Predictive Models for Tomato Spotted Wilt Virus Spread Dynamics, Considering Frankliniella occidentalis Specific Life Processes as Influenced by the Virus

Several models have been studied on predictive epidemics of arthropod vectored plant viruses in an attempt to bring understanding to the complex but specific relationship between the three cornered pathosystem (virus, vector and host plant), as well as their interactions with the environment. A large body of studies mainly focuses on weather based models as management tool for monitoring pests and diseases, with very few incorporating the contribution of vector's life processes in the disease dynamics, which is an essential aspect when mitigating virus incidences in a crop stand. In this study, we hypothesized that the multiplication and spread of tomato spotted wilt virus (TSWV) in a crop stand is strongly related to its influences on Frankliniella occidentalis preferential behavior and life expectancy. Model dynamics of important aspects in disease development within TSWV-F. occidentalis-host plant interactions were developed, focusing on F. occidentalis' life processes as influenced by TSWV. The results show that the influence of TSWV on F. occidentalis preferential behaviour leads to an estimated increase in relative acquisition rate of the virus, and up to 33% increase in transmission rate to healthy plants. Also, increased life expectancy; which relates to improved fitness, is dependent on the virus induced preferential behaviour, consequently promoting multiplication and spread of the virus in a crop stand. The development of vector-based models could further help in elucidating the role of tri-trophic interactions in agricultural disease systems. Use of the model to examine the components of the disease process could also boost our understanding on how specific epidemiological characteristics interact to cause diseases in crops. With this level of understanding we can efficiently develop more precise control strategies for the virus and the vector.

Optimizing Western Flower Thrips Management on French Beans by Combined Use of Beneficials and Imidacloprid

Western flower thrips (WFT), Frankliniella occidentalis (Pergande), is an important pest of vegetable crops worldwide and has developed resistance to many insecticides. The predatory mites Neoseiulus (=Amblyseius) cucumeris (Oudemans), the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae (Metsch.), and an insecticide (imidacloprid) were tested for their efficacy to reduce WFT population density and damage to French bean (Phaseolus vulgaris L.) pods under field conditions in two planting periods. Metarhizium anisopliae was applied as a foliar spray weekly at a rate of one litre spray volume per plot while imidacloprid was applied as a soil drench every two weeks at a rate of two litres of a mixture of water and imidacloprid per m(2). Neoseiulus cucumeris was released every two weeks on plant foliage at a rate of three mites per plant. Single and combined treatment applications reduced WFT population density by at least three times and WFT damage to French bean pods by at least 1.7 times compared with untreated plots. The benefit-cost ratios in management of WFT were profitable with highest returns realized on imidacloprid treated plots. The results indicate that M. anisopliae, N. cucumeris, and imidacloprid have the potential for use in developing an integrated pest management program against WFT on French beans.

Medizinischer und gesundheitsökonomischer Nutzen der Untersuchung auf Helicobacter pylori-Besiedlung mittels 13C-Harnstoff-Atemtest in der Primärdiagnostik im Vergleich zu invasiven und nichtinvasiven diagnostischen Verfahren

Hintergrund: Helicobacter pylori (H. pylori) zählt trotz abnehmender Inzidenz zu den häufigsten bakteriellen Infektionskrankheiten des Menschen. Die Infektion mit H. pylori ist ein Risikofaktor für Krankheiten wie gastroduodenale Geschwüre, Magenkarzinomen und MALT (Mucosa Associated Lymphoid Tissue)-Lymphomen. Zur Diagnostik von H. pylori stehen verschiedene invasive und nichtinvasive Verfahren zur Verfügung. Der 13C-Harnstoff-Atemtest wird zur Kontrolle einer Eradikationstherapie empfohlen, kommt in der Primärdiagnostik von H. pylori derzeit jedoch nicht standardmäßig in Deutschland zum Einsatz. Fragestellung: Welchen medizinischen und gesundheitsökonomischen Nutzen hat die Untersuchung auf H. pylori-Besiedlung mittels 13C-Harnstoff-Atemtest in der Primärdiagnostik im Vergleich zu invasiven und nichtinvasiven diagnostischen Verfahren? Methodik: Basierend auf einer systematischen Literaturrecherche in Verbindung mit einer Handsuche werden Studien zur Testgüte und Kosten-Effektivität des 13C-Harnstoff-Atemtests im Vergleich zu anderen diagnostischen Verfahren zum primären Nachweis von H. pylori identifiziert. Es werden nur medizinische Studien eingeschlossen, die den 13C-Harnstoff-Atemtest direkt mit anderen H. pylori-Testverfahren vergleichen. Goldstandard ist eines oder eine Kombination der biopsiebasierten Testverfahren. Für die gesundheitsökonomische Beurteilung werden nur vollständige gesundheitsökonomische Evaluationsstudien einbezogen, bei denen die Kosten-Effektivität des 13C Harnstoff-Atemtests direkt mit anderen H. pylori-Testverfahren verglichen wird. Ergebnisse: Es werden 30 medizinische Studien für den vorliegenden Bericht eingeschlossen. Im Vergleich zum Immunglobulin G (IgG)-Test ist die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests zwölfmal höher, sechsmal niedriger und einmal gleich, und die Spezifität 13-mal höher, dreimal niedriger und zweimal gleich. Im Vergleich zum Stuhl-Antigen-Test ist die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests neunmal höher, dreimal niedriger und einmal gleich, und die Spezifität neunmal höher, zweimal niedriger und zweimal gleich. Im Vergleich zum Urease-Schnelltest sind die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests viermal höher, dreimal niedriger und viermal gleich und die Spezifität fünfmal höher, fünfmal niedriger und einmal gleich. Im Vergleich mit der Histologie ist die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests einmal höher und zweimal niedriger und die Spezifität zweimal höher und einmal niedriger. In je einem Vergleich zeigt sich kein Unterschied zwischen 13C-Harnstoff-Atemtest und 14C-Harnstoff-Atemtest, sowie eine niedrigere Sensitivität und höhere Spezifität im Vergleich zur Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Inwieweit die beschriebenen Unterschiede statistisch signifikant sind, wird in sechs der 30 Studien angegeben. Es werden neun gesundheitsökonomische Evaluationen in dem vorliegenden Bericht berücksichtigt. Die Test-and-Treat-Strategie mittels 13C-Harnstoff-Atemtest wird in sechs Studien mit einem Test-and-Treat-Verfahren auf Basis der Serologie sowie in drei Studien mit einem Test-and-Treat-Verfahren auf Basis des Stuhl-Antigen-Tests verglichen. Dabei ist das Atemtestverfahren dreimal kosteneffektiv gegenüber der serologischen Methode und wird von der Stuhl-Antigen-Test-Strategie einmal dominiert. Vier Studien beinhalten einen Vergleich der Test-and -Treat-Strategie auf Basis des 13C-Harnstoff-Atemtests mit einer empirischen antisekretorischen Therapie, wobei sich das Atemtesverfahren zweimal als kosteneffektive Prozedur erweist und zwei Studien einen Vergleich mit einer empirischen Eradikationstherapie. In fünf Studien wird das Test-and-Treat-Verfahren mittels 13C-Harnstoff-Atemtest einer endoskopiebasierten Strategie gegenübergestellt. Zweimal dominiert die Atemteststrategie die endoskopische Prozedur und einmal wird sie von dieser Strategie dominiert. Diskussion:Sowohl die medizinischen als auch die ökonomischen Studien weisen mehr oder minder gravierende Mängel auf und liefern heterogene Ergebnisse. So werden in der Mehrzahl der medizinischen Studien keine Angaben zur statistischen Signifikanz der berichteten Unterschiede zwischen den jeweiligen Testverfahren gemacht. Im direkten Vergleich weist der 13C-Harnstoff-Atemtest überwiegend eine höhere Testgüte als der IgG und der Stuhl-Antigen-Test auf. Aus den Vergleichen mit dem Urease-Schnelltest lassen sich keine Tendenzen bezüglich der Sensitivität ableiten, wohingegen die Spezifität des 13C-Harnstoff-Atemtests höher einzuschätzen ist. Für die Vergleiche des 13C-Harnstoff-Atemtest mit der Histologie, dem 14C-Harnstoff-Atemtest und der PCR liegen zu wenige Ergebnisse vor. In der eingeschlossenen ökonomischen Literatur deuten einige Studienergebnisse auf eine Kosten-Effektivität der Test-and-Treat-Strategie mittels 13C-Harnstoff-Atemtest gegenüber dem Test-and-Treat-Verfahren auf Basis der Serologie und der empirischen antiskretorischen Therapie hin. Um Tendenzen bezüglich der Kosten-Effektivität der Atemteststrategie gegenüber der Test-and-Treat-Strategie mittels Stuhl-Antigen-Test sowie der empirischen Eradikationstherapie abzuleiten, mangelt es an validen Ergebnissen bzw. ökonomischer Evidenz. Die Untersuchungsresultate hinsichtlich eines Vergleichs mit endoskopiebasierten Verfahren fallen diesbezüglich zu heterogen aus. Insgesamt kann keines der ökonomischen Modelle der Komplexität des Managements von Patienten mit dyspeptischen Beschwerden gänzlich gerecht werden. Schlussfolgerungen/Empfehlungen: Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Studienlage zur medizinischen und ökonomischen Beurteilung des 13C-Harnstoff-Atemtests im Vergleich zu anderen diagnostischen Methoden nicht ausreichend ist, um den Atemtest als primärdiagnostisches Standardverfahren im Rahmen einer Test-and-Treat-Strategie beim Management von Patienten mit dyspeptischen Beschwerden für die deutsche Versorgungslandschaft insbesondere vor dem Hintergrund der Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten (DGVS) anstelle einer endoskopiebasierten Methode zu empfehlen.

Efficient entanglement distillation without quantum memory

Entanglement distribution between distant parties is an essential component to most quantum communication protocols. Unfortunately, decoherence effects such as phase noise in optical fibres are known to demolish entanglement. Iterative (multistep) entanglement distillation protocols have long been proposed to overcome decoherence, but their probabilistic nature makes them inefficient since the success probability decays exponentially with the number of steps. Quantum memories have been contemplated to make entanglement distillation practical, but suitable quantum memories are not realised to date. Here, we present the theory for an efficient iterative entanglement distillation protocol without quantum memories and provide a proof-of-principle experimental demonstration. The scheme is applied to phase-diffused two-mode-squeezed states and proven to distil entanglement for up to three iteration steps. The data are indistinguishable from those that an efficient scheme using quantum memories would produce. Since our protocol includes the final measurement it is particularly promising for enhancing continuous-variable quantum key distribution.

Medizinische und gesundheitsökonomische Bewertung der Radiochirurgie zur Behandlung von Hirnmetastasen

Hintergrund: Für die Therapie maligner Neubildungen stellt die Strahlentherapie wichtige Behandlungsmöglichkeiten dar, die sich in den vergangenen Jahrzehnten deutlich weiterentwickelt haben. Hierzu gehört unter anderem die stereotaktische Radiochirurgie (SRS), die durch eine einmalige Applikation fokussierter hoher Strahlendosen in einem klar definierten Zeitraum gekennzeichnet ist. Von besonderer Bedeutung ist die SRS für die Behandlung von Hirnmetastasen. Fragestellung: Ziel dieses HTA-Berichts ist die Erstellung einer umfassenden Übersicht der aktuellen Literatur der Behandlung von Hirnmetastasen, um die Radiochirurgie als alleinige Therapie oder in Kombination mit Therapiealternativen bezüglich der medizinischen Wirksamkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit sowie ethischer, sozialer und juristischer Aspekte zu vergleichen. Methodik: Relevante Publikationen deutscher und englischer Sprache werden über eine strukturierte Datenbank- sowie mittels Handrecherche zwischen Januar 2002 und August 2007 identifiziert. Die Zielpopulation bilden Patienten mit einer oder mehreren Hirnmetastasen. Eine Beurteilung der methodischen Qualität wird unter Beachtung von Kriterien der evidenzbasierten Medizin (EbM) durchgeführt. Ergebnisse: Von insgesamt 1.495 Treffern erfüllen 15 Studien die medizinischen Einschlusskriterien. Insgesamt ist die Studienqualität stark eingeschränkt und mit Ausnahme von zwei randomisierte kontrollierte Studien (RCT) und zwei Metaanalysen werden ausschließlich historische Kohortenstudien identifiziert. Die Untersuchung relevanter Endpunkte ist uneinheitlich. Qualitativ hochwertige Studien zeigen, dass die Ergänzung der Ganzhirnbestrahlung (WBRT) zur SRS sowie der SRS zur WBRT mit einer verbesserten lokalen Tumorkontrolle und Funktionsfähigkeit einhergeht. Nur im Vergleich zur alleinigen WBRT resultiert die Kombination von SRS und WBRT jedoch bei Patienten mit singulären Hirnmetastasen, RPA-Klasse 1 (RPA = Rekursive Partitionierungsanalyse) und bestimmten Primärtumoren in verbesserter Überlebenszeit. Die Therapiesicherheit zeigt in beiden Fällen keine deutlichen Unterschiede zwischen den Interventionsgruppen. Methodisch weniger hochwertige Studien finden keine eindeutigen Unterschiede zwischen SRS und WBRT, SRS und Neurochirurgie (NC) sowie SRS und hypofraktionierter Strahlentherapie (HCSRT). Die Lebensqualität wird in keiner Studie untersucht. Durch die Datenbankrecherche werden 320 Publikationen für den ökonomischen Bereich identifiziert. Insgesamt werden fünf davon für den vorliegenden Health Technology Assessment (HTA)-Bericht verwendet. Die Qualität der Publikationen ist dabei unterschiedlich. Bezüglich der Wirtschaftlichkeit verschiedener Gerätealternativen ergibt sich, unter der Annahme gleicher Wirksamkeit, eine starke Abhängigkeit von der Anzahl der behandelten Patienten. Im Fall, dass die beiden Gerätealternativen nur für die SRS verwandt werden, liegen Hinweise vor, dass das Gamma Knife kostengünstiger sein kann. Andernfalls ist es sehr wahrscheinlich, dass der flexiblere modifizierte Linearbeschleuniger kostengünstiger ist. Nach einem HTA sind die Gesamtkosten für ein Gamma Knife und einen dedizierten Linearbeschleuniger ungefähr gleich, während ein modifizierter Linearbeschleuniger günstiger ist. Für ethische, juristische und soziale Fragestellungen werden keine relevanten Publikationen identifiziert. Diskussion: Insgesamt sind sowohl die Qualität als auch die Quantität identifizierter Studien stark reduziert. Es zeigt sich jedoch, dass die Prognose von Patienten mit Hirnmetastasen auch unter modernsten therapeutischen Möglichkeiten schlecht ist. Ausreichend starke Evidenz gibt es lediglich für die Untersuchung ergänzender WBRT zur SRS und der ergänzenden SRS zur WBRT. Ein direkter Vergleich von SRS und WBRT, SRS und NC sowie SRS und HCSRT ist hingegen nicht möglich. Die Wirtschaftlichkeit verschiedener Gerätealternativen hängt von der Patientenzahl und den behandelten Indikationen ab. Für ausgelastete dedizierte Systeme, liegen Hinweise vor, dass sie kostengünstiger sein können. Bei flexibler Nutzung scheinen modifizierte Systeme wirtschaftlich vorteilhafter. Diese Aussagen erfolgen unter der nicht gesicherten Annahme gleicher Wirksamkeit der Alternativen. Die Behandlungspräzision der Geräte kann Einfluss auf die Gerätewahl haben. Zu neueren Gerätealternativen wie z. B. dem CyberKnife liegen bisher keine Untersuchungen vor. Aus der wirtschaftlich vorteilhaften hohen Auslastung folgt aber eine begrenzte Geräteanzahl in einem vorgegebenen Gebiet, was evtl. einen gleichberechtigten, wohnortnahen Zugang zu dieser Technik erschwert. Schlussfolgerungen: Die Kombination SRS und WBRT geht mit einer verbesserten lokalen Tumorkontrolle und Funktionsfähigkeit gegenüber der jeweils alleinigen Therapie einher. Nur für Patienten mit singulärer Metastase resultiert dies in Vorteilen der Überlebenszeit. Qualitativ hochwertige Studien sind notwendig um die SRS direkt mit WBRT und NC zu vergleichen. Weiterhin sollte besonders die Lebensqualität in zukünftigen Studien mitberücksichtigt werden. Bei der Art des verwendeten Gerätes zeichnet sich eine deutliche Abhängigkeit der Wirtschaftlichkeit der Geräte von der erreichbaren Auslastung ab. Hohe Patientenzahlen bieten Vorteile für spezialisierte Systeme und bei geringeren Patientenzahlen ist die Flexibilität modifizierter System vorteilhaft. Weitere Studien z. B. zum CyberKnife sind wünschenswert. Insgesamt ist die Studienlage insbesondere für das deutsche Gesundheitssystem sehr mangelhaft.

Nichtmedikamentöse Sekundärprävention der koronaren Herzkrankheit (KHK)

Hintergrund: Die koronare Herzkrankheit (KHK) ist eine häufige und potenziell tödliche Erkrankung mit einer Lebenszeitprävalenz von über 20%. Allein in Deutschland wird die Zahl der durch die ischämische Herzerkrankung und des akuten Myokardinfarkts jährlich verursachten Todesfälle auf etwa 140.000 geschätzt. Ein Zusammenhang eng mit dem Lebensstil verbundener Risikofaktoren mit Auftreten und Prognose der KHK ist nachgewiesen. Durch Maßnahmen der nichtmedikamentösen Sekundärprävention wird versucht, diese Risikofaktoren positiv zu verändern sowie die KHK im Gegensatz zu palliativen interventionellen Therapiestrategien kausal zu behandeln. Zur Wirksamkeit der nichtmedikamentösen sekundärpräventiven Maßnahmen liegt eine ganze Reihe von Einzelstudien und -untersuchungen vor, eine systematische Analyse, die die Evidenz aller hauptsächlich angewandten Sekundärpräventionsstrategien zusammenfasst, fehlt unseres Wissens nach bislang jedoch. Auch eine Auswertung vorhandener Studien zur Kosten-Effektivität der Maßnahmen ist hierbei zu integieren. Fragestellung: Ziel dieses HTA-Berichts (HTA=Health Technology Assessment) ist die Erstellung einer umfassenden Übersicht der aktuellen Literatur zu nichtmedikamentösen Sekundärpräventionsmaßnahmen in der Behandlung der KHK, um diese Maßnahmen und deren Komponenten bezüglich ihrer medizinischen Wirksamkeit sowie Wirtschaftlichkeit zu beurteilen. Weiterhin sollen die ethischen, sozialen und rechtlichen Aspekte der nichtmedikamentösen Sekundärprävention und die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den deutschen Versorgungsalltag untersucht werden. Methodik: Relevante Publikationen werden über eine strukturierte und hochsensitive Datenbankrecherche sowie mittels Handrecherche identifiziert. Die Literaturrecherche wird in vier Einzelsuchen zu medizinischen, gesundheitsökonomischen, ethischen und juristischen Themen am 18.09.2008 durchgeführt und erstreckt sich über die vergangenen fünf Jahre. Die methodische Qualität der Publikationen wird von jeweils zwei unabhängigen Gutachtern unter Beachtung von Kriterien der evidenzbasierten Medizin (EbM) systematisch geprüft. Ergebnisse: Von insgesamt 9.074 Treffern erfüllen 43 medizinische Publikationen die Selektionskriterien, mit einem Nachbeobachtungszeitraum zwischen zwölf und 120 Monaten. Insgesamt ist die Studienqualität zufriedenstellend, allerdings berichtet nur ca. die Hälfte der Studien differenziert die Gesamtmortalität, während die übrigen Studien andere Outcomemaße verwenden. Die Wirksamkeit einzelner Sekundärpräventionsmaßnahmen stellt sich als sehr heterogen dar. Insgesamt kann langfristig eine Reduktion der kardialen sowie der Gesamtmortalität und der Häufigkeit kardialer Ereignisse sowie eine Erhöhung der Lebensqualität beobachtet werden. Vor allem für trainingsbasierte und multimodale Interventionen ist eine effektive Reduktion der Mortalität zu beobachten, während psychosoziale Interventionen besonders in Bezug auf eine Erhöhung der Lebensqualität effektiv zu sein scheinen. Für die ökonomischen Auswertungen werden 26 Publikationen identifiziert, die von ihrer Themenstellung und Studienart dem hier betrachteten Kontext zugeordnet werden können. Insgesamt kann festgestellt werden, dass sich die Studienlage zur multimodalen Rehabilitation sowohl bezüglich ihrer Menge als auch Qualität der Analysen besser darstellt, als dies für Evaluationen von Einzelmaßnahmen beobachtet werden kann. Die internationale Literatur bestätigt den multimodalen Ansätzen dabei zwar ein gutes Verhältnis von Kosten und Effektivität, untersucht jedoch nahezu ausschließlich ambulante oder häuslichbasierte Maßnahmen. Die Auswertung der Studien, die einzelne sich mit präventiven Maßnahmen in Hinblick auf ihre Kosten-Effektivität beschäftigen, ergibt lediglich positive Tendenzen für Interventionen der Raucherentwöhnung und des körperlichen Trainings. Im Hinblick auf psychosoziale Maßnahmen sowie auch die Ernährungsumstellung können aufgrund der unzureichenden Studienlage jedoch keine Aussagen über die Kosten-Effektivität getroffen werden. Insgesamt werden im Rahmen der Betrachtung sozialer Aspekte der nichtmedikamentösen Sekundärprävention elf Publikationen einbezogen. Die relativ neuen Studien bestätigen, dass Patienten mit niedrigem sozioökonomischen Status insgesamt schlechtere Ausgangsbedingungen und demnach einen spezifischen Bedarf an rehabilitativer Unterstützung haben. Gleichzeitig sind sich die Forscher jedoch uneinig, ob gerade diese Patientengruppe relativ häufiger oder seltener an den Rehabilitationsmaßnahmen teilnimmt. Bezüglich der Barrieren, die Patienten von der Teilnahme an den präventiven Maßnahmen abhalten, werden psychologische Faktoren, physische Einschränkungen aber auch gesellschaftliche und systemisch-orientierte Einflüsse genannt. Diskussion: Nichtmedikamentöse Sekundärpräventionsmaßnahmen sind sicher und in der Lage eine Reduktion der Mortalität sowie der Häufigkeit kardialer Ereignisse zu erzielen sowie die Lebensqualität zu erhöhen. Da nur wenige der methodisch verlässlichen Studien Teilnehmer über einen längeren Zeitraum von mindestens 60 Monaten nachverfolgen, müssen Aussagen über die Nachhaltigkeit als limitiert angesehen werden. Verlässliche Angaben in Bezug auf relevante Patientensubgruppen lassen sich nur sehr eingeschränkt machen ebenso wie im Hinblick auf die vergleichende Beurteilung verschiedener Maßnahmen der Sekundärprävention, da diese von eingeschlossenen Studien nur unzureichend erforscht wurden. Zukünftige methodisch verlässliche Studien sind notwendig, um diese Fragestellungen zu untersuchen und zu beantworten. Bezogen auf die Kosten-Effektivität nichtmedikamentöser sekundärpräventiver Maßnahmen kann aus den internationalen Studien eine insgesamt positive Aussage zusammengefasst werden. Einschränkungen dieser resultieren jedoch zum einen aus den Besonderheiten des deutschen Systems der stationären Rehabilitationsangebote, zum anderen aus den qualitativ mangelhaften Evaluationen der Einzelmaßnahmen. Studien mit dem Ziel der Bewertung der Kosten-Effektivität stationärer Rehabilitationsangebote sind ebenso erforderlich wie auch qualitativ hochwertige Untersuchungen einzeln erbrachter Präventionsmaßnahmen. Aus sozialer Perspektive sollte insbesondere untersucht werden, welche Patientengruppe aus welchen Gründen von einer Teilnahme an Rehabilitations- bzw. präventiven Maßnahmen absieht und wie diesen Argumenten begegnet werden könnte. Schlussfolgerung: Nichtmedikamentöse sekundärpräventive Maßnahmen sind in der Lage eine Reduktion der Mortalität und der Häufigkeit kardialer Ereignisse zu erzielen sowie die Lebensqualität zu erhöhen. Eine Stärkung des Stellenwerts nichtmedikamentöser Maßnahmen der Sekundärprävention erscheint vor diesem Hintergrund notwendig. Auch kann für einige Interventionen ein angemessenes Verhältnis von Effektivität und Kosten angenommen werden. Es besteht allerdings nach wie vor erheblicher Forschungsbedarf bezüglich der Wirksamkeitsbeurteilung nichtmedikamentöser Maßnahmen der Sekundärprävention in wichtigen Patientensubgruppen und der Effizienz zahlreicher angebotener Programme. Darüber hinaus ist weitere Forschung notwendig, um die Nachhaltigkeit der Maßnahmen und Gründe für die Nichtinanspruchnahme detailliert zu untersuchen. Vor allem gilt es jedoch den Versorgungsalltag in Deutschland, wie er sich für Ärzte, Patienten und weitere Akteure des Gesundheitswesens darstellt, zu untersuchen und den heutigen Stellenwert nichtmedikamentöser Maßnahmen aufzuzeigen.

A Modeling Approach to Quantify the Effects of Stomatal Behavior and Mesophyll Conductance on Leaf Water Use Efficiency

Water use efficiency (WUE) is considered as a determinant of yield under stress and a component of crop drought resistance. Stomatal behavior regulates both transpiration rate and net assimilation and has been suggested to be crucial for improving crop WUE. In this work, a dynamic model was used to examine the impact of dynamic properties of stomata on WUE. The model includes sub-models of stomatal conductance dynamics, solute accumulation in the mesophyll, mesophyll water content, and water flow to the mesophyll. Using the instantaneous value of stomatal conductance, photosynthesis, and transpiration rate were simulated using a biochemical model and Penman-Monteith equation, respectively. The model was parameterized for a cucumber leaf and model outputs were evaluated using climatic data. Our simulations revealed that WUE was higher on a cloudy than a sunny day. Fast stomatal reaction to light decreased WUE during the period of increasing light (e.g., in the morning) by up to 10.2% and increased WUE during the period of decreasing light (afternoon) by up to 6.25%. Sensitivity of daily WUE to stomatal parameters and mesophyll conductance to CO2 was tested for sunny and cloudy days. Increasing mesophyll conductance to CO2 was more likely to increase WUE for all climatic conditions (up to 5.5% on the sunny day) than modifications of stomatal reaction speed to light and maximum stomatal conductance.

Effective and ecological half-lives of 90Sr and 137Cs observed in wheat and rice in Japan

Published pre-Fukushima food monitoring data from 1963 to 1995 were used to study the long-term presence of 137Cs and 90Sr in rice and wheat. Effective half-lives (T eff) were calculated for rice (137Cs: 5.6 years; 90Sr: 6.7 years) and wheat (137Cs: 3.5 years; 90Sr: 6.2 years), respectively. In rice, 137Cs exhibits a longer T eff because putrefaction processes will lead to the formation of NH4 + ions that are efficient ion exchangers for mineral-adsorbed cesium ions, hence making it more readily available to the plant. Knowledge on the long-term behavior of radiocesium and radiostrontium will be important for Japanese food-safety campaigns after the Fukushima nuclear accident.

TFG Promotes Organization of Transitional ER and Efficient Collagen Secretion

Collagen is the most abundant protein in the animal kingdom. It is of fundamental importance during development for cell differentiation and tissue morphogenesis as well as in pathological processes such as fibrosis and cancer cell migration. However, our understanding of the mechanisms of procollagen secretion remains limited. Here, we show that TFG organizes transitional ER (tER) and ER exit sites (ERESs) into larger structures. Depletion of TFG results in dispersion of tER elements that remain associated with individual ER-Golgi intermediate compartments (ERGICs) as largely functional ERESs. We show that TFG is not required for the transport and packaging of small soluble cargoes but is necessary for the export of procollagen from the ER. Our work therefore suggests a key relationship between the structure and function of ERESs and a central role for TFG in optimizing COPII assembly for procollagen export.

The Role of decision-analytic modelling in German health technology assessments

BACKGROUND: Decision-analytic modelling (DAM) has become a widespread method in health technology assessments (HTA), but the extent to which modelling is used differs among international HTA institutions. In Germany, the use of DAM is optional within HTAs of the German Institute of Medical Documentation and Information (DIMDI). Our study examines the use of DAM in DIMDI HTA reports and its effect on the quality of information provided for health policies. METHODS: A review of all DIMDI HTA reports (from 1998 to September 2012) incorporating an economic assessment was performed. All included reports were divided into two groups: HTAs with DAM and HTAs without DAM. In both groups, reports were categorized according to the quality of information provided for healthcare decision making. RESULTS: Of the sample of 107 DIMDI HTA reports, 17 (15.9%) used DAM for economic assessment. In the group without DAM, conclusions were limited by the quality of economic information in 51.1% of the reports, whereas we did not find limited conclusions in the group with DAM. Furthermore, 24 reports without DAM (26.7%) stated that using DAM would likely improve the quality of information of the economic assessment. CONCLUSION: The use of DAM techniques can improve the quality of HTAs in Germany. When, after a systematic review of existing literature within a HTA, it is clear that DAM is likely to positively affect the quality of the economic assessment DAM should be used.

Impact of radiofrequency ablation for patients with varicose veins on the budget of the German statutory health insurance system

Objectives: In contrast to other countries, surgery still represents the common invasive treatment for varicose veins in Germany. However, radiofrequency ablation, e.g. ClosureFast, becomes more and more popular in other countries due to potential better results and reduced side effects. This treatment option may cause less follow-up costs and is a more convenient procedure for patients, which could justify an introduction in the statutory benefits catalogue. Therefore, we aim at calculating the budget impact of a general reimbursement of ClosureFast in Germany. Methods: To assess the budget impact of including ClosureFast in the German statutory benefits catalogue, we developed a multi-cohort Markov model and compared the costs of a “World with ClosureFast” with a “World without ClosureFast” over a time horizon of five years. To address the uncertainty of input parameters, we conducted three different types of sensitivity analysis (one-way, scenario, probabilistic). Results: In the Base Case scenario, the introduction of the ClosureFast system for the treatment of varicose veins saves costs of about 19.1 Mio. € over a time horizon of five years in Germany. However, the results scatter in the sensitivity analyses due to limited evidence of some key input parameters. Conclusions: Results of the budget impact analysis indicate that a general reimbursement of ClosureFast has the potential to be cost-saving in the German Statutory Health Insurance.

Identification of superior reference genes for data normalisation of expression studies via quantitative PCR in hybrid roses (Rosa hybrida)

Background: Gene expression studies are a prerequisite for understanding the biological function of genes. Because of its high sensitivity and easy use, quantitative PCR (qPCR) has become the gold standard for gene expression quantification. To normalise qPCR measurements between samples, the most prominent technique is the use of stably expressed endogenous control genes, the so called reference genes. However, recent studies show there is no universal reference gene for all biological questions. Roses are important ornamental plants for which there has been no evaluation of useful reference genes for gene expression studies. Results: We used three different algorithms (BestKeeper, geNorm and NormFinder) to validate the expression stability of nine candidate reference genes in different rose tissues from three different genotypes of Rosa hybrida and in leaves treated with various stress factors. The candidate genes comprised the classical "housekeeping genes" (Actin, EF-1α, GAPDH, Tubulin and Ubiquitin), and genes showing stable expression in studies in Arabidopsis (PP2A, SAND, TIP and UBC). The programs identified no single gene that showed stable expression under all of the conditions tested, and the individual rankings of the genes differed between the algorithms. Nevertheless the new candidate genes, specifically, PP2A and UBC, were ranked higher as compared to the other traditional reference genes. In general, Tubulin showed the most variable expression and should be avoided as a reference gene. Conclusions: Reference genes evaluated as suitable in experiments with Arabidopsis thaliana were stably expressed in roses under various experimental conditions. In most cases, these genes outperformed conventional reference genes, such as EF1-α and Tubulin. We identified PP2A, SAND and UBC as suitable reference genes, which in different combinations may be used for normalisation in expression analyses via qPCR for different rose tissues and stress treatments. However, the vast genetic variation found within the genus Rosa, including differences in ploidy levels, might also influence expression stability of reference genes, so that future research should also consider different genotypes and ploidy levels.

Predicting Plant Performance Under Simultaneously Changing Environmental Conditions-The Interplay Between Temperature, Light, and Internode Growth

Plant performance is significantly influenced by prevailing light and temperature conditions during plant growth and development. For plants exposed to natural fluctuations in abiotic environmental conditions it is however laborious and cumbersome to experimentally assign any contribution of individual environmental factors to plant responses. This study aimed at analyzing the interplay between light, temperature and internode growth based on model approaches. We extended the light-sensitive virtual plant model L-Cucumber by implementing a common Arrhenius function for appearance rates, growth rates, and growth durations. For two greenhouse experiments, the temperature-sensitive model approach resulted in a precise prediction of cucumber mean internode lengths and number of internodes, as well as in accurately predicted patterns of individual internode lengths along the main stem. In addition, a system's analysis revealed that environmental data averaged over the experimental period were not necessarily related to internode performance. Finally, the need for a species-specific parameterization of the temperature response function and related aspects in modeling temperature effects on plant development and growth is discussed.

From omics and etics to policy and ethics: regulating evolution

A commentary on ELSI 2.0forgenomicsandsociety by Kaye,J.,Meslin,E.,Knoppers,B.,Juengst, E., Deschênes,M.,Cambon-Thomsen,A., etal. (2012). Science336, 673–674. doi: http://dx.doi.org/10.1126/science.1218015

An Amidinohydrolase Provides the Missing Link in the Biosynthesis of Amino Marginolactone Antibiotics

Desertomycin A is an aminopolyol polyketide containing a macrolactone ring. We have proposed that desertomycin A and similar compounds (marginolactones) are formed by polyketide synthases primed not with gamma-aminobutanoyl-CoA but with 4-guanidinylbutanoyl-CoA, to avoid facile cyclization of the starter unit. This hypothesis requires that there be a final-stage de-amidination of the corresponding guanidino-substituted natural product, but no enzyme for such a process has been described. We have now identified candidate amidinohydrolase genes within the desertomycin and primycin clusters. Deletion of the putative desertomycin amidinohydrolase gene dstH in Streptomyces macronensis led to the accumulation of desertomycin B, the guanidino form of the antibiotic. Also, purified DstH efficiently catalyzed the in vitro conversion of desertomycin B into the A form. Hence this amidinohydrolase furnishes the missing link in this proposed naturally evolved example of protective-group chemistry.