Abdominal compression: A new intraoperative maneuver to detect chyle fistulas during left neck dissections that include level IV

Background Chyle fistulas may occur after left neck dissections that include level IV, due to injury of the thoracic duct or of 1 of its major branches. Despite being unusual, this complication carries substantial postoperative morbidity and even mortality. So far, no effective intraoperative maneuver has been reported to detect this fistula at the end of a neck dissection. In this cohort study, we sought to describe a simple new maneuver, intraoperative abdominal compression, which can effectively help to identify an open major lymphatic duct on level IV at the end of a neck dissection. Patients and Methods From March 1989 to September 2010, 206 patients underwent neck dissections involving left level IV, and underwent intraoperative abdominal compression. There were 119 men and 87 women, with ages ranging from 18 to 81 years (median, 52 years). One hundred forty-four patients had squamous cell carcinomas, 54 had thyroid carcinomas, 5 had malignant melanomas, and 3 had salivary cancers. Distribution by type of left neck dissection was: selective including levels II, III, and IV (73 cases; 35.4%), selective including levels II, III, IV, and V (55 cases; 26.6%), selective including levels I, II, III, and IV (12 cases; 5.8%), modified radical (47 cases; 22.8%), and radical (19 cases; 9.2%). In all cases, at the end of the procedure, the endotracheal tube was temporarily disconnected from the ventilator. Keeping the dissected level IV area under clear visualization, an abdominal compression was performed. At this moment, any detected lymphatic leak was carefully clamped and tied with nonabsorbable sutures. After ventilating the patient, the intraoperative abdominal compression was repeated to reassure complete occlusion of the lymphatic vessel. Results In 13 cases (6.3%), a chyle leak was detected after performing the intraoperative abdominal compression. All leaks except for 2 were successfully controlled after 1 attempt. In these 2 patients, a patch of muscle and fat tissue was applied with fibrin glue on the top. In 1 of these patients, another chyle leak in a different location was detected only at the second intraoperative abdominal compression, and was also effectively closed. Postoperatively, there were 2 (1%) chyle fistulas, both among these 13 cases, and all were successfully managed with clinical measures only. No fistulas occurred among the remaining 193 patients in whom intraoperative abdominal compression did not demonstrate lymphatic leak. Conclusion To our knowledge, this is the first description of a specific maneuver to actively detect a lymphatic fistula at the end of a left neck dissection involving level IV. In this study, intraoperative abdominal compression was able to detect an open lymphatic vessel in 6.3% of the cases, as well as to assure its effective sealing in the remaining 93.7% of the patients. Moreover, no life-threatening high-volume fistula was noted in this study. (C) 2012 Wiley Periodicals, Inc. Head Neck, 2012

Tumor microenvironmental genomic alterations in juvenile nasopharyngeal angiofibroma

Background To better characterize the pathophysiology of juvenile nasopharyngeal angiofibroma (JNA), endothelial and stromal cells were evaluated by genomic imbalances in association with transcript expression levels of genes mapped on these altered regions. Methods. High-resolution comparative genomic hybridization (HR-CGH) was used in laser-captured endothelial and stromal cells from 9 JNAs. Ten genes were evaluated by quantitative real-timereverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) in 15 cases. Results. Although gains were more frequently detected in endothelial cells, 57% of chromosomal alterations were common by both components. Gene expression analyses revealed a positive correlation between endothelial and stromal components for ASPM, CDH1, CTNNB1, FGF18, and SUPT16H. A significant difference was found for FGF18 and AURKB overexpression in stromal cells and AR down-expression in endothelial cells. Conclusions. A similar pattern of gene expression and chromosomal imbalances in both exponents would suggest a common mechanism of functional regulation. AURKB, FGF18, and SUPT16H were identified as potential molecular markers in JNA. (C) 2011 Wiley Periodicals, Inc. Head Neck 34: 485-492, 2012

Global gene expression profiling of oral cavity cancers suggests molecular heterogeneity within anatomic subsites

Abstract Background Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is a frequent neoplasm, which is usually aggressive and has unpredictable biological behavior and unfavorable prognosis. The comprehension of the molecular basis of this variability should lead to the development of targeted therapies as well as to improvements in specificity and sensitivity of diagnosis. Results Samples of primary OSCCs and their corresponding surgical margins were obtained from male patients during surgery and their gene expression profiles were screened using whole-genome microarray technology. Hierarchical clustering and Principal Components Analysis were used for data visualization and One-way Analysis of Variance was used to identify differentially expressed genes. Samples clustered mostly according to disease subsite, suggesting molecular heterogeneity within tumor stages. In order to corroborate our results, two publicly available datasets of microarray experiments were assessed. We found significant molecular differences between OSCC anatomic subsites concerning groups of genes presently or potentially important for drug development, including mRNA processing, cytoskeleton organization and biogenesis, metabolic process, cell cycle and apoptosis. Conclusion Our results corroborate literature data on molecular heterogeneity of OSCCs. Differences between disease subsites and among samples belonging to the same TNM class highlight the importance of gene expression-based classification and challenge the development of targeted therapies.

Clinical and image findings in bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaws

Abstract: Bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaws (BRONJ) is characterized as exposed bone in the jaws for more than 8 weeks in patients with current or previous history of therapy with bisphosphonates (BPs) and no history of radiotherapy in the head and neck. We report a case series of 7 patients with BRONJ and analyze the variations of clinical and imaging signs, correlating them with the presence or absence of bone exposure. Among the patients, 6 were women and 1 was a man, aged 42–79 years. Five of the patients were using zoledronic acid and the other 2 alendronate. The use of BPs varied from 3 to 13 years. In 5 patients, tooth extraction was the triggering event of injuries. Panoramic radiographs and computed tomography (CT) were evaluated by a radiologist blinded to the cases. There were persistent unremodeled extraction socket even several months after tooth extraction in 3 of the cases that were consistent wit CT findings that also showed areas of osteosclerosis and osteolysis. Patients were treated according to the recommendations of the AAOMS, with surgical debridement and antibiotic coverage with amoxicillin in the symptomatic patients. The follow-up of these patients ranged from 8 to 34 months, with a good response to treatment. The image findings in this case series were not specific and showed no difference between each stages of BRONJ (AAOMS, 2009). The image features were similar in presence or absence of exposed bone.

Computational framework to support integration of biomolecular and clinical data within a translational approach

Background The use of the knowledge produced by sciences to promote human health is the main goal of translational medicine. To make it feasible we need computational methods to handle the large amount of information that arises from bench to bedside and to deal with its heterogeneity. A computational challenge that must be faced is to promote the integration of clinical, socio-demographic and biological data. In this effort, ontologies play an essential role as a powerful artifact for knowledge representation. Chado is a modular ontology-oriented database model that gained popularity due to its robustness and flexibility as a generic platform to store biological data; however it lacks supporting representation of clinical and socio-demographic information. Results We have implemented an extension of Chado – the Clinical Module - to allow the representation of this kind of information. Our approach consists of a framework for data integration through the use of a common reference ontology. The design of this framework has four levels: data level, to store the data; semantic level, to integrate and standardize the data by the use of ontologies; application level, to manage clinical databases, ontologies and data integration process; and web interface level, to allow interaction between the user and the system. The clinical module was built based on the Entity-Attribute-Value (EAV) model. We also proposed a methodology to migrate data from legacy clinical databases to the integrative framework. A Chado instance was initialized using a relational database management system. The Clinical Module was implemented and the framework was loaded using data from a factual clinical research database. Clinical and demographic data as well as biomaterial data were obtained from patients with tumors of head and neck. We implemented the IPTrans tool that is a complete environment for data migration, which comprises: the construction of a model to describe the legacy clinical data, based on an ontology; the Extraction, Transformation and Load (ETL) process to extract the data from the source clinical database and load it in the Clinical Module of Chado; the development of a web tool and a Bridge Layer to adapt the web tool to Chado, as well as other applications. Conclusions Open-source computational solutions currently available for translational science does not have a model to represent biomolecular information and also are not integrated with the existing bioinformatics tools. On the other hand, existing genomic data models do not represent clinical patient data. A framework was developed to support translational research by integrating biomolecular information coming from different “omics” technologies with patient’s clinical and socio-demographic data. This framework should present some features: flexibility, compression and robustness. The experiments accomplished from a use case demonstrated that the proposed system meets requirements of flexibility and robustness, leading to the desired integration. The Clinical Module can be accessed in http://dcm.ffclrp.usp.br/caib/pg=iptrans webcite.

Computer game-based and traditional learning method: a comparison regarding students’ knowledge retention

Abstract Background Educational computer games are examples of computer-assisted learning objects, representing an educational strategy of growing interest. Given the changes in the digital world over the last decades, students of the current generation expect technology to be used in advancing their learning requiring a need to change traditional passive learning methodologies to an active multisensory experimental learning methodology. The objective of this study was to compare a computer game-based learning method with a traditional learning method, regarding learning gains and knowledge retention, as means of teaching head and neck Anatomy and Physiology to Speech-Language and Hearing pathology undergraduate students. Methods Students were randomized to participate to one of the learning methods and the data analyst was blinded to which method of learning the students had received. Students’ prior knowledge (i.e. before undergoing the learning method), short-term knowledge retention and long-term knowledge retention (i.e. six months after undergoing the learning method) were assessed with a multiple choice questionnaire. Students’ performance was compared considering the three moments of assessment for both for the mean total score and for separated mean scores for Anatomy questions and for Physiology questions. Results Students that received the game-based method performed better in the pos-test assessment only when considering the Anatomy questions section. Students that received the traditional lecture performed better in both post-test and long-term post-test when considering the Anatomy and Physiology questions. Conclusions The game-based learning method is comparable to the traditional learning method in general and in short-term gains, while the traditional lecture still seems to be more effective to improve students’ short and long-term knowledge retention.

Convergence of two major pathophysiologic mechanisms in nasal polyposis: immune response to Staphylococcus aureus and airway remodeling

This review is addressed two pathophysiologic mechanisms implicated in the pathogenesis of nasal polyposis: the unique remodeling process found in nasal polyp tissue and the immune response of patients with nasal polyposis to Staphylococcus aureus. These two theories converge to the same direction in different aspects, including decreased extracellular matrix production, impaired T regulation and favoring of a Th2 immune response. In patients with nasal polyposis, an exaggerated immune response to Staphylococcus aureus may aggravate the airway remodeling process.

Valor da PET/CT na abordagem do câncer de cabeça e pescoço

OBJETIVO: Avaliar a PET/CT na abordagem de pacientes com câncer de cabeça e pescoço. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo retrospectivo de 63 prontuários e exames de PET/CT de pacientes com câncer de cabeça e pescoço. RESULTADOS: Foram encontradas alterações em 76% dos exames. Destes, 7 (11%) foram considerados falso-positivos, com SUV < 5,0. A PET/CT mostrou-se negativa em 15 situações (24%). Dos 14 casos nos quais se utilizou o exame para estadiamento, em 3 (22%) houve aumento no estadiamento. CONCLUSÃO: A PET/CT mostra-se como exame de potencial valor na rotina de avaliação de pacientes com câncer de cabeça e pescoço, entretanto, necessitamos de maior número de casos para definirmos protocolo de uso.

High-throughput sequencing of small RNA transcriptomes reveals critical biological features targeted by microRNAs in cell models used for squamous cell cancer research

Abstract Background The implication of post-transcriptional regulation by microRNAs in molecular mechanisms underlying cancer disease is well documented. However, their interference at the cellular level is not fully explored. Functional in vitro studies are fundamental for the comprehension of their role; nevertheless results are highly dependable on the adopted cellular model. Next generation small RNA transcriptomic sequencing data of a tumor cell line and keratinocytes derived from primary culture was generated in order to characterize the microRNA content of these systems, thus helping in their understanding. Both constitute cell models for functional studies of microRNAs in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC), a smoking-related cancer. Known microRNAs were quantified and analyzed in the context of gene regulation. New microRNAs were investigated using similarity and structural search, ab initio classification, and prediction of the location of mature microRNAs within would-be precursor sequences. Results were compared with small RNA transcriptomic sequences from HNSCC samples in order to access the applicability of these cell models for cancer phenotype comprehension and for novel molecule discovery. Results Ten miRNAs represented over 70% of the mature molecules present in each of the cell types. The most expressed molecules were miR-21, miR-24 and miR-205, Accordingly; miR-21 and miR-205 have been previously shown to play a role in epithelial cell biology. Although miR-21 has been implicated in cancer development, and evaluated as a biomarker in HNSCC progression, no significant expression differences were seen between cell types. We demonstrate that differentially expressed mature miRNAs target cell differentiation and apoptosis related biological processes, indicating that they might represent, with acceptable accuracy, the genetic context from which they derive. Most miRNAs identified in the cancer cell line and in keratinocytes were present in tumor samples and cancer-free samples, respectively, with miR-21, miR-24 and miR-205 still among the most prevalent molecules at all instances. Thirteen miRNA-like structures, containing reads identified by the deep sequencing, were predicted from putative miRNA precursor sequences. Strong evidences suggest that one of them could be a new miRNA. This molecule was mostly expressed in the tumor cell line and HNSCC samples indicating a possible biological function in cancer. Conclusions Critical biological features of cells must be fully understood before they can be chosen as models for functional studies. Expression levels of miRNAs relate to cell type and tissue context. This study provides insights on miRNA content of two cell models used for cancer research. Pathways commonly deregulated in HNSCC might be targeted by most expressed and also by differentially expressed miRNAs. Results indicate that the use of cell models for cancer research demands careful assessment of underlying molecular characteristics for proper data interpretation. Additionally, one new miRNA-like molecule with a potential role in cancer was identified in the cell lines and clinical samples.

Ein neues Lumineszenzverfahren zur quantitativen und räumlichen Darstellung von Produkten des Glukosestoffwechsels in Tumoren

Eine neue auf einer Pyruvat abhängigen Biolumineszenzreaktion basierende Methode zur quantitativen Bestimmung und räumlichen Darstellung von Pyruvat in Gefrierschnitten von Gewebeproben wurde entwickelt. Dabei wurden biochemische Reaktionen so verknüpft, dass sichtbares Licht proportional zum eingesetzten Pyruvatgehalt entstand. Eine hoch signifikante positive Korrelation beider Parameter ermöglichte eine Kalibrierung mit definierten Pyruvatgehalten und damit die Quantifizierung in unbekannten Proben. Die Nachweisgrenze lag bei 0,04 pmol Pyruvat mit einer Auflösung von 0,02 µmol/g. Das Biolumineszenzverfahren wurde mit Hilfe anderer Methoden validiert, wobei eine Wiederfindung mit einer konzentrationsabhängigen Abweichung von ≤ 15 % erzielt wurde. Ein wesentlicher Vorteil der neuen Methode gegenüber bisherigen Verfahren zum Pyruvatnachweis liegt in der Messwerterfassung definierter histologischer Gewebsareale. Dies wird durch computergesteuerte Überlagerung von Metabolitverteilungen mit Schnittbildern aus Strukturfärbungen und interaktiver, „optischer Mikrodissektion“ der Gewebeschnitte möglich. Ein weiterer Nutzen der Methode ist deren optionale Kombination mit der Biolumineszenztechnik für andere Stoffwechselprodukte. So ermöglicht eine exakte Superposition zweier Metabolitbilder von unmittelbar aufeinander folgenden Gewebeschnitten eine korrelative Kolokalisationsanalyse beider Metabolite. Das Ergebnis lässt sich zum einen in Form von „Pixel-zu-Pixel“-Korrelationen dokumentieren, zum anderen kann für jeden Bildpunkt ein Laktat/Pyruvat-Verhältnis als Maß für den Redoxzustand des Gewebes berechnet und dargestellt werden. Hieraus ergeben sich z.B. räumliche L/P-Verteilungen (L/P-Karten). Ein solches „Redoximaging“ durch Kartierung des L/P-Quotienten ist bislang mit keinem anderen Verfahren möglich. Während die Entwicklung des Pyruvatnachweises eine Kernaufgabe der vorliegenden Arbeit darstellte, bestand ein weiterer wesentlicher Teil in der praktischen Anwendung der neuen Methode im Bereich der experimentellen Tumorforschung. So ergaben Messungen an acht verschiedenen Linien von humanen HNSCC-Xenotransplantaten (n = 70 Tumoren) einen mittleren Pyruvatgehalt von 1,24 ± 0,20 µmol/g. In sechs Humanbiopsien derselben Tumorentität wurde ein durchschnittlicher Pyruvatgehalt von 0,41 ± 0,09 µmol/g gemessen. Bei den Xenotransplantaten konnte eine signifikante positive Korrelation zwischen der Summe aus Laktat und Pyruvat bzw. dem L/P Verhältnis und der Strahlensensibilität gefunden werden, wobei das L/P-Verhältnis ebenso wie die Summe aus Laktat und Pyruvat maßgeblich von Laktat bestimmt wurden. Der Zusammenhang der Metabolite mit der Strahlensensibilität lässt sich durch deren antioxidative Eigenschaften erklären. Da der Redoxzustand der Zelle kritisch bezüglich der Effizienz von ROS induzierenden Therapieansätzen, wie z.B. Bestrahlung oder bestimmter Chemotherapeutika sein kann, könnte die Bestimmung des L/P Verhältnisses als prognostischer Faktor prädiktive Aussagen über die Sensibilität gegenüber solchen Behandlungen erlauben.

Entwicklung eines pharmakologischen Modells zur Prüfung immuntherapeutischer Antikörper mit dreidimensionalen Tumorzellkulturen in vitro

In den letzten Jahren hat die Tumorbehandlung mit immunologischen Präparaten an Bedeutung gewonnen. Der allgemeine Ablauf der Testung eines Arzneimittelkandidaten sieht vor, zunächst in Zellkulturversuchen und Tierversuchen Wirkweise und Sicherheit, sowie voraussichtliche Abbauwege und mögliche Gefahren so beurteilen zu können, dass sie für einen Einsatz im Menschen in Frage kommen. Zur präklinischen in vitro-Testung werden dabei in der Regel Monolayer-Zellkulturen oder Einzelzellsuspensionen eingesetzt. Der Einsatz von 3D-Zellkulturmodellen, welche den Aufbau von Mikrometastasen oder intervaskuläre Areale in Tumoren exakter widerspiegeln, führt zu wesentlich besseren Voraussagen bezüglich der klinischen Wirksamkeit neuer Präparate. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Entwicklung und Anwendung eines neuen 3D-Zellkulturbasierten Systems zur Testung trifunktionaler bispezifischer Antikörper für die Tumorbehandlung, welches sich auch auf andere vergleichbare Präparate übertragen lässt.rnIn meiner Arbeit konnte ich mehrere humane Tumorzelllinien definieren, mit denen es gelang, stabile Co-Kulturen von Multi Cellular Tumour Spheroids (MCTS) mit Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC) in miniaturisierten Spinner-Flaschen zu etablieren. Spinner-Flaschen, in denen die im Kulturmedium befindlichen Immunzellen, MCTS und Therapeutika ständig frei zirkulieren, sind besonders für eine wirklichkeitsnahe Nachbildung der in vivo-Simulation mit disseminierten Tumorzellen oder mit malignem Aszites geeignet. Diese Art der Kultivierung erlaubte Beobachtungszeiten von ≥20 Tagen für eine große Bandbreite Analysemethoden. Zu den mit dem erstellten Protokoll standardmäßig durchführbaren Analysemethoden zählen unter anderem immunhistochemische Färbungen an Sphäroid-Gefrierschnitten, Vitalitätstest, Untersuchung der Plattierungs-Effizienz, Bestimmung der Sphäroidvolumina, Zytokinbestimmungen aus dem Medienüberstand mit Cytokine Bead Arrays, PCR-Analysen immunzellspezifischer Antigene, sowie durchflusszytometrische Analysen. Diese Methodenkombination erlaubt einen sehr detaillierten Einblick in die Wirkweise und Effizienz neuer Immuntherapeutika aus verschiedensten Blickwinkeln und stellt ein reproduzierbares Testsystem zur präklinischen Testung von Immuntherapeutika dar, das zukünftig als Bindeglied zwischen Monolayer-Zellkulturen und klinischen Prüfungen einen festen Platz einnehmen könnte.rnMit dem beschriebenen 3D-Zellkultur-System wurden in der vorliegenden Arbeit die trifunktionalen bispezifischen Antikörper catumaxomab (unter dem Handelsnamen Removab® für die Behandlung maligner Ascites zugelassen) und ertumaxomab (derzeit in klinischen Prüfungen) hinsichtlich ihrer Wirkweise untersucht. Die Antikörper besitzen im Gegensatz zu herkömmlichen monoklonalen Antikörpern zwei verschiedene Bindungsarme, einer gegen CD3 auf T-Zellen, der zweite gegen EpCAM respektive Her2/neu - beides weit verbreitete Tumorantigene - gerichtet. An ihrem Fc-Teil besitzen sie eine dritte Bindungskapazität, über welche sie an Fcγ RI, -IIa und -III positive akzessorische Zellen binden. Diese Kombination ermöglicht theoretisch die Ausbildung eines Tri-Zell-Komplexes aus T-Zelle, Tumorzelle und akzessorischer Zelle. Dies stellt eine wirkungsvolle Therapieoption unter Ausnutzung der körpereigenen, immunologischen Abwehr dar. rnIm Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass beide Antikörper eine Größenreduktion der Sphäroide mit den entsprechenden Tumorantigenen in gleichem Maße bewirkten und die Plattierungseffizienz durch ertumaxomab dosisabhängig reduziert wurde. Mit dem erstellten Testsystem konnte der Wirkmechanismus von catumaxomab auf Sphäroide der Zelllinie FaDu (Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom) detaillierter gezeigt werden: catumaxomab wirkte dosisabhängig auf die Reduktion der Sphäroidvolumina und die zunehmende Infiltration von CD45+ Zellen, die als T-, NK- und/oder dendritische Zellen identifiziert wurden. Des Weiteren rief die catumaxomab-Gabe eine verstärkte Ausschüttung der Zytokine IL-2, IFN-γ und TNF-α hervor. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass catumaxomab die zelluläre Immunantwort aktiviert.rnDie Standard-Tumorbehandlung beinhaltet die Gabe von Chemotherapeutika. Oft werden dafür Zytostatika mit dem unerwünschten Nebeneffekt auch gesunde proliferierende Zellen anzugreifen verwendet. Dies kann prinzipiell auch die Wirksamkeit der Antikörper-Therapie beeinflussen. Aus diesem Grund wurden in dieser Arbeit zusätzlich vergleichende Kombinations-Versuche mit catumaxomab und einem gängigen Zytostatikum - Cisplatin - durchgeführt. Mit Untersuchungen der Sphäroidvolumina, Vitalitätstests und Plattierungseffizienz konnte gezeigt werden, dass die Wirkung von catumaxomab bei gleichzeitiger Anwendung beider Therapeutika aufrecht erhalten bleibt und diese sogar additiv verstärkt wird. Eine Kombinationstherapie im Menschen ist daher denkbar.rnrn

Das Phosphoproteom von Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereichs nach Bestrahlung und Applikation des Cyclooxygenase-Inhibitors Flurbiprofen

Ziel: Die Radiotherapie hat in der Behandlung von Plattenepithelkarzinomen des Kopf- und Halsbereichs nach wie vor einen hohen Stellenwert. Der Erfolg eines Therapieregimes, das die Behandlung mit ionisierenden Strahlen einschließt, ist jedoch häufig limitiert durch die Entwicklung radioresistenter Tumorzellpopulationen, die nicht selten durch die Bestrahlung selbst induziert wird. Die Mechanismen, die zu einer solchen bestrahlungsinduzierten Radioresistenz führen sind bisher nur unvollständig verstanden und Methoden, durch die die Entwicklung von Radioresistenz verhindert werden könnte, wie beispielsweise der präventive Einsatz von Pharmazeutika, sind bislang nicht systematisch untersucht. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu überprüfen, ob der Cyclooxygenase-Inhibitor Flurbiprofen durch Bestrahlung induzierte Veränderungen der Phosphoprotein-Expression verstärken oder abschwächen kann und ob sich aus solchen Modifikationen des Bestrahlungsergebnisses ein radioprotektiver Effekt der Flurbiprofenapplikation ableiten lässt. Methoden: Es wurde ein experimenteller Ansatz gewählt, der mittels 2D PAGE und anschließender MALDI-TOF Massenspektrometrie das Phosphoproteom einer HNSCC-Zelllinie unter verschiedenen Bedingungen untersuchte. Die Zellen wurden entweder mit einer Energiedosis von 8 Gy bestrahlt, mit einer 200 μM Flurbiprofen enthaltenden Lösung inkubiert oder sie wurden mit einer Kombination aus Flurbiprofenapplikation und Bestrahlung behandelt. Vor der 2D PAGE wurden die Phosphoproteine durch IMAC angereichert. Zur Verbesserung der Gel-Analytik wurde die Software Delta 2D angewendet, die zum Ausgleich von Laufweitenunterschieden zwischen den Gelen ein Warping vorsieht. Ergebnisse und Diskussion: Bei der Analyse, der unter den verschiedenen experimentellen Bedingungen differentiell exprimierten Phosphoproteinen mittels bioinformatischer Hilfsprogramme wie z.B. WEBGestalt und STRING, wurden sieben Proteine mit Bedeutung für das Wachstum und die Entdifferenzierung von Tumoren identifiziert und einer ausführlichen Literaturrecherche unterzogen. Auf diese Weise konnten die Ergebnisse der für die vorliegende Arbeit durchgeführten Experimente in den systembiologischen Kontext eingeordnet werden. Besonders hervorzuheben ist die Herabregulierung der möglicherweise Radioresistenz vermittelnden Proteine GRP-75, 14-3-3 sigma und CRT sowie die Herabregulierung des anti-apoptotischen und tumor-begünstigenden Hsp60 durch Flurbiprofen. Die Verminderung der Expression unterstreicht das Potential dieses Pharmakons sowie der Klasse der COX-Inhibitoren als mögliche radiosensitivierende und tumorsuppressive Substanzen.

Untersuchungen zur Wechselbeziehung zwischen Proteom, Energiestoffwechsel, Redoxstatus und Radiosensibilität von Tumorzellen in vitro und in vivo

Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war die Erforschung ursächlicher Unterschiede im Energiestoffwechsel von hoch- und niedrig-glykolytischen Tumorzelllinien. Darüber hinaus wurde die Hypothese überprüft, wonach eine hohe glykolytische Aktivität in Tumorzellen zu einer Anreicherung von antioxidativen Metaboliten führt und infolgedessen eine Therapieresistenz gegen Gammabestrahlung hervorruft. Abschließend sollte durch biochemische und gentechnische Manipulationen des Energie- bzw. Glukosestoffwechsels die Strahlenresistenz von Tumorzellen verändert und somit neue therapeutische Interventionen eröffnet werden.rnDie zur Klärung dieser Fragestellung erforderlichen molekularbiologischen Experimente erfolgten an jeweils zwei Ovarialkarzinomzelllinien (OC316 und IGROV-1) und zwei Plattenepithelkarzinomzelllinien der Kopf- und Halsregion (SAS und FaDu) sowie den entsprechenden Experimentaltumoren.rnUnabhängig von der Tumorentität und dem Tumormodell konnte gezeigt werden, dass eine erhöhte Expression Stoffwechsel-assoziierter Proteine mit einem gesteigerten Energiestoffwechsel einhergeht. Der Transfer der Ovarial- und Plattenepithelkarzinomzelllinien in das Mausmodell führte zu keiner grundsätzlichen Änderung des Tumormikromilieus. So wies die hoch-metabolische Linie OC316 in vitro und in vivo eine stark erhöhte MCT-4 Expression auf, deren gentechnische Inhibition jedoch zu keiner Reduktion der Glykolyserate führte.rnDie Hypothese, dass die Laktatproduktion als prädiktiver Marker für die Strahlenresistenz einer Tumorzelllinie fungiert, konnte nicht bestätigt werden. Jedoch führte die Manipulation der intrazellulären Laktatbildung und des Energiestoffwechsels mit nicht zelltoxischen Konzentrationen von 2-Deoxy-D-glukose (2DG) und Rotenon (ROT) bei den Ovarialkarzinomzelllinien zu einer Erhöhung der intrazellulären O2--Anionen, einer Zunahme der Strahlenempfindlichkeit sowie zur Steigerung der initialen und residualen DNA-Doppelstrangbrüche nach Gammabestrahlung.rnHierbei wirken 2DG und ROT synergistisch durch die Inhibierung antioxidativer Systeme sowie durch die Erhöhung des zellulären Radikal-Status. Die Anwendung von Stoffwechselmanipulatoren zur Optimierung und Unterstützung vorhandener Radikal-erzeugender Therapieformen wird aktuell in klinischen Studien überprüft. Translational könnte die durch 2DG und ROT beschriebene Erhöhung der Strahlenempfindlichkeit bei Ovarialkarzinomzelllinien z. B. in Kombination mit intensitätsmodulierten Strahlentherapien neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen, was in weiterführenden in vivo Studien zu überprüfen ist.rn

Palatal swelling as the first and only manifestation of extranodal follicular non-Hodgkin lymphoma: a case presentation

Non-Hodgkin lymphomas (NHLs) in the head and neck region are malignant lymphoid neoplasms that usually originate from B-lymphocytic cell lines. Primary extranodal manifestations of this hematolymphoid tumor in the oral cavity are rare and involve the maxillary jaw including the palatal soft tissues, the mandible, and gingival tissues in patients between 60 and 70 years of age without sex predilection. This case report of an extra-nodal NHL in the palate of a 75-year-old patient emphasizes the importance of accurate clinical, radiographic, and histologic diagnostic procedures to avoid delayed diagnosis or inappropriate treatment strategies. Chemotherapy, radiotherapy, or a combination of the two with a regular clinical and hemic follow-up is recommended.

Primary tuberculosis of the TMJ: presentation of a case and literature review

Tuberculosis (TB) is a frequent health problem. The prevalence of extrapulmonary TB has increased in the last couple of years. Head and neck tuberculosis forms nearly 10% of all extrapulmonary manifestations of the disease. TB of the temporomandibular joint (TMJ) is rare; only a few cases have been reported. The clinical appearance of TB infection of the TMJ has been described as unspecific, resembling arthritis, osteomyelitis, cancer or any kind of chronic joint diseases. This article describes a 22-year-old woman with pain and left preauricular swelling. Magnetic resonance imaging and computed tomography showed an expansive process with destruction of the left condyle and condylar fossa. A fine needle aspiration examination of the swelling showed non-specific granulomatous inflammation. In the following days, a preauricular fistula developed, of which a swab and biopsy specimens were taken. Histological and microbiological examinations revealed an infection with Mycobacterium tuberculosis. The initial antituberculosis treatment consisted of a combination of four antibiotics and could be reduced to two antibiotics in the course of treatment. The treatment was completed successfully after 9 months.