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Il diabete causa cambiamenti nel microbioma orale che favorisce la periodontite: trovate le prove

Un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’Università della Pennsylvania ha rilevato che il microbioma orale è influenzato dal diabete, causando uno spostamento che ne aumenta la sua patogenicità. La ricerca, pubblicata nella rivista Cell Host & Microbe di questa settimana, non solo mostra che il microbioma orale nei topi con diabete si è spostato ma il cambiamento è associato ad una maggiore infiammazione e perdita di ossa.

“Fino ad ora non c’erano prove concrete che il diabete colpisse il microbioma orale”, ha dichiarato Dana Graves, autore della ricerca presso la Penn School of Dental Medicine. “Ma gli studi che erano stati fatti non erano rigorosi”.

Solo quattro anni fa la Federazione Europea di Parodontologia e l’Accademia Americana di Parodontologia hanno pubblicato una relazione che afferma non essercivi prove convincenti che il diabete fosse direttamente legato ai cambiamenti nel microbioma orale. Ma Graves e colleghi erano scettici e decisero di perseguire la domanda, usando un modello di topo che imita il diabete di tipo 2.

“Il mio argomento era che studi appropriati non erano stati ancora fatti, quindi ho decisi: faremo uno studio appropriato”, ha detto Graves.

I ricercatori hanno cominciato caratterizzando il microbioma orale dei topi diabetici rispetto ai topi sani. Hanno trovato che i topi diabetici avevano un microbioma orale simile alle loro controparti sane quando erano campionati prima di sviluppare livelli elevati di zucchero nel sangue o iperglicemia. Ma, una volta che i topi diabetici erano iperglicemici, il loro microbioma si distingueva dai normali, con una comunità di batteri meno diversa.

I topi diabetici avevano anche una periodontite, tra cui una perdita di osso che sosteneva i denti e un aumento dei livelli di IL-17, una molecola di segnalazione importante nella risposta immunitaria e nell’infiammazione. Gli aumenti di IL-17 negli esseri umani sono associati a malattie periodontali.

“I topi diabetici si sono comportati in modo simile agli esseri umani che hanno avuto perdita ossea periodontale e aumentato IL-17 causato da una malattia genetica”, ha dichiarato Graves.

I risultati hanno evidenziato un’associazione tra i cambiamenti nel microbiolo orale e la periodontite, ma non hanno dimostrato che i mutamenti microbici erano responsabili della malattia. Per studiare la connessione, i ricercatori hanno trasferito microrganismi dai topi diabetici ai normali senza germe, animali che sono stati allevati con nessuna esposizione ai  microbi.

Questi topi riceventi hanno anche sviluppato una perdita di ossa. Una scansione micro-CT ha rivelato che avevano il 42 per cento un meno ossa di topi che ricevevano un un trasferimento microbico da topi normali. I marker di infiammazione sono aumentati anche nei beneficiari del microbiolo orale diabetico.

“Siamo stati in grado di indurre la rapida perdita ossea del gruppo diabetico in un normale gruppo di animali semplicemente trasferendo il microbioma orale”, ha detto Graves.

Con il microbiolo ora implicato nel causare la periodontite, Graves e colleghi volevano sapere come. Sospettando che le citochine infiammatorie, e in particolare IL-17, hanno svolto un ruolo, i ricercatori hanno ripetuto gli esperimenti di trasferimento di microbiomi, questa volta iniettando nei donatori diabetici un anticorpo anti-IL-17 prima del trasferimento. I topi che hanno ricevuto i microbiomi dai topi diabetici trattati hanno avuto  una perdita ossea molto meno grave rispetto ai topi che ricevevano un trasferimento di microbiomi da topi non trattati.

I risultati “dimostrano inequivocabilmente” che i cambiamenti indotti dal diabete nel cambiamento infiammatorio delle unità microbiche orali aumentano la perdita di ossa nella periodontite, hanno scritto gli autori.

Anche se il trattamento con IL-17 è stato efficace a ridurre la perdita di ossa nei topi, è improbabile che sia una strategia terapeutica ragionevole nell’uomo a causa del suo ruolo fondamentale nella protezione immunitaria. Ma Graves ha osservato che lo studio mette in evidenza l’importanza per le persone con diabete di controllare lo zucchero nel sangue e praticare una buona igiene orale.

“Il diabete è una delle malattie sistemiche più strettamente legate alla malattia parodontale, ma il rischio viene notevolmente migliorato da un buon controllo glicemico”, ha detto. “E una buona igiene orale può portare ad rischio ancora più in basso”.



Nuovo studio rileva una potenziale innovazione nel determinare chi è a rischio di attacchi di cuore

I ricercatori stanno rivisitando il loro parere sui relativi pericoli per la salute del cuore derivanti dai depositi molli e duri della placca aterosclerotica. I risultati di un nuovo studio condotto dai ricercatori presso l’Heart Medical Center Institute Intermountain possono essere un “cambio di gioco” per determinare chi è a rischio di un attacco di cuore, dicono.

L’idea che placca morbida è più probabile rottura e causare attacchi di cuore rispetto a depositi di calcio nelle arterie coronarie duri può essere sbagliata, secondo il nuovo studio presentato presso l’American College of Cardiology Scientific Sessions a Washington DC il 18 marzo.

L’aterosclerosi è causato quando la placca si accumula nelle arterie, determinandone il restringimento e indurimento.

“Abbiamo già pensato che la placca morbida lipidico-Laden ha più probabilità di rottura e di essere la causa di attacchi di cuore, ma sulla base della nostra nuova ricerca, è più la placca calcificata che sembra essere associata con eventi avversi cardiovascolari”, ha detto Brent Muhlestein, MD, uno dei gli autori dello studio e co-direttore della ricerca in cardiologia presso l’Heart Medical center Institute Intermountain a Salt Lake City.

I ricercatori dell’Intermountain Medical Center Heart Institute in precedenza avevano collaborato con la Johns Hopkins School of Medicine e il NHS. Gli scienziati hanno analizzato la composizione della placca da 224 pazienti che avevano il diabete, ma senza sintomi cardiaci.

Questa nuova ricerca riflette più i risultati a lungo termine dopo che i pazienti sono stati seguiti per una media di quasi sette anni per vedere se la composizione della loro placca aveva predetto che avrebbero avuto un evento cardiaco.

In questo studio, attraverso un’attenta valutazione quantitativa, la composizione della placca coronarica identificata nei soggetti attraverso la coronarografia TC è stata stratificata proporzionalmente in quantità di placca morbida, calcificata, e fibrosa poi confrontato con il rischio futuro di angina instabile, infarto o morte.

Inaspettatamente, una proporzionalmente maggiore quantità di placca calcificata prediceva l’aumento di eventi coronarici avversi, mentre la placca morbida non lo ha fatto, i ricercatori hanno rilevato.

Il dr. Muhlestein ha dichiarato che ulteriori studi sono necessari per verificare i risultati, ma quanto evidenziato dalla ricerca della sua squadra può rappresentare un potenziale cambiamento di paradigma. “Abbiamo bisogno di ulteriori conferme per valutare l’importanza del motivo per cui il punteggio del calcio coronarico è così predittivo”, ha detto.

Anche se un accumulo di calcio coronarico non va via, i medici possono trattare con successo il paziente in modo aggressivo con lr statine. Sanno che nessuno consegue calcio coronarico se non ha la placca, anche se non è stato visto, in modo che chiunque con il calcio coronarico si trova anche in aterosclerosi.

“E ‘un indicatore di malattia, non è un indicatore di rischio e pensiamo che sia forse un predittore molto importante”, ha detto il dottor Muhlestein, che ha notato come avere un punteggio di calcio uguale a zero è come avere una garanzia di cinque anni contro l’attacco di cuore – seppur con alti livelli di lipoproteina a bassa densità, noto anche come colesterolo LDL o cattivo.

“La scoperta potenzialmente potrebbe significare che molti pazienti non possono richiedere la terapia con statine, anche se hanno il colesterolo alto,” ha detto. “Forse possiamo trovare e identificarli. Se non c’è l’aterosclerosi, non c’è proposito di avere un attacco di cuore. Così il punteggio di calcio coronarico ci può consentire di ottenere un indicatore molto più efficace per selezionare chi trattiamo”.

Il passo successivo per i ricercatori è quello di completare il quadro con più scansioni per vedere se il risultato regge, il che renderà i risultati più robusti.



Dopo un attacco cardiaco: gel iniettabili potrebbero prevenire in futuro l’insufficienza cardiaca

Rispetto ad altri tipi di idrogel in fase di sviluppo (a sinistra), un nuovo idrogel (destra) può formare reticolazioni dopo iniezione nel cuore, rendendo il materiale più rigido e più duratura.

Rispetto ad altri tipi di idrogel in fase di sviluppo (a sinistra), un nuovo idrogel (destra) può formare reticolazioni dopo iniezione nel cuore, rendendo il materiale più rigido e più duratura.

Nel corso di un attacco di cuore, i coaguli o arterie ostruite bloccano il flusso di sangue, danneggiando o uccidendole cellule all’interno del tessuto. Ma il danno non finisce solo dopo la scomparsa del dolore schiacciante. Invece, le pareti del cuore si diradano, l’organo si ingrossa, e così le forme del tessuto cicatriziale. Se non si interviene, il paziente può eventualmente sperimentare una insufficienza cardiaca. Ma gli scienziati segnalano ora di aver sviluppato un gel che, nei test su animali, può essere iniettato nel cuore per puntellare le zone indebolite e prevenire l’insufficienza cardiaca.
I ricercatori hanno presenteto il loro lavoro oggi alla 252a edizione del National Meeting & Exposition ofAmerican Chemical Society (ACS).
Gli attacchi di cuore colpiscono 750.000 persone ogni anno negli Stati Uniti, secondo l’American Heart Association. E più di 5 milioni di residenti negli Stati Uniti vivono con l’insufficienza cardiaca, sintomi che progrediscono da stanchezza e mancanza di respiro fino alla morte. “L’insufficienza cardiaca è un problema enorme, e poche terapie sono disponibili per questi pazienti”, dice Jason A. Burdick, Ph.D., leader dello studio.

I trattamenti terapeutici comprendono: cambiamenti dello stile di vita, farmaci, protesi o trapianti di cuore. Burdick, che opera presso l’Università della Pennsylvania (Penn), spiega che queste opzioni spesso non funzionano bene o, nel caso dei trapianti, sono difficili da trovare gli organi. Così gli scienziati stanno perseguendo altri metodi di trattamento. Per esempio, i ricercatori di altre istituzioni scientifiche hanno fatto studi su animali in cui hanno iniettato le cellule nella sezione danneggiata del cuore per cercare di riparare i danni . Per evitare che le cellule fuoriesca, i ricercatori le hanno inserite in “idrogel” biodegradabili su reti di catene polimeriche – acqua – che prende volume con una consistenza simile a gelatina OTM. Ma gli scienziati hanno notato qualcosa di strano quando nel corso degli esperimenti di controllo in cui hanno iniettato l’idrogel senza aggiunta di cellule: alcuni dei cuori degli animali hanno mostrato miglioramento rispetto agli animali non trattati.

Il materiali impiegato dal team si basa sull’ acido ialuronico (HA), un tipo di molecola di zucchero che si trova naturalmente nel corpo. I ricercatori hanno modificato le molecole di HA collegandole all’Adamantane e ciclodestrina gruppi i quali consentono al gel di fluire attraverso cateteri, e hanno aggiunto gruppi di  tiolo e metacrilato per consentire la e irrigidimento del gel dopo l’iniezione. Una volta che i ricercatori finalizzano la formulazione idrogel e metodo di infusione, sperano di collaborare con una società che produce cateteri per portare il prodotto sul mercato. Il team e altri gruppi di ricerca di Burdick stanno anche progettando idrogel che contengono i farmaco o le cellule in grado di riparare il tessuto del cuore.

Si cerca di sfruttare il sistema immunitario del corpo per far guarire naturalmente le ferite

Kara Spiller

Kara Spiller

In quello che potrebbe essere un passo fondamentale verso la riparazione delle ferite che non guariscono e gli organi danneggiati, un ingegnere biomedico della Drexel University ha identificato una cellula immunitaria come strategia potenziale per la crescita di vasi sanguigni.

Kara Spiller, PhD, professore assistente presso la Scuola di Ingegneria Biomedica, Scienze e sistemi sanitari, cercherà di comprendere meglio il rapporto tra il naturale processo di guarigione del corpo e la rigenerazione dei tessuti con una sovvenzione quinquennale di 1900000 $ da parte del National Institutes of Health (NIH) che le ha assegnato questo mese.

Gli scienziati si stanno avvicinando a rammendare il tessuto danneggiato e anche alla creazione di interi organi, grazie ai progressi nella medicina rigenerativa. Ma un posto di blocco significativo sta nella modalità di riparazione dei tessuti: l’assenza di vasi sanguigni.

“Il tessuto danneggiato, a causa di cancro, una frattura ossea o una malattia come il diabete accade perché la crescita dei vasi sanguigni insufficiente ha tagliato fuori l’ossigeno”, ha detto Spiller. “Se non riusciamo a trovare un modo di progettare le reti dei vasi sanguigni, allora non possiamo riparare qualsiasi tipo di tessuto.”

Spiller ha studiato modi per deporre naturalmente nelle uova il sangue per la crescita dei vasi sfruttando la risposta del corpo a lesioni e malattie. Lei crede che le cellule vitali del sistema immunitario, chiamate macrofagi, sono fondamentali per questo processo.

Una vista microscopica dei macrofagi, cellule del sistema immunitario che sono fondamentali per la crescita dei vasi sanguigni. Credit: Kara Spiller

Una vista microscopica dei macrofagi, cellule del sistema immunitario che sono fondamentali per la crescita dei vasi sanguigni. Credit: Kara Spiller

I macrofagi vagano in tutti i tessuti del corpo e fagocitano eventuali agenti patogeni nel loro percorso. Anche se queste cellule immunitarie distruggere gli invasori stranieri, hanno guadagnato una cattiva reputazione, Spiller dice, perché contribuiscono anche alla risposta infiammatoria del corpo, causando contusioni, ulcere e talvolta, malattie degenerative.

Tuttavia, studi più recenti hanno dimostrato che i macrofagi e le infiammazione più in generale, possono svolgere un ruolo importante nella riparazione dei tessuti e rigenerazione, grazie alla capacità delle cellule di cambiare la loro forma (fenotipo) e la funzione a ogni evento specifico orchestrandoli per i diversi stadi di riparazione. Anche se questo processo è stato identificato, non è ben compreso.

In studi precedenti la Spiller, ha guardato perché, in alcuni casi, i tessuti lesi guariscono perfettamente, mentre in altri non riescono a ripararsi.

Come parte del suo nuovo progetto finanziato da NIH, Spiller si espanderà su questa idea studiando come fanno le diverse funzioni dei fenotipi macrofagi, o non-promuovono la crescita dei vasi sanguigni. Una volta che il rapporto è meglio compreso, Spiller e il suo team di ricerca lavoreranno per sviluppare una piattaforma di biomateriale e una strategia per la distribuzione di farmaci, che controllino il comportamento dei macrofagi e incoraggino la vascolarizzazione dalle stesse cellule del corpo.

“L’idea è che se si può manipolare i macrofagi attraverso un solo singolo farmaco, quindi i macrofagi saranno in grado di controllare i vasi sanguigni”, ha detto Spiller. “Il vantaggio della strategia, che speriamo di riuscire a realizzare entro la fine del progetto, è di promuovere la guarigione attraverso meccanismi di guarigione naturale del corpo, piuttosto anziché cercare di farlo in qualche modo per via artificiale”.

Il laboratorio di Spiller si concentra principalmente sulla guarigione delle ulcere del piede diabetico croniche, causate da un disturbo nel processo di guarigione delle ferite.

La ricerca di Spiller potrebbe avere grandi implicazioni cliniche per curare queste lesioni dolorose e debilitanti e oltre, ha detto Ken Barbee, PhD, professore e direttore ad interim della Scuola di Ingegneria Biomedica, Scienze e sistemi sanitari.

“Questo lavoro dimostra come le scoperte in un campo – la guarigione della ferita – può portare a scoperte in altri. L’ingegneria dei tessuti impara a modulare il fenotipo dei macrofagi con implicazioni di vasta portata per una miriade di applicazioni cliniche”, ha detto Barbee.

Spiller sta lavorando in collaborazione con Shulamit Levenberg, professore associato di ingegneria biomedica presso il Technion in Israele e Dave Mooney, professore di bioingegneria presso la Harvard – due dei principali esperti mondiali in crescita dei vasi sanguigni e biomateriali.

“Non c’è malattia che non abbia l’infiammazione come tema centrale”, ha detto Spiller. “Così capire di più su come le cellule infiammatorie e immunitarie interagiscono con altre cellule del corpo potrebbe aiutare la terapia di molti problemi diversi.”

 

Studio conferma che l’uso dei microinfusori d’insulina migliora il controllo della glicemia nei bambini e adolescenti con diabete di tipo 1

microinfusoreL’analisi dei tre grandi registri clinici del diabete provenienti dagli Stati Uniti, Germania / Austria e Inghilterra / Galles indicano senza ombre di dubbio che l’uso di pompe per infusione d’insulina in bambini e adolescenti con diabete di tipo 1 sta contribuendo al miglioramento nel controllo della glicemia.

La ricerca, pubblicata in Diabetologia (giornale della Associazione Europea per lo Studio del Diabete), è stata diretta dal dottor Jennifer Sherr, responsabile del Programma Diabete per bambini alla Yale School of Medicine, New Haven, CT, Stati Uniti d’America; e dal dottor Reinhard Holl, ZIBMT, Istituto di Epidemiologia e Medicina Biometrica, Università di Ulm, in Germania; nonché dal Dr Justin Warner, Endocrinologia e diabete Pediatrico, Ospedale pediatrico del Galles, Cardiff, Regno Unito e colleghi.

Pompe di insulina sono in uso nel trattamento del diabete di tipo 1 da circa 35 anni, sebbene siano stati utilizzati in modo capillare solo dall’inizio di questo secolo. Lo scopo della tecnologia delle pompe di insulina è quello di aiutare gli utenti a gestire meglio i loro livelli di glucosio nel sangue e tenerli entro parametri accettabili. Per quei bambini e adolescenti che non hanno accesso ad un microinfusore, le iniezioni multiple giornaliere di insulina rimangono lo standard di cura.

Nel 2007, una dichiarazione congiunta di consenso dei diabetologi pediatrici raccomanda che la terapia con pompa deve essere considerata nei bambini e adolescenti con controllo del diabete non ottimale, ampie fluttuazioni dei livelli di glucosio nel sangue a prescindere dalla HbA1c, e quando il regime di insulina compromette lo stile di vita: indicazioni per l’uso della pompa che possono essere applicate da quasi tutti i giovani con diabete di tipo 1. Tuttavia, le variazioni nel supporto e l’utilizzo della tecnologia delle pompe esistono, anche tra i paesi occidentali industrializzati.

In questo nuovo studio, gli autori hanno confrontato i dati provenienti da tre grandi registri di pazienti con diabete di tipo 1 in età pediatrica: il Registro del sistema tedesco / austriaco prospettico del Diabete  di follow-up (DPV), gli Stati Uniti con il T1D Exchange (T1DX) e l’Inglese / Welsh National pediatric Diabetes Audit (NPDA). Essi hanno esaminato le differenze tra i registri di frequenza della terapia con microinfusore in base a età, sesso e status di minoranza etnica, nonché l’impatto dell’uso pompa sui livelli di HbA1c (chiamato anche emoglobina glicata, un metodo standard del monitoraggio del glucosio nel sangue di).

La coorte comprendeva nel DPV 26,262 partecipanti provenienti da 209 siti. Dato che le caratteristiche cliniche e modelli di utilizzo dei microinfusori erano simili in Germania e Austria, i dati provenienti da entrambi i paesi sono stati combinati per l’analisi. La coorte comprendeva 13.755 nell’americano T1DX bambini e adolescenti arruolati tra il settembre 2010 e agosto 2012 in uno dei 57 siti dei del registro che curano i pazienti pediatrici. I dati sono stati raccolti dall’inglese NPDA tra l’aprile 2011 e marzo 2012 per 14.457 partecipanti. Per quanto riguarda il DPV, i dati sia in Inghilterra e Galles sono stati combinati per queste analisi.

Il livello di HbA1c media complessiva è stata superiore (nel senso di peggiore controllo glicemico) nella NPDA (HbA1c = 8,9%) rispetto al DPV (8,0%) e T1DX (8,3%). Al contrario, l’uso della pompa è molto inferiore nel NPDA (14%) rispetto al DPV (41%) e T1DX (47%). In un’analisi combinata, l’uso della pompa è stato associato con una media più bassa di HbA1c (pompa 8,0% vs 8,5% iniezione). In tutti e tre i registri, le minoranze etniche hanno avuto meno probabilità di essere trattate con un microinfusore, con solo il 22% delle minoranze che utilizzano le pompe contro il 34% degli altri. Inoltre, i ragazzi sono stati trattati con pompa meno frequentemente (30%) rispetto a ragazze (34%).

Gli autori fanno notare che il tasso di utilizzo di pompe in / registro Welsh English (NPDA) era solo circa un terzo di quello ricavato dagli altri registri, e gli autori ritengono può essere dovuto alle raccomandazioni formulate dall’Istituto Nazionale del Regno Unito per la Salute e cura d’Eccellenza (NICE) che limita l’uso della pompa in entrambe le adolescenti e bambini più piccoli, a meno che non siano soddisfatti determinati criteri. Ad esempio, nei bambini di età compresa entro i 12 anni, mentre per quelli di età superiore la terapia con microinfusore è consigliata solo se un individuo ha un elevato rischio d’ipoglicemia non controllabile con terapia iniettiva (praticamente la situazione inglese è simile a quella italiana per quanto riguarda il microinfusore)

Gli autori dicono: “Nonostante la presenza di molte caratteristiche cliniche simili per i partecipanti nei tre registri, il livello di HbA1c complessivo era più alto del NPDA Questa differenza non è stata del tutto spiegata da divari di utilizzo della pompa nella coorte NPDA perché HbA1c era superiore rspetto al trattamento con iniezione. La differenza nei livelli di HbA1c tra i partecipanti trattati con iniezione e pompa trattati è stato maggiore nel NPDA e più piccola del DPV. ”

Gli autori fanno notare che i tassi di utilizzo della pompa per età differivano tra i registri, e suggeriscono che la ricerca in futuro potrebbe concentrarsi su come assicurare a tutti i giovani l’opportunità di offrire l’utilizzo della terapia con microinfusore indipendentemente dall’età, sesso, stato etnico e  paese di residenza.

I ricercatori concludono: “E ‘importante notare come i dati trasversali riportati in questo documento riflettono principalmente l’evoluzione della terapia con microinfusore nella cura pediatrica nel corso degli ultimi 15 anni, piuttosto che la rivoluzione in corso nella tecnologia di diabete che sta appena iniziando ad essere tradotto in migliore cura per i bambini con diabete di tipo 1. Come la scienza e la tecnologia sono più vicine a una soluzione meccanica per i problemi di gestione dei bambini e degli adolescenti con diabete di tipo 1, e sarà ancora più importante per garantire che i nostri pazienti in età pediatrica l’accesso a tali progressi nel trattamento.”

Fornito da Diabetologia

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