Search

Purpose: To evaluate the classification performance of a new method to individualize reference ranges for biomarkers of muscle recovery in elite handball. Methods: In a longitudinal observational study, creatine kinase (CK) and urea levels were assessed in 16 male elite handball players during the 2019–20 preseason. Blood samples were collected at prespecified time points when players were considered either recovered or nonrecovered. Initially, linear mixed-effects models were calculated, as outlined in the study design, to examine the effect of recovery status on CK and urea levels. Finally, a fixed-effect model was calculated for urea based on the law of parsimony. Individualized reference ranges were calculated using a recently published algorithm. To investigate whether the individualized approach resulted in a more accurate classification of recovery status (recovered or nonrecovered), it was compared with a group-based approach derived from the same data set, utilizing predefined error rates. Results: Linear mixed-effects models showed a large effect of recovery status on CK (P d = 3.49) and a small effect on urea (P = .018, d = 0.382). In contrast to CK (P = .017), urea had no significant interindividual variation. Hence, individualization was examined only for CK. The numerical decrease in both CK error rates by the individualized approach was significant for the test-pass error rate (P = .0196, ϕ = .19). Conclusions: Our findings underscore the critical role of CK for monitoring in team sports such as handball. The observed improvement in CK error rates suggests a promising opportunity to individualize biochemical monitoring, although further studies encompassing larger sample sizes are warranted.

RNA as a drug target offers a wealth of opportunities to therapeutically modulate numerous cellular processes, including those linked to the so-called “undruggable” protein targets. Of particular interest is the modulation of the natural process of pre-mRNA splicing, to control the formation of the corresponding protein products. A successful example of this approach, which will be reviewed here, is the modulation of the SMN2 alternative splicing for the treatment of spinal muscular atrophy (SMA).

In this paper, we introduce a novel design for test (DFT) concept to check the compliance of wireless-body-areanetwork devices for medical applications with the spectral mask for IR-UWB and FM-UWB defined in chapter 9.13 of the IEEE Std. 802.15.6-2012. The design enables a fast and repeatable ICproduction test solution for medium to high volume testing, which is independent of the tester type and does not need any extra circuitry on a test board / device interface board.

ZusammenfassungHintergrund Das Monitoring von Athleten ist in den letzten Jahren in den Fokus des Spitzensports und der Forschung gerückt. Das Ziel ist die Optimierung der Trainings und Belastungssteuerung. Aufgrund der erheblichen Datenmenge im zeitlichen Verlauf eines Monitorings geht der Trend in Mannschaftssportarten zur Integration einer sinnvollen Auswahl von verschiedenen Monitoringverfahren in eine Softwarelösung. Zusätzlich kommen hier Systeme zur Entscheidungsunterstützung zum Einsatz, um den Trainern eine schnelle Entscheidung im Rahmen der Trainings- und Belastungssteuerung zu ermöglichen. Dieser Artikel soll einen Überblick über die Vielzahl an eingesetzten Monitoringverfahren in Kontakt-Mannschaftssportarten geben, deren Testgütekriterien berücksichtigen und eine sinnvolle Anwendung für den Hallenhandball unter Beachtung der sportartspezifischen Anforderungen prüfen.Methoden PubMed-basierte Literaturrecherche. Narrativer Review mit Fokus auf aktuellen Daten aus den Jahren 2010–2019.Ergebnisse Im Hallenhandball existieren für die Athleten je nach Spielposition verschiedene Anforderungsprofile. Daher ist eine individualisierte Belastungssteuerung notwendig. Monitoringverfahren mit nachgewiesener Validität und Reliabilität sollten idealerweise in einem multivariaten Ansatz angewendet werden, um die verschiedenen Aspekte der Belastung und Beanspruchung, Erholung und Ermüdung, Wohlbefinden und Bereitschaft zu trainieren/zu spielen darzustellen. Dabei ist es wichtig, für jeden Athleten die bedeutsame Änderung in einem Monitoringverfahren zu kennen. Dieser Umstand macht eine individualisierte Herangehensweise für jeden Zielparameter unerlässlich. Es existieren sehr wenige Studien hinsichtlich der Anwendung von Monitoringverfahren bei Handballern, weder im Amateurbereich noch in einer Spitzensportumgebung. Dennoch kann anhand der Evidenz aus anderen Kontakt-Mannschaftssportarten eine Empfehlung für einen kombinierten Einsatz von Monitoringverfahren gegeben werden. Dabei sollte stets ein Kosten-Nutzen-Ansatz berücksichtigt werden.Schlussfolgerung Es besteht Forschungsbedarf bezüglich des Einsatzes eines Athletenmonitorings im Hallenhandball. Der in diesem Artikel vorgeschlagene Monitoringansatz kann als Grundlage für Studien in einer Spitzensportumgebung genutzt werden, um in Zukunft ein zunehmend handballspezifischeres Konzept zu implementieren.

Ein Monitoringkonzept sollte in Mannschaftssportarten auf höchstem Leistungsniveau zur Optimierung der Belastungssteuerung mehrere Zielgrößen beinhalten, um die verschiedenen Ebenen der Beanspruchung und der damit verbundenen Ermüdungs- und Erholungsprozesse möglichst genau abzubilden. Neben psychometrischen Verfahren, die aufgrund ihres multimodalen Ansatzes als Goldstandard im Erholungs- und Beanspruchungsmonitoring gelten, können auch objektive Parameter wie Biomarker betrachtet werden. Im Spitzensport und in der Forschung kommen häufig das Muskelenzym Creatinkinase (CK) als Marker für die muskuläre Beanspruchung und das Stoffwechselendprodukt Harnstoff als Marker für die metabolische Beanspruchung zum Einsatz. Die große interindividuelle Variabilität dieser Biomarker hat deren Nutzen für ein engmaschiges Monitoring im Rahmen der Belastungssteuerung bislang stark eingeschränkt, weshalb in den letzten Jahren zunehmend Ansätze zur Erstellung individualisierter Profile oder Referenzbereiche in den Fokus der Forschung gerückt sind. Im Rahmen des vom Bundesinstitut für Sportwissenschaft geförderten REGman-Projekts wurde 2017 ein Verfahren zur Individualisierung veröffentlicht, das wie der „Athlete Biological Passport“ auf einem bayes’schen Ansatz beruht. In der vorliegenden Arbeit sollte dieses Individualisierungsverfahren für die Biomarker Creatinkinase und Harnstoff erstmalig im Spitzenhandball untersucht werden. Dazu wurden die Biomarker in einer prospektiven Beobachtungsstudie an 16 Handballspielern einer Mannschaft aus der höchsten deutschen Spielklasse in der Vorbereitungsphase auf die reguläre Saison 2019/2020 wiederholt erhoben. Die venösen Blutentnahmen erfolgten analog zur Originalarbeit an jeweils fünf vorab festgelegten Tagen morgens im ermüdeten oder erholten Zustand. Zur Erfassung möglicher Störfaktoren wurde kontrollierend die ebenfalls im REGman-Projekt entwickelte und validierte Kurzskala Erholung und Beanspruchung (KEB) oder deren validierte englische Version (SRSS) beantwortet. Die gut untersuchte Session-RPE-Methode wurde zudem als weiteres Kontrollinstrument für ein subjektives Beanspruchungsmonitoring eingesetzt. Die Biomarker wurden mit einem geeichten mobilen Laborgerät fotometrisch bestimmt. Eine Grundvoraussetzung für die Testung des Individualisierungsverfahrens war die Annahme, dass beide Biomarker im ermüdeten Zustand größere Werte annahmen als im erholten Zustand. Zur Untersuchung dieser Hypothese wurde unter Berücksichtigung der Abhängigkeitsstruktur der Längsschnittdaten eine Mehrebenenanalyse durchgeführt, die zunächst nur für die Creatinkinase signifikante interindividuelle Unterschiede zeigte. Mit dem berechneten gemischt linearen Modell, das den Erholungs- und Beanspruchungszustand als festen Effekt und die Probanden-Identität sowie deren Wechselwirkung als zufällige Effekte enthielt, konnte gezeigt werden, dass die CK-Aktivität im ermüdeten Zustand signifikant größere Werte (p < 0,001; d = 3,49) annahm. Für die Harnstoffkonzentration wurde unter Berücksichtigung des Sparsamkeitsprinzips ein lineares Modell mit dem Erholungs- und Beanspruchungszustand als festem Effekt berechnet, in dem die größeren Werte im ermüdeten Zustand ebenfalls Signifikanz (p = 0,018; d = 0,382) erreichten. Der Individualisierungsalgorithmus wurde zur Testung seiner klassifikatorischen Leistung mit einem gruppenbasierten Referenzklassifizierungsverfahren verglichen. Dazu wurden zwei vorab definierte Fehlerraten mit dem exakten Fisher-Test für beide Biomarker getrennt überprüft. Für die Creatinkinase wurde durch den individualisierten Ansatz eine numerische Senkung beider Fehlerraten beobachtet, die nur für die Test-pass-Fehlerrate statistische Signifikanz (p = 0,0196; φ = 0,19) erreichte. Dagegen zeigten sich bezüglich der Harnstoffkonzentration keine signifikanten Unterschiede. Die Ergebnisse der linearen Modelle entsprachen den bisherigen Erkenntnissen zum Verhalten der Biomarker nach sportlicher Belastung, wobei die bedeutende Rolle der Creatinkinase für Mannschaftssportarten wie Handball bestätigt werden konnte. Die Senkung der Fehlerraten durch das untersuchte Individualisierungsverfahren wurde als klinisch relevant eingeordnet, daher sollte im Rahmen eines biochemischen Monitorings ein individualisierter Ansatz gewählt werden. Als interessanter Aspekt für kommende Studien kann die Untersuchung von positionsspezifischen Unterschieden angesehen werden.

An analysis of food materials often involves characterization of the molecular composition of the food matrix and measuring its mechanical properties. However, there is a gap in understanding how food materials organize at the microscopic level. This article shows the application of minimally invasive coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy to visualize the fat distribution in duck liver-based products. Further, in combination with quantitative image analysis, CARS provides a viable route for understanding how food texture is related to food microstructure. Strong correlations were found between microscopic structural descriptors of the fat particle (abundance, shape, and size) and rheological and textural parameters (hardness, storage modulus). Foie gras was found to have an irregular shaped fat network connected via relatively weak links that yield under stress correlating with foie gras being harder, more elastic, and more brittle in comparison with a homemade duck liver pâté. In turn, the higher total number of fat particles, more round and smooth in shape, found in the pâté was responsible for it being softer and less prone to fracture. Understanding the relation between molecular composition, microscopic structure, and macroscopic texture provides opportunities for future modification of pâté formulation and/or a new preparation technique using microstructure as a texture indicator.

Purpose Novel protein sources are urgently needed to meet the increasing protein demand of a continuously growing world population. This study is focused on the production of protein rich mushroom mycelia on industrial side streams. Methods Submerged propagation of mushrooms was carried out in shake flasks which contained agro-industrial side streams as the sole carbon source. The biomass obtained was analyzed for its crude protein, ash and fat content as well as for its fatty acid and amino acid profiles. Vitamin D2 production from ergosterol in the biomass was induced by UV-B irradiation and determined by HPLC–DAD. The share of fungal mycelium in the total biomass was determined by extraction and quantitation of ergosterol. Additionally, water and oil binding capacity (WBC and OBC) were evaluated. Results A screening of basidiomycetes grown on agro-industrial side streams indicated a fast growth of Pleurotus sapidus on apple pomace. After 4 days of cultivation, the biomass obtained from this mushroom–substrate combination contained 21% true protein in dry matter. In addition to proteins, the amounts of lipids (4%), ash (2%) and carbohydrates (74%) were quantitated. The dominating fatty and amino acids of Pleurotus sapidus grown on apple pomace were linoleic acid and glutamic acid/glutamine, respectively. Concentrations of up to 115 µg (g dry matter)−1 vitamin D2 were formed from ergosterol by UV-B irradiation. Ergosterol was used as a biomarker to monitor the amount of fungal content. Conclusion The nutritional value of agro-industrial side streams such as apple pomace can be upcycled by biotransformation with basidiomycetes.

Introduction Diabetic ketoacidosis (DKA) is a life-threatening illness which classically presents with polyuria, polydipsia, and polyphagia that can rapidly progress to severe dehydration and altered mental status from cerebral edema. Younger patients may present with subtle or atypical symptoms that are critical to recognize and emergently act upon. Such patients are often cared for by teams in the emergency department (ED) requiring multidisciplinary collaboration. Methods This simulation case was designed for pediatric emergency medicine fellows and residents. The case was a 14-month-old male who presented to the ED with respiratory distress and dehydration. The team was required to perform an assessment, manage airway, breathing and circulation, and recognize and initiate treatment for DKA including judicious fluid administration and an insulin infusion. The patient developed altered mental status with signs of cerebral edema requiring the initiation of cerebral protection strategies. We created a debriefing guide and a participant evaluation form. Results Forty-two participants completed this simulation across seven institutions including attendings, residents, fellows, and nurses. The scenario was rated by participants on a 5-point Likert scale and was generally well received (M = 5.0). Participants rated the simulation case as effective in teaching how to recognize (M = 4.8) and manage (M = 4.5) DKA with cerebral edema in a pediatric patient. Discussion This simulation represents a resource for learners in the pediatric ED in the recognition and management of a toddler with DKA and can be adapted to learners at all levels and tailored to various learning environments.

Gene replacement and pre-mRNA splicing modifier therapies represent breakthrough gene targeting treatments for the neuromuscular disease spinal muscular atrophy (SMA), but mechanisms underlying variable efficacy of treatment are incompletely understood. Our examination of severe infantile onset human SMA tissues obtained at expedited autopsy revealed persistence of developmentally immature motor neuron axons, many of which are actively degenerating. We identified similar features in a mouse model of severe SMA, in which impaired radial growth and Schwann cell ensheathment of motor axons began during embryogenesis and resulted in reduced acquisition of myelinated axons that impeded motor axon function neonatally. Axons that failed to ensheath degenerated rapidly postnatally, specifically releasing neurofilament light chain protein into the blood. Genetic restoration of survival motor neuron protein (SMN) expression in mouse motor neurons, but not in Schwann cells or muscle, improved SMA motor axon development and maintenance. Treatment with small-molecule SMN2 splice modifiers beginning immediately after birth in mice increased radial growth of the already myelinated axons, but in utero treatment was required to restore axonal growth and associated maturation, prevent subsequent neonatal axon degeneration, and enhance motor axon function. Together, these data reveal a cellular basis for the fulminant neonatal worsening of patients with infantile onset SMA and identify a temporal window for more effective treatment. These findings suggest that minimizing treatment delay is critical to achieve optimal therapeutic efficacy.

The aim of this study was twofold. First, we aimed to assess the impact of forced diuresis with early furosemide injection on the detection rate of local recurrence in prostate cancer patients with biochemical recurrence referred for (68)Ga-labeled Glu-NH-CO-NH-Lys(Ahx)-HBED-CC ((68)Ga-PSMA-11) PET/CT. Second, we determined whether intravenous administration of furosemide shortly after tracer injection increases renal washout of (68)Ga-PSMA-11 before it binds to the PSMA receptor with possible influence on biodistribution and intensity of tracer uptake in organs with physiologic tracer accumulation. Methods: In a retrospective analysis, 2 different groups with 220 prostate cancer patients each, referred for (68)Ga-PSMA-11 PET/CT because of biochemical recurrence after primary therapy, were compared: patients in group 1 (median prostate-specific antigen, 1.30 ng/mL) received no preparation before imaging, whereas patients in group 2 (median prostate-specific antigen, 0.82 ng/mL) were injected with 20 mg of furosemide and 500 mL of sodium chloride (NaCl 0.9%) immediately after tracer injection. The presence of local recurrence was assessed visually. In addition, the intensity of tracer accumulation in organs with physiologic tracer uptake was evaluated. Results: The detection rate of lesions judged positive for local recurrence was significantly higher in patients receiving furosemide than in patients without preparation: 56 cases (25.5%) versus 38 cases (17.3%), respectively (P = 0.048). Median maximum SUVs (SUV(max)) of organs with physiologic uptake of (68)Ga-PSMA-11 in groups 1 and 2 were urinary bladder (63.0 vs. 8.9), kidney (55.6 vs. 54.5), liver (9.9 vs. 9.4), spleen (11.2 vs. 11.9), small bowel (16.2 vs. 17.1), parotid gland (19.2 vs. 19.6), lacrimal gland (8.9 vs. 10.9), blood-pool activity (2.2 vs. 2.3), muscle (1.0 vs. 1.1), and bone (1.6 vs. 1.6). Apart from bladder activity, no significant reduction of tracer accumulation was found in the patient group receiving furosemide. Conclusion: Injection of 20 mg of furosemide at the time point of radiotracer administration significantly increases the detection rate of local recurrence in prostate cancer patients with biochemical recurrence referred for (68)Ga-PSMA-11 PET/CT. As intensity of (68)Ga-PSMA-11 uptake in organs with physiologic uptake is not significantly reduced, a negative impact of early furosemide injection on targeting properties and biodistribution of (68)Ga-PSMA-11 seems unlikely.