitably lead to an expansion of global arable land at the expense of natural ecosystems such as savannas and tropical rain forests. Whereas the current aspirations and incentives to increase the use of non-food biomass are intended to counteract climate change and environmental degradation, they are thus bound to a high risk of problem shifting and may even lead to a global deterioration of the environment. Although the balanced approach of the European Union's biomass strategy may be deemed a good principle, the concrete targets and implementation measures in the Union and countries like Germany should be revisited. Likewise, countries like Brazil and Indonesia may revisit their strategies to use their natural resources for export or domestic purposes. Further research is needed to optimize the use of biomass within and between regions. -- Der Beitrag wertet die vorliegenden Erkenntnisse über den Einsatz von Non-Food Biomasse aus. Er diskutiert kritisch die damit verbundenen ökologischen Nachhaltigkeitswirkungen und beschreibt die Forschungsaufgaben, die gelöst werden müssen, um einen ausgewogeneren Politikansatz zu ermöglichen. Die lebenszyklusweiten Umweltbelastungen des energetischen und stofflichen Einsatzes von Biomasse als Roh- oder Reststoffe zeigen, dass Biomasse basierte Produkte andere, nicht immer bessere Umweltauswirkungen aufweisen als fossil basierte. Eine kaskadenförmige Nutzung, bei der Biomasse zunächst materiell für Ge- und Verbrauchsprodukte eingesetzt wird, deren Energiegehalt am Ende ihrer Einsatzphase genutzt wird, ist tendenziell mit einer höheren Umweltentlastung verbunden als der primär energetische Einsatz. Auf Grund der begrenzten globalen Landflächen kann Non-Food Biomasse nur einen gewissen Anteil an nichterneuerbaren Ressourcen ersetzen. Wenn die Nachfrage nach Non-Food Biomasse und ihren Derivaten, speziell nach Biokraftstoffen, weiter ansteigt, wird dies zwangsläufig zu einer Ausdehnung der globalen Ackerfläche zu Lasten von natürlichen Ökosystemen wie Savannen und tropischen Regenwäldern führen. Wenngleich die gegenwärtigen Hoffnungen und Anreize zum verstärkten Einsatz von Non-Food Biomasse darauf abzielen, dem Klimawandel entgegenzuwirken und die Umweltsituation zu verbessern, sind sie daher mit einem großen Risiko verbunden, Probleme zu verlagern und die globale Umweltsituation sogar noch zu verschlechtern. Obwohl der ausgewogene Ansatz der Biomassestrategie der Europäischen Union als ein gutes Prinzip gelten kann, so sollten die konkreten Ziele und Umsetzungsmaßnahmen in der Union und in Ländern wie Deutschland überprüft werden. In gleicher Weise mögen Länder wie Brasilien und Indonesien ihre Strategie zur Nutzung ihrer natürlichen Ressourcen für den Export oder im Inland überprüfen. Weitere Forschungsarbeiten sind nötig, um den Einsatz von Biomasse innerhalb und zwischen den Regionen zu optimieren.

Transcript profiling for early stages during embryo development in Scots pine

Background: Characterization of the expression and function of genes regulating embryo development in conifers is interesting from an evolutionary point of view. However, our knowledge about the regulation of embryo development in conifers is limited. During early embryo development in Pinus species the proembyo goes through a cleavage process, named cleavage polyembryony, giving rise to four embryos. One of these embryos develops to a dominant embryo, which will develop further into a mature, cotyledonary embryo, while the other embryos, the subordinate embryos, are degraded. The main goal of this study has been to identify processes that might be important for regulating the cleavage process and for the development of a dominant embryo. Results: RNA samples from embryos and megagametophytes at four early developmental stages during seed development in Pinus sylvestris were subjected to high-throughput sequencing. A total of 6.6 million raw reads was generated, resulting in 121,938 transcripts, out of which 36.106 contained ORFs. 18,638 transcripts were differentially expressed (DETs) in embryos and megagametophytes. GO enrichment analysis of transcripts up-regulated in embryos showed enrichment for different cellular processes, while those up-regulated in megagametophytes were enriched for accumulation of storage material and responses to stress. The highest number of DETs was detected during the initiation of the cleavage process. Transcripts related to embryogenic competence, cell wall modifications, cell division pattern, axis specification and response to hormones and stress were highly abundant and differentially expressed during early embryo development. The abundance of representative DETs was confirmed by qRT-PCR analyses. Conclusion: Based on the processes identified in the GO enrichment analyses and the expression of the selected transcripts we suggest that (i) processes related to embryogenic competence and cell wall loosening are involved in activating the cleavage process; (ii) apical-basal polarization is strictly regulated in dominant embryos but not in the subordinate embryos; (iii) the transition from the morphogenic phase to the maturation phase is not completed in subordinate embryos. This is the first genome-wide transcript expression profiling of the earliest stages during embryo development in a Pinus species. Our results can serve as a framework for future studies to reveal the functions of identified genes