Spastik, oft lange unentdeckt, kann zu Fehlhaltungen und Bewegungsmustern führen, die Beine oder Rücken überlasten. Der Körper kompensiert dies anfänglich durch kleine Bewegungen oder angepasste Haltungen. Physiotherapie spielt eine zentrale Rolle in der Spastik-Therapie, da sie sich auf die Verbesserung der Bewegung konzentriert.
Die Rolle der Physiotherapie
Physiotherapeut*innen analysieren das Gangbild und geben Empfehlungen zur Verbesserung einzelner Bewegungsabläufe, um Folgeschäden zu minimieren. Sie bieten auch Anleitungen für natürliche Bewegungen und entwickeln Trainingsprogramme basierend auf körperlichen Tests. Darüber hinaus zeigen sie, wie der Beckenboden bei Blasenfunktionsstörungen gestärkt werden kann.
Angeborene Stoffwechselerkrankungen und Aminosäuren
Verschiedene angeborene Stoffwechselerkrankungen beeinflussen den Aminosäurestoffwechsel und können Spastik verursachen oder verstärken. Diese Erkrankungen erfordern oft spezielle diätetische Maßnahmen und Therapien. Im Folgenden werden einige dieser Erkrankungen detaillierter betrachtet.
Ahornsirupkrankheit (MSUD)
Die Ahornsirupkrankheit ist eine angeborene Stoffwechselstörung, die auf einem Enzymdefekt beruht. Dieser Defekt beeinträchtigt den Abbau der verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin. Infolgedessen reichern sich diese Aminosäuren im Blut und Gewebe an.
Symptome und Verlauf
Neugeborene mit der klassischen Verlaufsform zeigen etwa ab dem vierten Lebenstag zunehmende Schläfrigkeit, Apathie und Lethargie. Sie haben Schwierigkeiten beim Trinken, neigen zum Erbrechen und weisen eine verminderte Muskelspannung und Reflexe auf. Ohne diätetische Maßnahmen führt die Schädigung des zentralen Nervensystems zum Tod innerhalb der ersten Lebenswochen.
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Ernährungstherapie
Die Ernährungstherapie besteht aus einer lebenslangen Meidung von Leucin-, Isoleucin- und Valin-haltigen Lebensmitteln. Da dies zu einem reduzierten Eiweißgehalt der Nahrung führt, ist eine lebenslange Zufuhr eines Leucin-, Valin- und Isoleucin-freien Gemisches aus unentbehrlichen Aminosäuren erforderlich.
Argininämie (Arginase-Mangel)
Die Argininämie, auch Arginase-Mangel genannt, ist eine autosomal-rezessiv vererbte Krankheit, die durch hohe Konzentrationen an Arginin und Ammoniak im Blut gekennzeichnet ist. Die Inzidenzrate ist mit 1:350.000 bis 1:1.000.000 Individuen sehr gering.
Ursachen und Pathophysiologie
Die Argininämie gehört zu den Harnstoffzykluserkrankungen. Der Harnstoffzyklus umfasst eine Reihe von Reaktionen in den Leberzellen, die Stickstoff in Harnstoff umwandeln, welcher über die Nieren ausgeschieden wird. Bei der Argininämie liegt eine Mutation des ARG-1-Gens vor. Die Arginase codiert den letzten Schritt des Harnstoffzyklus, bei dem Harnstoff durch Abspalten des Stickstoffs von Arginin produziert wird. Bei Personen mit Arginasemangel ist die Arginase defekt oder fehlt, wodurch Arginin nicht ordnungsgemäß abgebaut werden kann. Folglich kann Harnstoff nicht mehr produziert werden, und überschüssiger Stickstoff akkumuliert in Form von Ammoniak im Blut.
Symptome und Diagnose
Geburt und Kindheit verlaufen bei Betroffenen normalerweise unauffällig. Der Arginasemangel wird im Alter von 1-3 Jahren sichtbar. Das Wachstum verlangsamt sich, und es gibt erste Anzeichen spastischer Lähmungen, die durch extrem angespannte Muskeln verursacht werden. Die normale Entwicklung verlangsamt sich oder stoppt, was zum Verlust von Entwicklungsmeilensteinen führt. Einige Kinder sind geistig beeinträchtigt, andere durch spastische Lähmungen. Weitere Symptome sind Krampfanfälle, Tremor (Zittern) sowie Gleichgewichts- und Koordinationsstörungen (Ataxie). Ältere Menschen können mit postoperativer Enzephalopathie konfrontiert werden. Bestimmte Regionen des zentralen Nervensystems wie die Basalganglien, Rückenmark und Kleinhirn bleiben jedoch verschont.
Kennzeichnend für eine Argininämie sind drei- bis vierfach erhöhte Plasma-Arginin-Konzentrationen. Die Erhöhung der Plasma-Ammoniak-Konzentration kann dagegen unterbrochen sein. Eine akute Hyperammonämie (Plasma-Ammoniak-Konzentration > 150 µm) ist jedoch ungewöhnlich. Ebenso ist die Orotsäurekonzentration im Urin erhöht, was aber nicht primär spezifisch für diese Erkrankung ist. Diagnoseunterstützend kann die Arginase-Aktivitäts-Bestimmung in den roten Blutzellen sein.
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Histidinämie
Die Histidinämie ist eine angeborene, autosomal rezessiv vererbbare Erkrankung des Histidin-Stoffwechsels. Sie wird durch einen Defekt des Histidasegens (HAL) auf Chromosom 12q22-q24.1 verursacht, welches für das Enzym Histidase codiert.
Ursachen und Pathophysiologie
Die Histidase katalysiert die Anfangsreaktion im Hauptweg des oxidativen Abbaus der Aminosäure Histidin. Sie wandelt L-Histidin mittels oxidativer Desaminierung zu trans-Urocaninsäure unter Ammoniakabspaltung um. Durch den Enzymdefekt kommt es zum Anstau von Histidin und dessen Metaboliten Imidazolpyruvat, Imidazollaktat und Imidazolacetat.
Symptome und Diagnose
Die Krankheit wird in den meisten Fällen durch Neugeborenen-Screening identifiziert. Wichtige Kennzeichen sind erhöhte Konzentrationen von Histidin in Blut, Urin und Zerebrospinaler Flüssigkeit. Ebenso sind die Metabolite des Histidins vermehrt im Urin wiederzufinden. Imidazolpyruvat reagiert mit Eisen-(II)-chlorid zu einem blauen Farbstoff und kann dadurch nachgewiesen werden. Wichtigstes Nachweiskriterium der Histidinämie ist aber die stark erhöhte Histidinkonzentration. Normal sind 70-120µm, Erkrankte weisen Werte von 290-1420µm auf.
Erste Anzeichen der Betroffenen sind mentale Retardierung gekoppelt mit Sprachschwierigkeiten und verminderter Intelligenz. Jedoch zeigen Studien, dass die Histidinämie in ihrer Ausprägung auch harmlos sein kann. Teilnehmer zeigten weder Sprachstörungen noch eine verminderte Intelligenz. Der harmlose Typ scheint auch häufiger unter den Erkrankten Personen aufzutreten. Bei dem durch bestimmte Begleiterscheinungen auftretenden Typ wird auch über neurologische und somatische Abnormalitäten berichtet.
Ernährungstherapie
Als Ernährungstherapie wird eine histidinarme Diät empfohlen. Da sich die Aminosäure in unterschiedlichen Anteilen im Nahrungsprotein wiederfindet, ist eine histidinarme mit einer eiweißarmen Diät gleichzusetzen.
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Hyperlysinämie
Die Hyperlysinämie wird autosomal rezessiv vererbt und beruht auf einem Defekt des Enzyms Alpha-Aminoadipat-Semialdehyd-Synthase, auf einer Störung der Lysinabsorption bzw. des Einbaus der Aminosäure bei der Proteinbiosynthese.
Ursachen und Pathophysiologie
Die Alpha-Aminoadipat-Semialdehyd-Synthase spielt eine entscheidende Rolle im Lysin-Stoffwechsel. Es katalysiert die ersten beiden Abbauschritte der Aminosäure. Hierbei fungiert das Enzym als Lysin-Ketoglutarat-Reduktase und Saccharopin-Dehydrogenase. Es besitzt demzufolge eine bifunktionelle Wirkung. Infolgedessen kommt es zur kompetitiven Hemmung der Arginase, die im letzten Schritt der Harnstoffsynthese Arginin in Ornithin und Harnstoff umwandelt.
Symptome und Diagnose
Charakteristisch für die Hyperlysinämie sind die hohen Konzentrationen (> 3,09 mg/dl) von Lysin in Blut und Cerebrospinalflüssigkeit. Auch Saccharopin findet sich in hohen Konzentrationen im Urin wieder. Im Großen und Ganzen weist die Hyperlysinämie keinen klinischen Phänotyp auf. Einzelfälle zeigen, dass die Krankheit mit neurologischen Problemen und verringerter Intelligenz einhergehen kann.
Ernährungstherapie
Bezüglich der Ernährung sollte man auf eiweißarme Kost achten. Zusätzlich kann man die Zufuhr von Lysin mit lysinfreien Aminosäurenmischungen beschränken. Lysin kommt vorwiegend im Fleisch und Fisch vor.
Phenylketonurie (PKU)
Die Phenylketonurie (PKU) ist eine angeborene Stoffwechselerkrankung, die zu den häufigsten Störungen des Aminosäurestoffwechsels gehört. Einer von 10.000 Neugeborenen in Deutschland kommt mit einer PKU zur Welt.
Ursachen und Pathophysiologie
Die Aminosäure Phenylalanin, die in allen eiweißhaltigen Lebensmitteln tierischen und pflanzlichen Ursprungs enthalten ist, zählt zu den unentbehrlichen Aminosäuren. Bei Gesunden erfolgt in der Leber, in der Gegenwart des Enzyms Phenylalaninhydroxylase, die Umwandlung von Phenylalanin in die Aminosäure Tyrosin, an der auch der Kofaktor Tetrahydrobiopterin (BH4) beteiligt ist. Bei Betroffenen ist diese Umwandlung gestört. Es liegt entweder ein Phenylalaninhydroxylasemangel vor oder die Synthese von BH4 ist gestört.
Diagnose
Zwischen dem fünften und siebten Lebenstag wird bei jedem Säugling ein Neugeborenen-Screening (Guthrie-Test) durchgeführt. Der Guthrie-Test wurde erstmals im Jahre 1963 von dem amerikanischen Bakteriologen Robert Guthrie beschrieben. Er wird zur Früherkennung von verschiedenen Stoffwechselerkrankungen herbeigezogen. Auffällig sind Phenylalaninkonzentrationen von über 2 mg/ dl. Behandlungsbedarf besteht bei Werten von über 8 mg/ dl unter normaler Milchernährung. Fällt der Screening-Test positiv aus, sollte zum Ausschluss einer Störung des Coenzymsystems ein BH4-Test durchgeführt werden. Hierbei werden zum einen Pterine im Urin gemessen. Zum anderen wird die Phenylalaninkonzentration vor sowie vier und acht Stunden nach der oralen Aufnahme von Tetrahydrobiopterin festgestellt.
Ernährungstherapie
Die Aufnahme von Phenylalanin über die Nahrung muss streng kontrolliert und limitiert werden. Da diese Aminosäure Bestandteil aller Nahrungseiweiße ist, handelt es sich um Reduktion der Eiweißaufnahme. Abgesehen von diesen diätetischen Einschränkungen ist die Lebenserwartung und Lebensqualität unbeeinträchtigt. Die Diät wird am besten über den Abschluss der geistigen Reife, insbesondere über die ersten 6 Lebensjahre hinaus, lebenslang eingehalten, da es sonst zu Konzentrationsschwierigkeiten, Reaktionsverlangsamungen und einer Spastik der Muskulatur kommen kann, was wiederum das soziale Leben beeinträchtigt.
Die Ernährungstherapie besteht aus einer phenylalaninarmen Kost, in der aber sonst alle unentbehrlichen Aminosäuren enthalten sind. Der Gehalt an Phenylalanin muss dem individuellen Bedarf des Kindes angepasst werden. Das Stillen des PKU-betroffenen Säuglings ist in den letzten Jahren als optimale Ernährungsweise zur Behandlung der Phenylketonurie anerkannt worden. Vor dem Stillen des Säuglings hat sich die Gabe von 30 bis 50 ml phenylalaninfreiem Milchersatzgemisch bewährt. Ist das Stillen des Säuglings nicht möglich sollte in der Einstellungsphase zunächst eine phenylalaninfreie und tyrosinangereicherte, altersstufengerechte bedarfsdeckende Formeldiät (in der Apotheke erhältlich) gegeben werden. Der Phenylalaninspiegel bessert sich in der Regel in einem Zeitraum von 3 bis 8 Tagen (1 bis 4 mg/ dl oder 60 bis 250 μmol/ l). Zudem sollten Energieträger wie Zucker, Maltodextrin, Stärkemehle und Pflanzenöle gegeben werden.
Die Dauerkost besteht aus einer eiweißarmen Kost, in der die Zufuhr phenylalaninhaltiger Lebensmittel begrenzt ist. Sie sollte möglichst lebenslang eingehalten und kontrolliert werden. Die Ernährungsweise sollte zu 80 Prozent einer vegetarischen Ernährung ohne Fleisch und Wurst entsprechen. Die Zufuhr unentbehrlicher Aminosäuren und Spurenelementen erfolgt durch die Zulage einer phenylalaninfreien, tyrosinangereicherten Formeldiät. Aspartam, ein Süßstoff, besteht zu 56 Prozent aus Phenylalanin und kommt vor allem in Lightgetränken und -produkten vor.
Tyrosinämie
Bei der Tyrosinämie ist der Stoffwechsel der Aminosäure Tyrosin gestört. Tyrosin nehmen wir über die Nahrung auf oder synthetisieren es im Zytoplasma der Hepatozyten bzw. im proximalen Tubulus der Nieren aus der aromatischen Aminosäure Phenylalanin. Tyrosin ist Vorstufe von Neurotransmittern, Schilddrüsenhormonen und Melaninpigmenten.
Tyrosinämie Typ 1 (hepatorenale Tyrosinämie)
Die Tyrosinämie vom Typ 1 beruht auf dem Enzymmangel Fumarylacetoacetathydrolase, welches im katabolen Stoffwechsel den finalen Schritt der Endprodukte Acetoacetat und Fumarat katalysiert. Auf Grund des Defektes kommt es zum Anstau von Fumaryl- und Maleylacetoacetat, die wiederum zu Succinylaceton und Succinylacetoacetat abgebaut werden. Diese beiden Meatbolite sind hoch hepato- und nephrotoxisch. Sie hemmen verschiedene Enzyme, z.B. die Porphobilinogen-Synthase, die an der Porphyrinbiosynthese zur Bildung des Blutfarbstoffs Hämoglobin beteiligt ist.
Man unterscheidet eine akute und eine chronische Verlaufsform. Wird die erste Lebensphase überlebt entwickelt sich eine chronische Verlaufsform, welche durch einen milderen Verlauf durch die Restaktivität des Enzyms gekennzeichnet ist. Im Zuge der chronischen Leberschädigung kommt es zu einer Leberzirrhose und bei 1/3 der Personen entwickelt sich ein hepatozelluläres Karzinom. Ebenso kommt es zu tubulären Nierenschäden gekoppelt mit hypophosphatämische Rachitis und Minderwuchs sowie neurologischen Anfällen. Bei den neurologischen Schäden dominieren zu Beginn Parästehsien und vegetative Symptome wie muskuläre Hypertonie, Tachykardien und fortschreitende Lähmung. Nach einer Erholungsphase können die Lähmungserscheinungen zunehmen und bei Betreff der Atemmuskulatur ist eine maschinelle Beatmung nötig.
Die für die Schädigung auslösende Mutation auf Chromosom 15 ist mit einer Inzidenz von 1:100.000 relativ selten jedoch unter den 3 Typen die mit Abstand häufigste. Nachgewiesen kann die Erkrankung durch Succinylaceton im Urin. Tyrosin ist im Serum und im Blut erhöht. Bei ca. 10 % der betroffenen Neugeborenen steigt der Tyrosinspiegel nur verzögert, deshalb ist der Nachweis mittels Tandemmassenspektrometrie kritisch zu betrachten. Der alpha-Fetoportinspiegel dagegen ist stark erhöht.
Die Therapie sollte vorwiegend auf das Wachsen und klinische Bild des Kindes ausgerichtet sein. Es wird daher empfohlen eine hochkalorische, kohlenhydratreiche, aber phenylalanin- und tyrosindefinierte Diät einzuhalten. Säuglingen wird empfohlen 50 mg Phenylalanin/kg KG/Tag und älteren Kindern 30 mg Phenylalanin/kg KG/Tag einzunehmen. Eine frühzeitige diätetische Therapie kann jedoch nur der renalen Tubulopathie entgegenwirken. Das Voranschreiten der Lebererkrankung kann nicht aufgehalten werden.
Tyrosinämie Typ 2 (okulo-kutane Tyrosinämie)
Die Tyrosinämie Typ 2 betrifft vor allem Auge und Haut. Ursache hier ist die Defizienz der hepato-zytosolischen Tyrosin-Aminotransferase. Der erste Schritt des Tyrosinstoffwechsels ist gestört und es kommt zum Anstau von Tyrosin und anschließend über reversible Hydroxylierung auch von Phenylalanin.
Tyrosinämie Typ 3
Bei der Tyrosinämie Typ 3 ist das Folgeenzym 4-Hydroxyphenylpyruvatdioxygenase gestört. Die erhöhte Phenylalaninkonzentration ist für die geistige Retardierung und das Tyrosin mit Konzentrationen bis zu 30 mg/dl ist für die Haut- und Augenveränderungen verantwortlich. Die Löslichkeit von Tyrosin (schwerlöslich) ist temperaturabhängig. Dadurch kommt es in schlecht durchbluteten, kühleren Körperregionen zur Ausbildung von Tyrosinkristallen. Hierzu zählen die Epithelzellen der Cornea wodurch es am Auge zu schmerzhaften Cornealäsionen mit Tränenfluss, Photophobie und Narbenbildung kommt. Auch Hand- und Fußsohlen sind betroffen und durch Hyperkeratosen gekennzeichnet. Die mentale Retardierung bezieht sich hauptsächlich auf Sprachentwicklungsverzögerungen und Störungen der Feinmotorik.
Diagnose
Biochemisch nachweisbar sind die Tyrosinämien Typ 2/3 durch stark erhöhte Tyrosinwerte in Blut und Urin (Tyrosylurie). Eine Unterscheidung erfordert den Enzymdefektnachweis mittels einer Leberbiopsie.
Weitere Stoffwechselerkrankungen im Neugeborenenscreening
Neben den oben genannten Erkrankungen werden im Neugeborenenscreening weitere angeborene Stoffwechselerkrankungen untersucht, die potenziell Spastik verursachen können. Es ist wichtig zu beachten, dass es bei allen aufgeführten Erkrankungen leichte, mittelschwere und schwere Formen gibt.
- Adrenogenitales Syndrom: Hormonstörung durch Defekt der Nebennierenrinde. Behandlung durch Hormongaben. (Häufigkeit: ca. 1/10.000 Neugeborene)
- Hypothyreose: Angeborene Unterfunktion der Schilddrüse. Behandlung durch Hormongabe. (Häufigkeit: ca.
- MCAD-Mangel: Defekt bei der Energiegewinnung aus Fettsäuren. Behandlung durch Carnitingabe, Vermeiden von Hungerphasen. (Häufigkeit: ca. 1/10.000 Neugeborene)
- LCHAD/VLCAD: Defekt im Stoffwechsel langkettiger Fettsäuren. Behandlung durch Spezialdiät, Vermeiden von Hungerphasen. (Häufigkeit: ca. 1/80.000 Neugeborene)
- Carnitinstoffwechseldefekte: Defekt im Stoffwechsel der Fettsäuren. Behandlung durch Spezialdiät. (Häufigkeit: ca.
- Mukoviszidose: Defekt eines Transportproteins (CFTR). Behandlung: Inhalation, Physiotherapie, Spezialdiät, Medikamente.
- Glutarazidurie Typ I: Defekt im Abbau von Aminosäuren. Behandlung durch Spezialdiät und Aminosäuregabe. (Häufigkeit: ca. 1/80.000 Neugeborene)
- Isovalerianazidämie: Defekt im Abbau von Aminosäuren. Behandlung durch Spezialdiät und Aminosäuregabe. (Häufigkeit: ca.
- Biotinidasemangel: Defekt im Stoffwechsel des Vitamins Biotin. Behandlung durch Biotingabe. (Häufigkeit: ca. 1/80.000 Neugeborene)
- Galaktosämie: Defekt im Verstoffwechseln von Milchzucker. Behandlung durch Spezialdiät. (Häufigkeit: ca.
- Völliges Fehlen einer Immunabwehr: Strenge hygienische Vorsichtsmaßnahmen. Therapie: Knochenmark-oder Stammzelltransplantation, Enzymersatztherapie.
Congenital Disorders of Glycosylation (CDG)
CDG sind angeborene Erkrankungen der Glykosylierung, also der Verknüpfung von Zuckerketten mit Biomolekülen wie Proteinen und Fetten. Es gibt verschiedene Arten von CDG, die unterschiedliche Organe und Zellsysteme betreffen können.
Beispiele für CDG-Formen
- CDG-Ia: Psychomotorische Retardierung, atypische Fettverteilung, Strabismus internus, Hepatopathie. Therapie: Symptomatisch.
- CDG-Ib: Diarrhö, enteraler Proteinverlust, gelegentlich fibrotischer Umbau der Leber. Therapie: Mannose p.o.
- CDG-Ic: Muskuläre Hypotonie, Ataxie, psychomotorische Retardierung, häufig Krampfanfälle. Therapie: Symptomatisch.
- CDG-Id: Ausgeprägte psychomotorische Retardierung, Tetraspastik, Krampfanfälle, Mikrozephalie. Therapie: Symptomatisch.
- CDG-Ie: Schwere psychomotorische Retardierung, ausgeprägte muskuläre Hypotonie, Krampfanfälle. Therapie: Symptomatisch.
- CDG-If: Psychomotorische Retardierung, muskuläre Hypotonie, eingeschränkter Visus, gelegentlich Nystagmus, Krampfanfälle. Therapie: Symptomatisch.
- CDG-IIa: Schwere psychomotorische Retardierung, vergröberte Gesichtszüge, kortikale Atrophie, periphere Neuropathie. Therapie: Symptomatisch.
- CDG-IIb: Breite Nasenwurzel, Retrognathie, hoher Gaumen, muskulären Hypotonie, generalisierte Ödeme, Anfälle, periphere Neuropathie, Hepatomegalie.
Stereotaktische Radiochirurgie
Die stereotaktische Radiochirurgie ist ein therapeutisches Verfahren, das eine hochpräzise, fokussierte und hochdosierte Bestrahlung eines Tumors oder einer Gefäßmissbildung, insbesondere im Gehirn, in einer Sitzung ermöglicht. Diese Methode kann Raumforderungen ohne offene Operation effektiv behandeln.
Anwendungsbereiche
Die stereotaktische Radiochirurgie wird unter anderem bei folgenden Indikationen eingesetzt:
- Hirnmetastasen
- Hirnhauttumore (Meningeome)
- Akustikusneurinome
- Gefäßmissbildungen (Arteriovenöse Malformationen, Kavernome)
- Funktionelle Neurochirurgie - Gesichtsschmerzen
- Weitere Indikationen sind Glioblastome, Hypophysenadenome, kindliche Hirntumore, Kraniopharyngeome und Spinaltumore. Ferner sind im extrakraniellen Bereich Leber-, Lungen- und Prostatatumore behandelbar.
Technologie
Die stereotaktische Strahlentherapie mit dem hochmodernen Bestrahlungssystem Novalis STx ist eine nicht-invasive und schonende Strahlenbehandlung, die überwiegend bei Tumoren im Kopfbereich (intrakraniell) aber auch außerhalb des Kopfes (extrakraniell) zum Einsatz kommt. Das System basiert auf einem Hochleistungslinearbeschleuniger der letzten Generation (Varian TrueBeam STX, Palo Alto, USA) und einer automatischen submillimetergenauen Patientenpositionierung (BrainLab ExacTrac, München).
Vorteile
Die hohe Präzision der Applikation ermöglicht es, das umliegende, gesunde Hirngewebe zu schonen, was eine sehr gute Verträglichkeit dieser Behandlungsmethode gewährleistet. Die Behandlung kann häufig ambulant erfolgen, ist schmerzfrei und dauert nur wenige Minuten.
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