School of Medicine and Health
Hier findest du die Arbeiten, die unter der School of Medicine and Health seit 2022 verfasst wurden. Diese sind nach den einzelnen Lehrstühlen geordnet.
Die School of Medicine and Health unterteilt sich in die Departments Medizin und Sport- und Gesundheitswissenschaften.
Lehrstuhl für interventionelle Radiologie
Klinische Evaluierung der arteriellen Flussraten unter Verwendung der syngo iFlow® - Software Visualisierung und Quantifizierung der Veränderung der Flussdynamik durch periphere arterielle Interventionen (2024)
Im Bereich der Gefäßmedizin sind die Diagnose und die darauf basierende Therapie zwei Gebiete, in denen kontinuierlich nach Verbesserung und Fortschritt gestrebt wird. Insbesondere bei weit verbreiteten Erkrankungen wie der arteriellen Verschlusskrankheit, die viele Menschen betrifft, ist eine fortlaufende Optimierung der Verfahren und Diagnosemöglichkeiten von herausragender Bedeutung. Eine präzise Diagnose ermöglicht eine effektivere Behandlung der Patienten.
Das Ziel dieser Forschungsarbeit bestand darin, die Veränderungen im Blutfluss während flussverbessernder Eingriffe zu visualisieren und quantifizieren. Dies wurde mithilfe der syngo iFlow® – Software von Siemens durchgeführt. Ein zusätzliches Ziel war die Überprüfung der Praxistauglichkeit dieser Software.
Zu diesem Zweck wurden retrospektiv und prospektiv Daten von elf flussverbessernden Eingriffen gesammelt und ausgewertet. Obwohl die Praxistauglichkeit des Systems wie erwartet nachgewiesen werden konnte, zeigten sich im Verlauf der Arbeit auch einige
Ungenauigkeiten in der Anwendung.
In der abschließenden Diskussion wurden die Limitationen der Studie erörtert, und Ausblicke in die Zukunft gegeben. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die in dieser Studie verwendete Software eine vielversprechende Möglichkeit bietet, die Analyse von flussverbessernden Eingriffen bei peripheren arteriellen Verschlüssen zu verbessern. Die Software kann die Verschlüsse detailliert abbilden und ist benutzerfreundlich gestaltet. Daher scheint die Software in Zukunft vielversprechende Aussichten zu haben.
– Sude Cakar, OvTG
Die Messung des Perfusionsindex zur einfachen Erfolgskontrolle während minimal-invasiver Rekanalisationen von Beinarterien (2023)
– Leonhard Waggershauser, OvTG
Neurochirurgische Klinik und Poliklinik
Wachoperationen mit 4 mA Stimulationsstärke: Beurteilung der Effektivität und Sicherheit für Patienten mit sprachrelevanten Hirntumoren (2023)
Zielsetzung: Um die Anzahl der epileptischen Anfälle während der Operation zu minimieren, wird eine möglichst geringe Stimulationsspannung angestrebt. Deswegen war das Ziel dieser Arbeit, zu evaluieren, ob 4 mA als Spannung ausreichend sind.
Methode: Es wurden perioperative klinische Faktoren und intraoperative Komplikationen bei 24 Patienten explorativ untersucht, die eine Wachoperation mit der Stimulationsstärke 4 mA erhalten haben.
Ergebnisse: Bei den 24 Gliom-Patienten (Alterdurchschnittlich= 50 Jahre, 67 % männlich), traten während der Operation nur vereinzelt Komplikationen, einmalig in Form eines epileptischen Anfalles auf. Sprache wurde in 6 Fällen in Tumornähe identifiziert. Postoperativ zeigten sich neben permanenten (17 %) und verbesserten (4 %) Sprachdefiziten sowie keinen sprachlichen Veränderungen (37 %) vorwiegend transiente Sprachdefizite (42 %).
Diskussion und Fazit: Diese Ergebnisse demonstrieren, dass erfolgreich positive Punkte gefunden wurden und eine Minderheit der Patienten bleibende sprachliche Schäden davontrugen. Folglich sind Wachoperationen mit dieser niedrigen Stimulationsstärke durchführbar. Da die Anzahl der epileptischen Anfälle sehr gering war, scheint diese Art der Tumorresektion eine sehr sichere Option für den Patienten darzustellen.
AG Viszeralchirurgie
Untersuchung des Einflusses des Leberfibrosegrades auf die Überlebensrate und das Rezidivrisiko (2022)
Die Leberfibrose ist eine der häufigsten Lebererkrankungen in Deutschland. Dabei kommt es durch verschiedene Noxen zu einer Schädigung der Hepatozyten und zu einem Umbau der extrazellulären Matrix (ECM). Eine Fibrose kann nicht nur zu einer Zirrhose führen, die mit einem Funktionsverlust der Leber einhergehen kann, sondern auch zu einem hepatozellulären Karzinom (HCC), dem häufigsten lebereigenen malignen Tumor.
Ziel der Arbeit ist die Bestimmung des Fibrosegrades von Lebergewebeproben mithilfe der etablierten Fibrosemarker alpha-SMA und Sirius Red. Dabei werden beide Methoden verglichen und der Fibrosegrad anschließend mit den epidemiologischen Daten korreliert.
Das Patientenkollektiv besteht aus Lebergewebeproben und epidemiologischen Daten von zehn Patienten, bei denen zwischen dem 23.03.2015 und 01.02.2018 im Klinikum rechts der Isar eine Resektion eines HCC vorgenommen wurde. Von den Lebergewebeproben wurden Schnitte angefertigt, welche anschließend histologisch ausgewertet und in Fibrosegrade eingeteilt wurden. Im Anschluss wurden die epidemiologischen Daten der Patienten ermittelt und auf Korrelation zwischen dem Fibrosegrad und Überleben bzw. Rezidivauftreten überprüft.
Sirius Red und alpha-SMA bestimmten den Fibrosegrad sehr zuverlässig, lediglich bei einem Patienten stimmten histologische und histopathologische Beurteilung nicht überein. Auch eine makrovesikuläre Steatose konnte mithilfe der Marker identifiziert werden. Insgesamt stand die alpha-SMA-Färbung in einem noch besseren Einklang mit den histopathologischen Ergebnissen. Es besteht eine Korrelation zwischen der Fibrose und den Überlebens- und Rezidivdaten, diese ist allerdings unabhängig vom Fibrosegrad. Es wurde festgestellt, dass Patienten mit Fibrose eine schlechtere Überlebensdauer gegenüber nicht fibrotischen Patienten zeigten. Auch die Lebensdauer der Patienten mit Rezidiv wurde durch eine Fibrose negativ beeinflusst. Des Weiteren verschlechterten mehrere Faktoren wie Fibrose, Rezidiv oder Steatose in Kombination die Prognose in Bezug auf Überleben und Überlebensdauer.
Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II
Morphologische Charakterisierung und klinische Korrelation von Patienten-derivierten Organoiden des Pankreaskarzinoms (2024)
Das duktale Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse (PDAC) weist mit einer 5-JahresÜberlebensrate von 9 % eine der niedrigsten Überlebensraten aller Krebserkrankungen auf (Schlitter et al. 2021). Es wird außerdem prognostiziert, dass PDAC im Jahr 2030 die zweithäufigste tumorbedingte Todesursache sein wird. Die Herausforderungen bei PDAC liegen in einer späten Diagnosestellung, einer komplexen Tumorbiologie und einer ausgeprägten Therapieresistenz (Reißig und Siveke 2020).
Trotz der Fortschritte im Verständnis der PDAC-Pathogenese besteht nach wie vor die Notwendigkeit diagnostische und therapeutische Ansätze zu verbessern. Hierfür hat sich das ex vivo Modell Organoide als praktikables System erwiesen. Bei Organoiden handelt es sich um Gruppen von Zellen, die sich in komplexen dreidimensionalen Strukturen organisieren. Sie werden direkt aus primärem Gewebe, embryonalen oder pluripotenten Stammzellen erzeugt und besitzen die Fähigkeit zur Selbstvermehrung und Selbstorganisation. Außerdem können sie ein ähnliches Erscheinungsbild und eine ähnliche Funktionalität wie das ursprüngliche Gewebe beibehalten (Moreira et al. 2018).
In der vorliegenden Arbeit wurde die unterschiedliche Bildung und Morphologie von zwei von PDAC-Patienten stammenden Organoid-Linien im Laufe von fünf Wochen mit einem Hellfeldmikroskop mit angeschlossener Kamera in Bildern festgehalten, quantifiziert und mit den verfügbaren klinischen Daten der beiden Patienten in Verbindung gebracht. Es wurden vorhandene Mutationen, die TNM-Klassifikation des PDAC-Tumors und der Wert des serologischen Tumormarkers CA19-9 berücksichtigt. So hat sich gezeigt, dass sich die Organoide der Patientin mit der KRAS G12V Mutation, die auch eine höhere TNMKlassifizierung und einen höheren CA19-9 Wert hatte, durch eine insgesamt höhere Proliferation und einem höheren Anteil an Organoiden mit ausgefülltem Lumen auszeichnen. Nur das Messen der Fläche der Organoide der beiden PDO-Linien kann aufgrund starker Schwankungen nicht als aussagekräftige Untersuchung betrachtet werden. Daher sind zusätzliche Tests erforderlich, um eine klare Klassifikation hinsichtlich der Proliferation zwischen den beiden PDO-Linien vorzunehmen.
Vergleich des Nutzungsverhaltens von öffentlicher Ladeinfrastruktur und der Bestandsentwicklung von Elektrofahrzeugen in München (2023)
Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie
Quantification of protein levels in blood plasma as a marker for healing progression in clavicula fractures and the influence of external factors (2024)
Einflussfaktoren des perioperativen Delirs - proinflammatorische, antiinflammatorische und neurologische Aspekte (2022)
Ein Delir führt häufig zu einem längeren Krankenhausaufenthalt und höherer Mortalität. Die genauen Mechanismen für die Entstehung eines Delirs sind bisher unbekannt. Aufgrund dessen widmete sich diese Arbeit der Frage, ob das perioperative Delir bei geriatrischen Patienten im Rahmen einer hüftnahen Oberschenkelfraktur mit einem bestimmten immunologischen Phänotyp einhergeht. Die vorliegende Studie analysierte eine Auswahl von proinflammatorischen, antiinflammatorischen und neurologischen Markern in Serumproben von 27 Patienten zu drei Zeitpunkten mittels Multiplex-ELISA-Prinzip.
Die proinflammatorischen Analyten wiesen größtenteils in der Delir-Gruppe höhere Werte auf als in der Kein-Delir-Gruppe. Zwischen Delir- und Kein-Delir-Gruppe lag bei CD44 am Tag der Aufnahme der deutlichste Unterschied vor. Die antiinflammatorischen Analyten zeigten keine signifikanten Unterschiede, wobei jedoch für IL-10 für alle Zeitpunkte höhere Ausschüttungswerte bei der Delir-Gruppe beobachtet wurden. Bei den neurologischen Analyten konnten keine einheitlichen zeitlichen Verläufe festgestellt werden. Überwiegend hatte die Delir-Gruppe die höheren Werte im Vergleich zu der Kein-Delir-Gruppe, dies traf vor allem auf S100B zu. Den deutlichsten Unterschied im zeitlichen Verlauf zwischen den Gruppen zeigte Enolase 2.
Die Analyse des immunologischen Phänotyps zeigte in der Delir-Gruppe höhere Werte der proinflammatorischen Marker im Vergleich zur Kein-Delir-Gruppe. Zusätzlich gaben die erhöhten neurologischen Markerwerte der Delir-Gruppe Hinweise auf eine neuroinflammatorische Beteiligung.
Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Etablierung von Nachweisverfahren für die genotypische DNA-Sequenz von α4-Knockout-Mäusen (2022)
Es wird vermutet, dass Anästhetika partiell oder gänzlich über GABA-Rezeptoren wirken. Doch trotz ihres routinemäßigen Einsatzes sind die genauen Wirkmechanismen von Anästhetika weiterhin unklar. Bereits bekannt ist, dass die α4-Untereinheit von GABAA-Rezeptoren eine wichtige Rolle beim Erwachen aus der Narkose spielt.
Die Zielsetzung dieser Arbeit war die Detektion der genotypischen DNA-Sequenz der Knockout-Mäuse, deren α4-Untereinheit des GABAA-Rezeptors ausgeschaltet wurde. Bei dem ausgewählten Verfahren dieser Forschungsarbeit handelt es sich um die Genotypisierung. Dabei wurde die für die Deaktivierung der α4-Untereinheit des GABAA-Rezeptors verantwortliche Sequenz in der DNA mit Hilfe der PCR vervielfältigt. Zur Auftrennung dieser DNA wurde anschließend die Methode der Gelelektrophorese angewandt. Hierbei wurden die DNA-Fragmente ihrer Größe nach sortiert. Ein Bild des Gels wurde anschließend unter Einstrahlung von UV-Licht aufgenommen. Ihm kann entnommen werden, bei welchen Proben die genotypische DNA-Sequenz der Knockout-Mäuse vorliegt.
Für diese Vorgehensweise wurde ein zuverlässiges Protokoll entwickelt. Dabei wurde die Annealing Temperatur der PCR variiert, um eine bestmögliche Primerbindung zu gewährleisten. Durch diese Variation gelang es, die genotypische DNA-Sequenz der Knockout-Mäuse zu detektieren. Es hat sich herausgestellt, dass die optimale Primerhybridisierungstemperatur bei 60°C liegt.
Klinik und Poliklinik für Chirurgie
Simultaneous versus staged resection of colorectal cancer and synchronous liver metastases: A retrospective, single center, follow-up study (2024)
Background: Surgical treatment of colorectal cancer with synchronous liver metastases is at present seen as standard of care. The surgical treatment offers two different possible approaches, the two staged or the simultaneous resection of the primary colorectal tumor and the liver metastases. Currently, there is no consensus on the most favorable approach.
Materials and Methods: This is a retrospective study. Patients who underwent resection of both the primary colorectal tumor and liver metastases at the University hospital “TUM Klinkum rechts der Isar” between 2017 and 2022 were included. Clinical, histopathologic, serologic and survival data were analyzed. Outcomes included overall survival, postoperative complications and average length of surgery and hospital stay.
Results: Overall, 36 patients underwent resection of the primary tumor and synchronous liver metastases. Resection was performed simultaneously in 15 patients and in two sessions in 21 patients. Patient outcomes and characteristics were mostly comparable. We found a shorter average length of total hospital stay (23 days versus 32 days; p = 0.155) and length of total surgery time (391 min versus 577min; p = 0.328) for the simultaneous resection group compared to the staged resection patients. Kaplan-Meier analysis showed no significant differences in peri- and postoperative mortality between the two groups. The postoperative rate of complications showed no significant difference. The overall survival (p = 0.725) was similar between the two groups but the disease recurrency seemed slightly higher for the simultaneous group (100% versus 75%; p = 0.614).
Conclusion: The simultaneous resection of the primary colorectal tumor and liver metastases may be favorable compared to the staged resection in terms of length of hospital stay and total surgery time. The simultaneous approach is not inferior to the staged approach in terms of postoperative mortality and complications and can therefore be regarded as a safe procedure. More studies in larger patient cohorts are needed to shed further light on this issue.
Analyse des gastrischen pH-Milieus anhand eines biologischen pH-Sensors mit fluoreszierenden Escherichia coli Bakterien (2024)
In der folgenden Arbeit wurde untersucht, ob es möglich ist, anhand von gentechnisch veränderten Escherichia coli Bakterien, den gastrischen pH-Bereich bei Gesunden und Kranken zu ermitteln. Ziel der Arbeit war es, einen miniaturisierten biologischen pH-Sensor auf Basis genetisch veränderter Bakterien zur Messung des pH-Wertes in Gewebeproben oder biologischen Flüssigkeiten zu testen.
Hierfür wurden Magensaftproben von drei Patienten, während Routine-Magenspiegelungen erhoben. Es wurde hinsichtlich der Lagerung untersucht, ob sich der pH-Wert der Proben nach Schockgefrieren in flüssigem Stickstoff und erneutem Auftauen veränderte. Zudem wurde der pH-Wert nach Zentrifugation überprüft, um präzise Messwerte mittels pH-Messstäbchen zu erhalten.
Weiter wurden E. coli Bakterien in die Humanproben ausgesetzt, um festzustellen, wie lange die Bakterien unter einem pH-Wert von näherungsweise 4,5-1,5 überleben können.
Die folglich verwendeten gentechnisch veränderten E. coli Bakterien zeigen die Ausprägung eines fluoreszierenden Proteins in einer bestimmten Farbe nach Anregung mit Licht. Ihre Reaktionen auf den veränderten pH-Wert wurden anschließend beobachtet.
In zwei wiederholten Versuchen wurde konsistent festgestellt, dass die Bakterien einen gastrischen pH-Bereich nicht standhalten können und generell in den Patientenproben nicht dauerhaft überlebten.
Histologische Charakterisierung peritonealer humaner Adhäsionen (2024)
Peritoneale Adhäsionen sind eine komplexe Erkrankung mit einem hohen klinischen Stellenwert. Sie können zu einer Reihe von Komplikationen führen, darunter Darmverschluss und Darmobstruktion. Die histologische Zusammensetzung der Adhäsionen ist ein wichtiger Faktor, der das Risiko für Komplikationen beeinflusst.
Die vorliegende Arbeit liefert neue Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen der histologischen Zusammensetzung peritonealer Adhäsionen und klinischen Parametern. Die Ergebnisse legen nahe, dass eine höhere Adhäsionslast mit einer höheren Belastung durch glatte Muskelzellen und einer konträr niedrigeren Belastung durch Fettgewebe einhergeht. Dies lässt Rückschlüsse ziehen auf die Adhäsionsmenge, im Bezug auf die Anzahl und Distanz vorheriger Operationen.
Die Ergebnisse dieser Studie sind ein wichtiger Schritt zur Verbesserung des Verständnisses von peritonealen Adhäsionen. Sie können dazu beitragen, neue Therapieansätze zu entwickeln, die das Risiko für Komplikationen verringern. Eine weitere Untersuchung dieser Zusammenhänge ist notwendig, um die Entwicklung neuer Therapieansätze zu ermöglichen.
Die Rolle von CatapsinS bei der Lungenmetastasierung des Pankreasadenokarziom (2024)
Das Pankreaskarzinom des exokrinen Gangsystems (PDAC) zeichnet sich durch seine hohe Aggressivität und Tendenz zur Metastasierung in entfernte Organe aus, darunter die Lungen, Milz und Leber. Ein umfassendes Verständnis der molekularen und genetischen Mechanismen, die diesem metastatischen Verhalten zugrunde liegen, ist entscheidend für die Entwicklung zielgerichteter Therapien. Die vorliegenden, bisher unveröffentlichten Daten zeigen, dass CTSS in den PDAC-Zellen von Patienten mit Lungenmetastasen im Vergleich zu jenen ohne Lungenmetastasen überexprimiert ist. Das Forschungsziel dieser Studie war es, herauszufinden, ob eine Überexpression der Protease CTSS die Lungenmetastasierung des Pankreasadenokarzinoms fördert. Zur Untersuchung dieser Frage wurden Tumorzellen aus den Pankreastumoren genetisch modifizierter KPC-Mäuse mit onkogenem CTSS durch das Sleeping-Beauty-Transposon-System erzeugt. Die editierten KPC-CTSS-Zellen zeigten eine erhöhte metabolische Aktivität bei unverändertem Zellzyklus und Zelltod. Interessanterweise entwickelten Mäuse, denen KPC-CTSS-Zellen transplantiert wurden, tumorähnliche Formationen in den Lungen, während Mäuse mit KPCWT-Zellen eine normale Lungenmorphologie aufwiesen. Diese Ergebnisse weisen auf eine potenzielle Affinität von KPC-CTSS-Zellen zur Lungenmetastasierung hin, wie es aufgrund der Hypothese erwartet wurde. Diese Erkenntnisse bieten wichtige Ansätze für die weitere Erforschung der molekularen Mechanismen hinter der Metastasierung des Pankreaskarzinoms und möglichen therapeutischen Interventionen.
Analyse von tumorassoziierten Blutgefäßen: Vaskularisierung als diagnostischer und prognostischer Parameter (2023)
Biologische Kleber: Ein empirischer Vergleich gängiger Formen und Ansatzpunkte einer Neuentwicklung (2023)
Chronological development of quality of life of patients that underwent Ivor-Lewis-abdominothoracic-esophagectomy with reconstruction with gastric elevation (2022)
This paper will focus on the impact of the ivor lewis esophagectomy on patients’ lives for further research and curative care development based on research done at the Klinikum rechts der Isar with patients diagnosed with either squamous cell carcinoma or adenocarcinoma of the esophagus and underwent an abdominothoracic esophagectomy with reconstruction with gastric elevation.
Strukturierte Aufbereitung von OMICS-basierten Datensätzen aus der Mikrobiomanalyse bei Darmkrebs mithilfe von Big-Data-Verfahren (2022)
Professur für Sportgeräte und Sportmaterialien
Gummireibung - Analyse und Vergleich moderner Trailrunning-Schuhe bei extremen Bedingungen (2023)
Professur für Sport- und Gesundheitsdidaktik
How to raise sports awareness in children and adolescents (2023)
The purpose of this paper is to showcase the importance of physical activity (PA) and to address the issue of the declining rate of exercise among children and adolescents (CA). This article examines possible factors affecting CA’s current PA and shows the current PA level among CA.
We need to raise sports awareness in CA because they need less time to learn and adapt to new things than adults. With increased age, it gets more challenging to establish habits.
Our industrial world is filled with many problems like excessive gadget use, unhealthy diets, and insufficient nature, like more cities with fewer parks. These might be a few factors that play a role in the way CA exercise less and how healthy they are. Therefore, we need to take measures and try to increase sports awareness. For that, we did a cross-sectional study and tried to understand the current status of exercise in CA. Further, we tried to find solutions to encourage CA to do more sports. We wanted to know where the CA play and exercise and how they perceive their environment. We conducted interviews (WALKI-MUC project) between ages six to 17 and workshops (PAKTan project) with children from daycare to collect the data. Both projects worked with children of different ages. We compared how younger and older children perceive their environment differently and which conditions they need for being physically active. We found out that age plays a massive role in exercise and that we must first consider the age of any individual before we try to do anything else. Even the environment where children and adolescents exercise or play is also connected with their age. Ultimately, we cannot define a universal solution to increase sports awareness, but we can implement different approaches a few things, like putting CA in sports clubs or encouraging sports more in schools. These things might encourage physical activity in children and adolescents.
With our gained knowledge, we can think of new ways to improve the environment in order to provide PA friendly places for CA to exercise.
Arbeitsgruppe Sportpsychologie
Vergleich von Mädchen und Jungen im Fußball bezüglich ihres angstbezogenen Verhaltens (2023)
Das Thema Wettkampfangst ist im Jugendfußball im Gegensatz zum Erwachsenenfußball ein noch recht unerforschtes Feld. Daher ist es notwendig auch hier zu handeln, um junge Athleten und Athletinnen besser unterstützen zu können. Deshalb ist das Ziel der vorliegenden Arbeit, Jungen und Mädchen in Bezug auf ihr angstbezogenes Verhalten zu untersuchen. Dazu lautet die Forschungsfrage wie folgt: Unterscheidet sich das angstbezogene Verhalten von Mädchen und Jungen im Fußball?
Um diese zu beantworten, wurde eine Beobachtungsstudie durchgeführt. Dabei wurden mit selbst erstellten Beobachtungsprotokollen Jugendfußballmannschaften betrachtet und jeweils Verhaltensauffälligkeiten codiert. Die betreffenden Mannschaften waren alle aus dem U15- respektive U17-Bereich.
Die Ergebnisse zeigten, dass gerade in Bezug auf Verhalten und Geschlecht Unterschiede bestehen, wobei die Haltung allerdings keinen signifikanten Zusammenhang mit sich bringt. Hingegen zeigen Mädchen während des Wettkampfes mehr angstnegatives Verhalten. Im Bereich der Ligenzugehörigkeit hatten geschlechterunabhängig Spieler und Spielerinnen aus höheren Ligen eine aufrechtere Haltung.
Die Arbeit zeigt, dass es sehr wohl geschlechterabhängige unterschiedliche Verhaltensweisen gibt. Diese lassen aber nicht immer Mädchen ängstlicher wirken. Des Weiteren muss auch auf Motive des Sporttreibens geachtet werden, um die verschiedenen Handlungen einordnen zu können.
Lehrstuhl für Trainingswissenschaft und Sportinformatik
Leistungsbezogene Analyse der Bodenkontaktzeiten im Anlauf in den Sprungdisziplinen Hochsprung und Weitsprung der Leichtathletik mit Hilfe von Inertialmessgeräten (2023)
The aim of this study is to use ground contact times determined by inertial measurement units to find out if contact times in the high jump are related to performance. Furthermore, it is investigated how constant the contact times of the approach in high jump is and whether there are similarities to long jump. Three already experienced athletes were equipped with IMUs on the outer ankles of the foot and performed a total of 23 attempts within one training session in high jump. Two of them also performed 9 attempts within one training session in long jump with these sensors. The standard deviation of the ground contact times shows a rather less constant approach for one athlete and an already relatively regular run-up for the other two athletes. The correlation of ground contact times with the height achieved is calculated. The difference in the correlation of the individual athletes is significantly large. The strongest correlation is -0.90, while the strongest correlation of another athlete is only -0.23. We find that the shorter the contact times the larger the height achieved. However, this only applies up to a certain limit. When comparing the contact times of high jump to long jump there is a similarity because the contact times decreases more and more with each step. The contact times for long jump are always about 0.05 seconds shorter than those for high jump.
Professur für Biomechanik im Sport
Beschreibung der Rückenhaltung von ErstklässlerInnen mit der idiag M360 MediMouse und Vergleich der stehenden Haltung und sitzenden Schreibhaltung (2022)
Der Rücken ist eines der wichtigsten Körperteile für unser Alltagsleben, trotzdem bereitet er vielen Menschen häufig Schmerzen. Schon im jungen Alter fangen wir an täglich stundenlang zu sitzen, was der Gesundheit der Wirbelsäule nicht zuträglich ist.
In dieser Forschungsarbeit werden die Wirbelsäulen von 17 ErstklässlerInnen jeweils sechs Mal im Stehen und sechs Mal in der sitzenden Schreibhaltung vermessen. Dafür finden die Messungen drei Mal ohne und drei Mal mit T-Shirt statt. Betrachtet werden dabei die Lendenlordose- und Brustkyphosewinkel. Analysiert werden die Daten auf Normalverteilung, Geschlechterunterschiede, Zusammenhänge zwischen der stehenden und der sitzenden Position, sowie auf den Einfluss des T-Shirts auf die Messwerte. Die Kyphosewinkel in der stehenden Position sind bei den Jungen 30,2° ± 7,4°, bei den Mädchen 31,1° ± 5,3°, in der sitzenden Position sind dies 25,3° ± 8,7° bzw. 25,3° ± 7,2°. Die Lordosewinkel werden im Stehen auf -14,3° ± 7,8° und -20,2° ± 9,5° gemessen, im Sitzen auf 12,1° ± 14,1° und 0,4° ± 15,0°.
In keiner der vier Positionen gibt es signifikante Unterschiede zwischen den Geschlechtern, aber die Lordosewinkel in der stehenden und sitzenden Position zeigen eine mittlere bzw. große Effektstärke. Die Kyphosewinkel in der stehenden Position sind signifikant größer als die in der sitzenden Position, genauso wie die Beträge der Lordosewinkel. Es gibt bei den Vergleichen zwischen der Messung mit und der Messung ohne T-Shirt für drei von vier Fällen signifikante Unterschiede. Bei der Messung der Lordosewinkel in der stehenden Position gibt es mit ca. -18,7° ± 9,2° mit T-Shirt und -14,5° ± 10,2° ohne T-Shirt einen Unterschied von ca. 4° und einen p-Wert von 0,044. Bei den Kyphosewinkeln in derselben Position beträgt der Unterschied sogar 10° und der p-Wert unter 0,001. Auch die Kyphosewinkel in der sitzenden Position weisen einen Unterschied von ca. 8 mit einem p-Wert von weniger als 0,001 auf. Nur die Lordosewinkel im Sitzen unterscheiden sich lediglich um 1° und sind damit nicht signifikant unterschiedlich. Folglich werden die Daten mit dem Tragen eines T-Shirts fehlerhaft.
Professur für Sportbiologie
How does a bed confinement in an intensive care unit alter the structure and proteom of skeletal muscle? (2022)
Almost 40% of patients who have to be admitted to ICU (Intensive Care Unit) develop an ICUAW (Intensive Care Unit-Acquired Weakness), leading to a higher mortality rate and possible long-term health complications. Therefore, the aim of this study was to detect the effects on muscle tissue of patients, which stayed at an ICU for several days. The two main research questions were: Is there an increase in fibrotic tissue in skeletal muscle? And which proteins are modulated in their expression?
For detailed tissue analysis two muscle biopsies were taken from 10 ICU patients, one at admission to ICU and a second one 4-5 days later. Muscle biopsies were cryo-sectioned and stained for Elastica-van-Gieson stain and Hematoxylin & Eosin. Furthermore, biopsies were homogenized in 3 M urea lysis buffer, measured and equilibrated for protein concentration by Bradford assay. At last, proteins were identified with untargeted mass spectrometry in triplicates. Using Uniprot data base and StringDB modulated proteins were analysed for their function and physiological relevance.
While looking at the stained cross-sectional areas of the skeletal muscle an increase in fibrotic tissue was not discovered. A missing increase of connective tissue could be based on the short time span between the first and the second biopsy. Furthermore, morphological changes in most of the participants’ muscles occurred. This may develop because of osmotic changes in the muscle fibres.
An increase in proteins involved in inflammation processes and proteins involved in the modification of steroid hormones was observed. A modulation of steroids could lead to an augmentation of protein synthesis occurring in most of the ICU patients. Besides, a decrease in the protein PDK4 was detected, which could lead to a switch of energy metabolism in the muscle tissue.
This study helps to develop patient specific therapies. One possibility is to increase the PDK4 expression through physiotherapy and/or electro-muscle-stimulation. Another one may be drug treatment with anabolic agents to reduce muscle loss in patients. Therefore, the outcome of possible interventions has to be elucidated in further studies.
– Laura Full, WHG
Klinik und Poliklinik für Innere Medizin III
Generating Tools for the Investigation of the E3-Ligase FBXO41 in Acute Myeloid Leukemia (2024)
Acute Myeloid Leukemia (AML) is a heterogeneous disease characterised by the abnormal proliferation of immature myeloid cells. Despite advancements in treatment, it is a particularly fatal blood cancer with a median survival rate of only 12 to 18 months. Protein post-translational modifications (PTMs) have been identified to play a vital role in almost every process within cells and are therefore important targets for the early detection and therapeutic treatment of cancer. The Bassermann laboratory focuses on specific PTMs called ubiquitin. The ubiquitin-proteasome system (UPS) is responsible for the degradation, turnover and function of proteins, therefore playing a crucial role in maintaining homeostasis and influencing various cellular pathways. The UPS is frequently altered in cancer and presents, therefore, as an interesting target to identify new vulnerabilities and, subsequently, treatment approaches in cancer and especially AML. One core component of the UPS are E3 ubiquitin ligases which are essential for substrate recognition and, therefore, ubiquitylation of proteins. There are more than 700 E3 ligases in the human genome of which many are still poorly characterised. Previous experiments identified the ubiquitin ligase FBXO41 as a potential vulnerability of AML cells. Since the function FBXO41 in AML has not been studied yet, the aim of this study was to generate tools for the investigation of its function. These can later be transduced into AML cells to analyse the effect of FBXO41 on proliferation, apoptosis, metabolism, and cell fitness. A knockout vector was generated and transduced into THP1 and Molm13 cells. A successful knockout was confirmed in THP1 via a western blot that showed decreased protein expression and in Molm13 via TIDE analysis. Additionally, an overexpression vector was generated and transfected into HEK293T cells. A successful overexpression was confirmed by western blot that showed increased protein expression compared to an empty vector. Moreover, a comparison of the two western blots showed again that FBXO41 is presumably vital for AML proliferation as it is endogenously expressed in cancerous (THP1 and Molm13) cells but not in non-cancerous (HEK293T) cells. Taken together, within this study, we generated and validated tools to knockout and overexpress FBXO41 to further investigate its role in AML in order to subsequently identify new treatment approaches in AML.
– Carla Hinterding, OvTG
Poliklinik der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin im Klinikum München Schwabing
DNA-Methylation Based Machine Learning Predictive Models for BRCAness detection in Osteosarcoma (2024)
The effective administration of Poly-ADP-ribose inhibitors (PARPi), a promising therapeutic approach for cancer treatment, depends on the presence of homologous repair deficiency (HRD) in tumour cells. BRCAness describes the phenotype where somatic mutations of BRCA1/2 or other genes involved in the HR pathway are present, resulting in HRD. Osteosarcoma (OS), a prevalent paediatric bone cancer, exhibits a tendency to develop BRCAness over time, making it a potential target for PARPi therapy.
This study aims to improve the predictive accuracy of using DNA methylation data to detect BRCAness in OS. Various machine learning algorithms were applied to this problem to find the one that predicts BRCAness in OS most accurately compared to the original Random Forest (RF) classifier. To assess the performance of the algorithms, the Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA) was utilised for initial comparison. Subsequently, the algorithms were implemented in R and their performance evaluated using the area under the receiver operating characteristic (ROC) curve. The closer the area under this curve (AUC) to 1, the higher the performance of the algorithm. It was revealed that multilayer perceptron (MLP) outperformed RF, achieving an AUC of 0.96 compared to RF’s 0.87. Logistic regression (LR) and Naïve Bayes (NB) also demonstrated superior performance, with AUCs of 0.93 and 0.9, respectively. Furthermore, the positive effect of increasing the training set size on machine learning model performance was confirmed and BRCAness was detected in 13 new OS samples. These findings highlight the potential of MLP, LR, and NB as more accurate predictive models of BRCAness in OS.
– Yifan Shi, WHG
Lehrstuhl für Bewegungswissenschaften
Die Einflüsse von Alter, sportlicher Aktivität, exekutiver Funktionen und paralleler Aufgabenbearbeitung auf die Lernleistung (2024)
Hintergrund: Der Zusammenhang zwischen sportlicher Aktivität, dem Alter und impliziten sowie expliziten Lernaufgaben wurde im Einzelnen vielfach untersucht. Deren Interaktion und mögliche Lerninterferenzen bei parallelem Aufgabentraining hingegen ist nach wie vor unbekannt, hat aber deutliche Implikationen für die Adaptivität von Individuen an ihre Umwelt, sei es das Erlernen neuer Arbeitsinhalte im Alter oder das Fördern akademischer Leistung. In der vorliegenden Arbeit wurden die Einflüsse von Alter, sportlicher Aktivität und exekutiven Funktionen auf implizite sowie explizite Lernleistung untersucht, als auch eine mögliche Interferenz beider Lernaufgaben und das Sinken des Lernerfolgs im steigenden Alter. Es wird angenommen, dass höhere sportliche Aktivität und exekutive Funktionen die Lernleistung positiv beeinflussen, während sich keine Interferenzen zeigen sollten.
Methode: 69 Probanden im Alter von 10-78 Jahren lernten parallel eine Balanceaufgabe und 30 Vokabeln. Die Lernerfolge wurden mit dem Alter, der jeweils anderen Lernaufgabe, einer selbstberichteten sportlichen Aktivität und den exekutiven Funktionen mittels Paced Auditory Serical Addition Task anhand von einfachen Regressionen als auch Modellen multipler linearer Regression vorhergesagt.
Ergebnisse: Es zeigten sich signifikante Zusammenhänge zwischen exekutiven Funktionen und sportliche Aktivität (r=0,30; p=0,011), sportlicher Aktivität und Alter (r=0,30; p=0,005) und Alter und implizitem Lernerfolg (r=-0,31; p=0,010). Die Modelle multipler linearer Regression zeigten, dass für den impliziten Lernerfolg nur das Alter (R2=10%; p=0,010) und für den expliziten Lernerfolg das biologische Geschlecht (Dummy-Variable) (post-hoc Anova: Cohen’s d=0,74; p=0,007) als Prädiktoren hatten.
Schlussfolgerung: Entgegen den Annahmen sinkt mit steigendem Alter nur der implizite Lernerfolg, nicht aber der explizite. Außerdem wirken sich weder hohe sportliche Aktivität noch exekutive Funktionen positiv auf die Lernleistung aus. Gemäß unseren Annahmen gibt es bei der Interferenz keinen signifikanten Effekt. Es wird vermutet, dass die Ergebnisse teilweise auf die Verwendung von Memotechniken und ein wenig reliables Selbsteinschätzen der sportlichen Aktivität der Probanden zurückzuführen sind.
– Liv Schreiber, WHG