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Ökonomische Analyse der akut stationären Behandlungskosten geriatrischer Patienten mit Frakturen des oberen Sprunggelenkes.
No full textFrakturen des oberen Sprunggelenks bei geriatrischen Patienten werden im
Hinblick auf eine alternde Gesellschaft in Zukunft zunehmen. In einem unter
starken Kostendruck stehenden Gesundheitssystem wird die ökonomische
Dimension medizinischer Behandlungen immer wichtiger. Die vorliegende Studie
stellt eine detaillierte Analyse der Kosten der operativen Versorgung und des
stationären Aufenthalts dar. Die Faktoren, welche untersucht wurden, sind Alter,
Geschlecht, Komorbiditäten, Aufenthaltsdauer, Operationsdauer und
Komplikationen. Insgesamt wurde eine retrospektive Untersuchung von 345
Patienten über einen Zeitraum von 14 Jahren durchgeführt. Im Mittelpunkt des
Interesses stand der Einfluss der Faktoren auf die verursachten Gesamtkosten,
die Erlöse sowie der Gewinn bzw. Verlust auf individueller Patientenebene. Der
Großteil der Kosten entstand durch die operative Versorgung (23,09%) und den
Aufenthalt auf Normalstation (53,71%). Als unabhängige Prädiktoren für die
Gesamtkosten zeigten sich das Alter, auftretende Komplikationen, eine Fixateur-
externe-Anlage, ein Intensivaufenthalt, Transfusion und eine verlängerte OP-
Dauer. Für höhere Erlöse konnten ebenfalls die Fixateur-externe-Anlage,
Transfusion und eine verlängerte OP-Dauer als Prädiktoren identifiziert werden.
Für die Gewinn- und Verlustsituation wurde die Fixateur-externe-Anlage als
Prädiktor für Gewinne und ein Intensivaufenthalt, Transfusion und verlängerte
OP-Dauer für Verluste beobachtet werden. In der Literatur findet sich keine
vergleichbar detaillierte Kostenanalyse zu Sprunggelenkfrakturen, insbesondere
keine mit einem rein geriatrischen Patientenkollektiv. Im Mittel konnte pro Patient
ein Gewinn von 50,11€ erzielt werden. Die Ökonomisierung der Medizin mit der
Notwendigkeit einer effizienten Ressourcenallokation wird zukünftig dafür
sorgen, dass wirtschaftliche Aspekte zunehmend an Interesse gewinnen. In
Verbindung mit der sich verändernden Demographie wird die geriatrische
Traumatologie besonders davon betroffen sein. Da sich Komplikationen in
Verbindung mit der zunehmenden Morbidität der Patienten in dieser Arbeit als
signifikanter Risikofaktor für verlängerten Aufenthalt und Kostenzunahme
herausgestellt hat, könnte ein standardisierter orthopädisch-geriatrischer
Versorgungsansatz bei Patienten mit Sprunggelenksfrakturen eine geeignete
Verbesserungsstrategie darstellen.Fractures of the upper ankle joint in geriatric patients will increase in the future in consideration of an aging society. In a health care system under strong cost pressure, the economic dimension of medical treatments becomes more and more important. The present study presents a detailed analysis of the costs of surgical care and inpatient stay. The factors that were investigated were age, gender, comorbidities, length of stay and complications (ANGIO; OP DAUER). A total of 345 patients were retrospectively studied over a 14-year period. The focus of interest was the impact of factors on total costs incurred, revenue, and profit or loss at the individual patient level. The majority of costs were due to surgery (23.09%) and stay in normal ward (53.71%). Independent predictors of total costs were age, complications, external fixator, intensive care unit stay, transfusion, and prolonged duration of surgery. External fixator, transfusion, and prolonged duration of surgery were also identified as predictors of higher revenues. For the profit and loss situation, the external fixator was observed as a predictor for profits, and an intensive care stay, transfusion, and prolonged surgery duration for losses. No comparably detailed cost analysis on ankle fractures can be found in the literature, especially none with a purely geriatric patient population. On average, a profit of 50.11€ could be achieved per patient. The economization of medicine with the need for an efficient allocation of resources will ensure that economic aspects will gain increasing interest in the future. In conjunction with changing demographics, geriatric traumatology will be particularly affected. Since complications associated with increasing patient morbidity have been shown in this work to be a significant risk factor for prolonged stay and cost increase, a standardized orthopedic geriatric care approach for patients with ankle fractures may represent a suitable improvement strategy
Effectiveness and safety of the Bio-Bentall method in the long term
No full textOperation im Bereich der thorakalen Aorta im Zuge von Aneurysmen und Dissektionen gehören zu den anspruchsvollsten kardiochirurgischen Eingriffen. Sie sind nach wie vor mit einem hohen Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko verbunden, wobei die Prognose in den letzten Jahrzehnten deutlich verbessert werden konnte. Ziel dieser Studie war es, die Prognose im Hinblick auf das Langzeit-Überleben zu untersuchen und dabei auch auf Faktoren zu fokussieren, die als potenzielle Risikofaktoren eine signifikante Rolle spielen könnten. Im Rahmen dieser Studie wurden 308 Patienten im Alter von 68,5 ± 9,0 Jahren untersucht, die zwischen 1998 und 2021 wegen eines Aneurysmas (75,3 %) oder einer Dissektion der aszendierenden Aorta mittels modifizierter Bio-Bentall Technik operiert worden waren. Alle Patienten wurden mit Hilfe des gleichen Verfahrens behandelt, wobei intraoperativ eine biologische Aortenklappe in eine Dacron-Rohrprothese eingenäht worden ist (jeweils 3 bis 5 mm innerhalb der Rohrprothese). Das hier angewandte Bio-Bentall-Verfahren mit nach innen versetzter Aortenklappe wies gegenüber anderen Studien bzw. Verfahren keine Nachteile im Hinblick auf die 30-Tages-Mortalität sowie das Langzeitüberleben auf. Teilweise wurden bessere Ergebnisse erzielt, wobei sich der Vergleich mit anderen Studien methodisch als schwierig erwies. Es ist jedoch anzunehmen, dass es einen Vorteil darstellt, wenn man im Falle von zu kleinen Annulus-Durchmessern von der Option Gebrauch macht, eine etwas größere Aortenklappe einzusetzen. In dieser Hinsicht stellt das hier angewandte Verfahren eine Besonderheit dar, die in breiterem Umgang genutzt werden sollte. Die intraoperative Herstellung des Conduits stellt keinen Nachteil dar, sie kommt vielmehr der individuellen Anpassung an den einzelnen Patienten zugute
Parent–child interactive behavior in a German sample of parents with and without a mental illness: model replication and adaption of the Coding Interactive Behavior system
No full textStudies using observational measures often fail to meet statistical standards for both reliability and validity. The present study examined the psychometric properties of the Coding Interactive Behavior (CIB) System within a German sample of parent–child dyads. The sample consisted of 149 parents with and without a mental illness and their children [n experimental group (EG) = 75, n control group (CG) = 74] who participated in the larger Children of Mentally Ill Parents at Risk Evaluation (COMPARE) study. The age of the children ranged from 3 to 12 years (M = 7.99, SD = 2.5). Exploratory factor analysis supported a five-factor model of the CIB with items describing 1) parental sensitivity/reciprocity, 2) parental intrusiveness, 3) child withdrawal, 4) child involvement, and 5) parent limit setting/child compliance. Compared to international samples, the model was reduced by two independent dyadic factors. Testing for predictive validity identified seven items with predictive power to differentiate parental group membership. The CIB factors did not seem to be sufficiently sensitive to illustrate differences in interaction within a sample of parents with various mental illnesses. To apply the CIB to the described sample or similar ones in the future, additional measurement instruments may be necessary.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
The "Sicherstellungszuschlag" for german hospitals - guarantee for equal, local health care?
No full textHintergrund: Das deutsche stationäre Gesundheitswesen befindet sich in einem stetigen Umbruch. In der öffentlichen Diskussion spielt insbesondere die Schließung ländlicher Gesundheitseinrichtungen zu Lasten einer wohnortnahen (Notfall-) Versorgung eine prominente Rolle. Viele Kliniken in dünn besiedelten Regionen können aufgrund von geringen Fallzahlen unter dem derzeit noch gültigen Vergütungssystem nicht kostendeckend arbeiten. Um dennoch das Ziel einer flächendeckenden, möglichst gleichwertigen Gesundheitsversorgung in allen Regionen zu garantieren, wurde 2020 ein Sicherstellungszuschlag eingeführt. Dieser berücksichtigt die Vorhaltung bestimmter Versorgungsstrukturen, nicht jedoch die Qualität der Versorgung. Es stellen sich die Fragen, ob der Sicherstellungszuschlag nur eine flächendeckende Versorgung gewährleistet, jedoch nicht zwangsläufig eine optimale Versorgungsqualität sicherstellt und ob es bei Berücksichtigung der Qualität der Krankenhäuser zu einer anderen Auswahl „erhaltenswerter“ Krankenhäuser kommen würde.
Fragestellung, Material und Methodik: In dieser Arbeit wird anhand der strukturierten Qualitätsberichte aus den Jahren 2018 und 2019 untersucht, ob diejenigen Kliniken den Sicherstellungszuschlag erhalten, die die jeweils beste Versorgungsqualität vorweisen oder ob es in den betroffenen Regionen geeignetere Alternativen gegeben hätte. Dazu wird geprüft, ob Kliniken, die den Sicherstellungszuschlag ab 2020 erhalten, über ein anderes Qualitätsniveau verfügen, als Einrichtungen im Radius von 50 Kilometern um diese Krankenhäuser, welche aufgrund ihrer Strukturmerkmale und Lage als Alternativen in Frage kommen. Hierfür beschränkt sich die Analyse auf die Qualitätsindikatoren aus den Bereichen Innere Medizin, Chirurgie, Gynäkologie und Geburtshilfe sowie aus dem Bereich Pflege. Die rechnerischen Ergebnisse der Qualitätsindikatoren aus den strukturierten Qualitätsberichten werden anhand ihrer Prozentränge für die jeweiligen Kliniken in relative Größen umgewandelt und kategorisiert. Darüber hinaus erfolgt eine qualitätsbezogene Gegenüberstellung anhand weiterer struktureller Charakteristika. Ergebnisse: Etwa die Hälfte aller zuschlagserhaltenden Kliniken weisen eine schlechtere Gesamtversorgungsqualität auf, als die zum Vergleich herangezogenen Alternativen. Rund ein Drittel der Zuschlagskrankenhäuser verfügt über eine gleich gute Gesamtversorgungsqualität und lediglich circa 20 Prozent schneiden besser als ihre Alternativen ab. Bei der differenzierten Betrachtung der Subkategorien zeichnet sich für fast alle Merkmale ein ähnliches Bild ab. Bei den sich vor allem auf strukturelle Aspekte beziehenden Kategorien (Regionen, Trägerschaft, Größe, Ländlichkeit) wurde der Vergleich erneut anhand der Gesamtqualität vollzogen. Darüber hinaus erfolgte ein Vergleich in Bezug auf die Notfallversorgungsstufen sowie die technische Ausstattung. Auch hier schneiden die Sicherstellungszuschlag-Einrichtungen bis auf wenige Ausnahmen schlechter als ihre Alternativen ab. Besonders erwähnenswert ist beispielsweise beim Aspekt Größe der u-förmige Zusammenhang in Bezug auf die Gesamtqualität.
Diskussion und Schlussfolgerung: In den ursprünglichen Vergabekriterien des Sicherstellungszuschlag wird die Einschätzung der Versorgungsqualität nicht berücksichtigt. Da die Gewährleistung einer flächendeckenden medizinischen Versorgung die primäre Zielsetzung des Sicherstellungszuschlag darstellt, müsste er in Regionen, die über eine regional ansässige Alternativeinrichtung verfügen, nicht ausgezahlt werden. Die schlechtere Versorgungsqualität der Sicherstellungszuschlag-Krankenhäuser könnte umgekehrt jedoch auch über unzureichende finanzielle Mittel erklärt werden, da die mangelnde Verfügbarkeit monetärer Ressourcen die Finanzierung von qualitätssteigernden Maßnahmen behindert. Bei einzelnen Subkategorien muss bei der Interpretation der Ergebnisse allerdings beachtet werden, dass durch sehr geringe Ausprägungszahlen auch Zufallseinflüsse die Ergebnisse verfälschen können. Finanzielle Engpässe von Sicherstellungszuschlag-Einrichtungen könnten vor Einführung des Zuschlags zu Einsparungen in Vorhaltungen, welche auch für die Zuweisung zu einer Notfallversorgungsstufe relevant waren, geführt haben. Gerade im Hinblick auf eine flächendeckende Versorgung stellt der Zugang zu den Notfallversorgungsstrukturen einen zentralen Aspekt dar.
Die derzeitige Vergabe des Sicherstellungszuschlag erscheint nur bei einer geringen Anzahl an betroffenen Einrichtungen (Inselkrankenhäuser oder Kliniken ohne regionale Alternative) sinnvoll. Das Vorliegen von ortsansässigen Alternativeinrichtungen, welche in großen Teilen eine bessere Versorgungsqualität gewährleisten, stellt die aktuelle Vergabe in Frage. Auch ist es nicht nachvollziehbar, warum Kliniken mit hoher Bettenanzahl über ihre daraus resultierenden Fallzahlen keine ausreichende eigenständige Finanzierung gewährleisten können. In strukturschwachen Regionen könnte der Sicherstellungs-zuschlag ein adäquates Mittel zur Gewährleistung einer flächendeckenden stationären Gesundheitsversorgung darstellen. Momentan scheint die Prüfung auf eine Gefährdung der flächendeckenden Versorgung nicht auseichend durchgeführt worden zu sein, da sich zahlreiche Alternativen in einem nahen Umkreis finden lassen. Für einen effizienten Mitteleinsatz müsste dies künftig gewährleistet werden. Die eingesparten finanziellen Mittel könnten mitunter in eine Ausweitung der Notfallrettungsstrukturen investiert werden.Background: The German inpatient healthcare system is undergoing continuous transformation. Public discourse prominently features the closure of rural healthcare facilities, which adversely affects local (emergency) care. Many hospitals in sparsely populated regions cannot operate cost-effectively under the current reimbursement system due to low case numbers. To ensure comprehensive and equitable healthcare across all regions, a security surcharge (ger. Sicherstellungszuschlag) was introduced in 2020. This surcharge accounts for the maintenance of certain healthcare structures but does not consider the quality of care. This raises the question of whether the security surcharge ensures widespread coverage without guaranteeing optimal quality of care and whether considering hospital quality would lead to a different selection of "suitable" hospitals.
Research Question, Material, and Methods: This study examines whether the hospitals receiving the security surcharge demonstrate the best quality of care or if there were more suitable alternatives in the affected regions, based on structured quality reports (ger. strukturierte Qualitätsberichte) from 2018 and 2019. The analysis investigates whether hospitals receiving the security surcharge from 2020 have a different quality level compared to facilities within a 50-kilometer radius that could serve as alternatives based on their structural characteristics and location. The analysis focuses on quality indicators in internal medicine, surgery, gynecology and obstetrics, as well as nursing. The results of the quality indicators from the structured quality reports are converted into relative sizes and categorized based on their percentile ranks for the respective hospitals. Additionally, a quality-based comparison is made using other structural characteristics.
Results: Approximately half of all security surcharge -receiving hospitals exhibit poorer overall care quality compared to the alternative facilities used for comparison. About one-third of the subsidized hospitals have equivalent overall care quality, and only around 20 percent perform better than their alternatives. A similar pattern emerges for almost all subcategories. For categories primarily related to structural aspects (regions, ownership, size, rurality), the comparison was based on overall quality again. Additionally, comparisons were made regarding emergency care levels and technical equipment. Here too, security surcharge facilities generally perform worse than their alternatives, with few exceptions. Notably, a U-shaped relationship is observed concerning overall quality in relation to hospital size. Discussion and Conclusion: The original security surcharge allocation criteria do not consider the assessment of quality of care. Since ensuring comprehensive medical care is the primary goal of the security surcharge, it should not be disbursed in regions with locally available alternative facilities. The poorer quality of care of security surcharge hospitals could also be attributed to insufficient financial resources, as the lack of monetary resources hinders the funding of quality-enhancing measures. However, for some subcategories, it must be considered that very low sample size could distort the results due to random influences. Financial constraints of security surcharge facilities may have led to cutbacks in provisions relevant for emergency care level assignment before the surcharge's introduction. Access to emergency care structures is a crucial aspect, especially for comprehensive coverage.
The current security surcharge allocation appears sensible only for a small number of affected facilities (island hospitals or clinics without regional alternatives). The presence of locally available alternative facilities, which largely ensure better quality of care, calls the current allocation into question. It is also unclear why hospitals with a high number of beds cannot ensure sufficient independent financing through their resulting case numbers. In structurally weak regions, the security surcharge could be an adequate means to ensure comprehensive inpatient healthcare. Currently, the assessment of jeopardizing comprehensive coverage seems inadequate, as there are many alternatives within a short radius. For efficient use of funds, this must be ensured in the future. The saved financial resources could potentially be invested in expanding emergency rescue structures
Apalutamide for non-metastatic castration-resistant prostate cancer (nmCRPC): real world data of a multicenter study
No full textPurpose Apalutamide plus androgen-deprivation therapy (ADT) improved outcomes in patients with non-metastatic castration-
resistant prostate cancer (nmCRPC). Nevertheless real-world data are limited. The aim of this multicenter study was to
generate real-world data from nmCRPC patients treated with ADT plus apalutamide.
Methods In this observational cohort based investigator initiated trial data of nmCRPC patients receiving apalutamide plus
ADT were collected focusing on patient demographic data, prostate-specific antigen (PSA) declines, safety profile including
dose modification/discontinuation as well as subsequent therapy and metastasis-free survival (MFS).
Results Data from a total of 31 nmCRPC patients were documented. Compared to the Phase III study Spartan real-world
patients are older, showed a higher ECOG-PS and more aggressive tumors. In the cohort PSA decreased about 98.1%, 74%
of patients showed a PSA decrease over 90% and 54.8% reached a PSA-level < 0.2ng/ml. Apalutamide was well tolerated
in real world patients: adverse events occurred in 67.7% but were in the majority mild (≥ grade 3: 6.5%). Dose reduction
was necessary in 38.7% and 32.2% discontinued apalutamide treatment. MFS was 43 months and majority of patients were
subsequently treated with abiraterone.
Conclusion In real world more comorbid nmCRPC patients with a higher ECOG-PS and more aggressive tumors are treated
with apalutamide plus ADT. Nevertheless efficacy results as well as side effects are similar in real-world compared to Spartan
trial showing also a rapid, durable and deep PSA response with a median MFS of 43 months.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Veränderungen in der Medizinerausbildung und ihre Auswirkungen auf die medizinischen Bibliotheken
No full textIn der deutschen Bildungs- und Hochschulpolitik gibt es ein Gremium, dessen Empfehlungen vielen BibliothekarInnen schon einmal begegnet sein werden. Dir Rede ist vom Wissenschaftsrat (WR), der 1957 gegründet, seitdem die jeweilige Bundesregierung sowie Bundesländer in Fragen der Forschung und Planung berät. Es ist der kleine, feine Kreis eher konservativer Berater und hat den Ruf einer sorgfältig abwägenden und urteilenden Einrichtung. Für spezielle Sachfragen werden allerdings Ausschüsse renommierter Wissenschaftler gebildet, wie etwa der Fachausschuß Medizin oder der Fachausschuß Bibliothekswesen, der Ihnen möglicherweise durch seine Empfehlungen, z.B. zur Migration deutscher Bibliotheksverbünde bekannt sein dürfte.
Die Empfehlungen des WRs sind von zentraler Bedeutung für die Bildungspolitik der Bundes- und der Länderregierungen, und (zwar deswegen, weil) der WR nicht nur Einfluß auf die inhaltliche Arbeit der Sachverständigen in den einzelnen Ministerien hat, sondern auch Empfehlungen für die Einstellung von Finanzmitteln im Bundeshaushalt im Rahmen des Hochschulbauförderungsgesetzes ausspricht. D.h., der WR entscheidet über den Erfolg oder das Schicksal von Neu- und Umbauanträgen im Hochschulbereich. Es kann sich daher eigentlich keine Hochschule, keine Fakultät und keine wissenschaftliche Hochschulbibliothek leisten, dieses Gremium nicht mit gebührlichem Respekt zu behandeln
Radiomics for Predicting the Development of Brain Edema from Normal-Appearing Early Brain-CT After Cardiac Arrest and Return of Spontaneous Circulation
No full textBackground: Hypoxic-ischemic brain injury (HIBI) is a feared complication post-cardiac arrest (CA). The timing of brain imaging remains a topic of ongoing debate. Early computed tomography (CT) scans can reveal acute intracranial pathologies but may have limited predictive value due to delayed manifestation of HIBI-related changes. Radiomics analyses present a promising approach to identifying subtle imaging markers, potentially aiding early HIBI detection. Methods: This study retrospectively assessed post-CA patients between 2016 and 2023 who received immediate brain CTs. Patients without acute intracranial pathology on initial scans and who underwent follow-up brain CTs within 14 days post-return of spontaneous circulation (ROSC) were included. Image segmentation involved manual basalganglia segmentation and automated whole-brain segmentation. Radiomics features were calculated using Pyradiomics (v3.0.1) in 3DSlicer (v5.2.2). Feature selection involved reproducibility analysis via ICC and LASSO regression, retaining five features per segmentation method. A logistic regression model for each segmentation method underwent 5-fold cross-validation. Results were summarized with ROC analyses and average sensitivity and specificity. Results: A total of 83 patients (average age: 65 ± 13.3 years, 19 women) with CA and ROSC were included. Follow-up CT scans after 5.2 ± 2.9 days revealed brain edema in 47 patients. The model using manual segmentation achieved an average AUC of 0.76, sensitivity of 0.59, and specificity of 0.78. The automated segmentation model showed an average AUC of 0.66, sensitivity of 0.49, and specificity of 0.68. Conclusions: Radiomics, particularly focused on the basalganglia area in normal-appearing brain CTs after CA and ROSC, may enhance predictive insights for HIBI and the development of brain edema.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Leveraging heterogeneous LiDAR data to model successional stages at tree species level in temperate forests
No full textIn the context of the ongoing biodiversity crisis, understanding forest ecosystems, their tree species composition, and especially the successional stages of their development is crucial. They collectively shape the biodiversity within forests and thereby influence the ecosystem services that forests provide, yet this information is not readily available on a large scale. Remote sensing techniques offer promising solutions for obtaining area-wide information on tree species composition and their successional stages. While optical data are often freely available in appropriate quality over large scales, obtaining light detection and ranging (LiDAR) data, which provide valuable information about forest structure, is more challenging. LiDAR data are mostly acquired by public authorities across several years and therefore heterogeneous in quality. This study aims to assess if heterogeneous LiDAR data can support area-wide modeling of forest successional stages at the tree species group level. Different combinations of spectral satellite data (Sentinel-2) and heterogeneous airborne LiDAR data, collected by the federal government of Rhineland-Palatinate, Germany, were utilized to model up to three different successional stages of seven tree species groups. When incorporating heterogeneous LiDAR data into random forest models with spatial variable selection and spatial cross-validation, significant accuracy improvements of up to 0.23 were observed. This study shows the potential of not dismissing initially seemingly unusable heterogeneous LiDAR data for ecological studies. We advocate for a thorough examination to determine its usefulness for model enhancement. A practical application of this approach is demonstrated, in the context of mapping successional stages of tree species groups at a regional level.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Unlocking nature's potential: Chemical and Genetic diversity of Medicinal and Aromatic Plants from specific origins and their potent Anthelmintic activity
No full textUnlocking nature's potential: Chemical and genetic diversity of medicinal and aromatic plants from specific origins and their potent anthelmintic activity
Parasitic helminths, particularly gastrointestinal (GI) roundworms, are a substantial threat to livestock worldwide. In the poultry industry, Ascaridia galli is a prevalent nematode responsible for ascariasis, leading to animal welfare and economic losses. Conventional control strategies rely on synthetic anthelmintic (AH) compounds, yet the emergence of drug resistance has significantly compromised their long-term efficacy. In this context, the HERBAL Euregio Project was initiated to identify novel plant-derived substances with AH activity and to evaluate the genetic and chemical profiles of ethnoveterinary plants for potential application in sustainable animal health solutions.
As part of the HERBAL project, an ethnoveterinary selection of ten medicinal and aromatic plant (MAP) species from the Italian Alps was made, based on their historical use and known bioactivity. In vitro assays targeting the embryonic development (ED) of A. galli eggs revealed that Cicerbita alpina and Tanacetum vulgare exhibited superior inhibitory activity compared to other candidates. These findings directed the project's focus towards a deeper phytochemical and genetic exploration of these species to identify key specialized metabolites (SMs) associated with enhanced AH activity and genetic markers to assess their variability.
Sesquiterpene lactones (STLs), well-documented for their bitterness and bioactivity, emerged as key candidates due to their known AH efficacy, particularly in synergy with other phenolic compounds such as caffeic acid derivatives and flavonoids. For this purpose, a targeted analytical method was developed using Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) employing Multiple Reaction Monitoring (MRM) to qualitatively and quantitatively identify these metabolites in the selected plant species. Parallel to this, genetic analysis was undertaken using Simple Sequence Repeat (SSR) markers, transferred from related species, to assess the genetic diversity across germplasm collections.
While initial tests demonstrated only moderate in vitro AH activity for Origanum vulgare subsp. vulgare, originating from North Italy, the scientific literature suggested that the genus Origanum displays extensive chemotypic and genotypic diversity, with certain taxa and subspecies, particularly O. vulgare subsp. hirtum (Greek oregano), reported to be rich in thymol and carvacrol, compounds known for their antimicrobial and AH effects. Based on this, a hypothesis was formed that O. vulgare subsp. hirtum may possess stronger AH properties than its more extensively studied counterparts.
To test this hypothesis, sixteen accessions of O. vulgare subsp. hirtum collected from across mainland Greece, along with four clones and one wild population from Turkey, were subjected to phytochemical profiling and in vitro bioassays against A. galli. The results were evaluated concerning their chemical composition and genetic background to identify individuals or populations enriched in bioactive SMs.
The methodological framework of the present study was designed to capture genetic and chemical variability within and between the species under investigation. Representative plant individuals were selected from germplasm collections originating from diverse locations of Trentino and South Tyrol (Italy), as well as Greece. Various extraction techniques were optimized to maximize yield and preserve the activity of key SMs, with the developed LC-MS/MS method providing high-resolution quantification of STLs and phenolic acids.
The genetic characterization revealed significant intraspecific variation within the studied populations, supporting the notion that genetic background plays a vital role in determining phytochemical profiles and, consequently, bioactivity. This insight holds particular relevance for breeding and domestication programs, which could utilize molecular markers identified in this study to select for high-yielding, chemically rich genotypes with potent AH properties.
In conclusion, the study advances our understanding of the genetic and chemical determinants in selected MAPs with potent AH activity and supports the development of novel, plant-based interventions for the control of parasitic infections in poultry. These findings also underscore the importance of biodiversity conservation and germplasm evaluation in identifying underutilized botanical resources with high pharmaceutical value. Future research should aim to validate the in vitro findings through in vivo trials and explore the mechanisms of action for key bioactive compounds to inform formulation and dosage strategies for practical applications in livestock health management.Entfesselung des Potenzials der Natur: Chemische und genetische Diversität von Arznei- und Aromapflanzen spezifischer Herkunft und deren potente anthelmintische Aktivität
Parasitäre Helminthen, insbesondere gastrointestinale (GI) Rundwürmer, stellen weltweit eine erhebliche Bedrohung für die Nutztierhaltung dar. In der Geflügelindustrie ist Ascaridia galli ein weitverbreiteter Nematode, der für Ascaridiose verantwortlich ist und sowohl das Tierwohl als auch die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt. Herkömmliche Kontrollstrategien beruhen auf synthetischen anthelmintischen (AH) Wirkstoffen, deren langfristige Wirksamkeit jedoch durch zunehmende Arzneimittelresistenzen stark eingeschränkt ist. Vor diesem Hintergrund wurde das HERBAL-Euregio-Projekt ins Leben gerufen, um neuartige pflanzliche Substanzen mit AH-Aktivität zu identifizieren und deren genetische sowie chemische Profile für eine potenzielle Anwendung in nachhaltigen Tiergesundheitslösungen zu evaluieren.
Im Rahmen des HERBAL-Projekts wurde eine ethnoveterinärisch begründete Auswahl von zehn Arznei- und Gewürzpflanzenarten (MAP) aus den italienischen Alpen getroffen, basierend auf deren historischer Nutzung und bekannter Bioaktivität. In vitro-Tests zur Hemmung der Embryonalentwicklung (ED) von A. galli-Eiern zeigten, dass Cicerbita alpina und Tanacetum vulgare eine überlegene hemmende Wirkung im Vergleich zu anderen Kandidaten aufwiesen. Diese Ergebnisse lenkten den Fokus des Projekts auf eine vertiefte phytochemische und genetische Untersuchung dieser Arten, um Schlüssel-Spezialmetabolite (SMs) mit erhöhter AH-Aktivität sowie genetische Marker zur Bewertung der Variabilität zu identifizieren.
Sesquiterpenlactone (STLs), bekannt für ihre Bitterkeit und Bioaktivität, erwiesen sich als vielversprechende Kandidaten aufgrund ihrer bekannten AH-Wirksamkeit, insbesondere in Synergie mit anderen phenolischen Verbindungen wie Kaffeesäurederivaten. Zu diesem Zweck wurde eine gezielte Analysemethode mittels Flüssigchromatographie–Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) mit Multiple Reaction Monitoring (MRM) entwickelt, um diese Metabolite qualitativ und quantitativ in den ausgewählten Pflanzenarten zu identifizieren. Parallel dazu wurde eine genetische Analyse unter Verwendung von Simple Sequence Repeat (SSR)- und Sequence-Tagged RAPD-Amplified Polymorphism (STRAP)-Markern, übertragen von verwandten Arten, durchgeführt, um die genetische Diversität in den Sammlungen zu bewerten.
Obwohl erste Tests nur eine moderate in vitro AH-Aktivität bei Origanum vulgare subsp. vulgare aus Norditalien zeigten, deuten wissenschaftliche Publikationen darauf hin, dass die Gattung Origanum eine ausgeprägte chemotypische und genotypische Vielfalt aufweist. Insbesondere O. vulgare subsp. hirtum (Griechischer Oregano) ist für einen hohen Gehalt an Thymol und Carvacrol bekannt – Verbindungen mit antimikrobiellen und AH-Eigenschaften. Daraus ergab sich die Hypothese, dass O. vulgare subsp. hirtum stärkere AH-Eigenschaften besitzen könnte als seine bisher umfassender untersuchten Verwandten.
Zur Überprüfung dieser Hypothese wurden sechzehn Akzessionen von O. vulgare subsp. hirtum aus dem griechischen Festland sowie vier Klone und eine Wildpopulation aus der Türkei hinsichtlich ihrer phytochemischen Profile und AH-Aktivität gegen A. galli untersucht. Die Ergebnisse wurden in Bezug auf chemische Zusammensetzung und genetischen Hintergrund analysiert, um Individuen oder Populationen mit einem hohen Gehalt an bioaktiven SMs zu identifizieren.
Das methodische Gerüst der vorliegenden Studie wurde entwickelt, um genetische und chemische Variabilität innerhalb und zwischen den untersuchten Arten zu erfassen. Repräsentative Pflanzenindividuen wurden aus Sammlungen ausgewählt, die aus verschiedenen Regionen des Trentino und Südtirols (Italien) sowie Griechenlands stammten. Verschiedene Extraktionstechniken wurden optimiert, um die Ausbeute zu maximieren und die Aktivität der wichtigsten SMs zu erhalten. Die entwickelte LC-MS/MS-Methode ermöglichte eine hochauflösende Quantifizierung von STLs und phenolischen Säuren.
Die genetische Charakterisierung zeigte eine signifikante intraspezifische Variation innerhalb der untersuchten Populationen, was die Bedeutung des genetischen Hintergrunds für die phytochemischen Profile und damit die Bioaktivität unterstreicht. Diese Erkenntnis ist besonders relevant für Züchtungs- und Domestikationsprogramme, die die in dieser Studie identifizierten molekularen Marker zur Auswahl ertragreicher, chemisch reicher Genotypen mit starker AH-Aktivität nutzen könnten.
Abschließend erweitert die Studie unser Verständnis über die genetischen und chemischen Determinanten der AH-Aktivität ausgewählter MAPs und unterstützt die Entwicklung neuartiger, pflanzenbasierter Strategien zur Bekämpfung parasitärer Infektionen im Geflügelbereich. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung der Biodiversitätserhaltung und Evaluierung von Genressourcen zur Identifizierung bislang ungenutzter botanischer Ressourcen mit hohem pharmazeutischem Potenzial. Künftige Forschung sollte darauf abzielen, die in vitro-Ergebnisse durch in vivo-Versuche zu validieren und die Wirkmechanismen der wichtigsten bioaktiven Verbindungen zu untersuchen, um Formulierungs- und Dosierungsstrategien für eine praxisnahe Anwendung im Tiergesundheitsmanagement zu entwickeln.
Disclaimer: The above text has been translated from English to German using DeepL: https://www.deepl.com/en/translato
Distracted by objects: The impact of earlier semantic categorization
No full textAccording to attentional theories of associative learning, organisms tend to prioritize items with a
higher predictive value over those with a lower predictive value. We investigated whether experiencing
a semantic categorization task with naturalistic object images influences attentional selection in
a subsequent visual search task. Participants first categorized either between tool and vehicle or between
fruit and vegetable. In the subsequent search task, they searched for a new target object and
ignored a distractor that was either from the category they had to distinguish in the former learning
task or from a nonrelevant category. We assumed that the extent these distractors interfered with selecting
the target depended on their former response predictiveness. Search times were analyzed by
using a hierarchical learning curve model. The results showed that objects from previously response
predictive categories impaired performance to a greater degree than objects from nonpredicitive
categories, regardless of particular object categories. The findings suggest that categorization learning
from both basic and superordinate level categories can impact attentional control settings similarly,
with fruit and vegetable more likely being basic level categories and tool and vehicle being
superordinate level categories.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg