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The long-term effect of protection by two doses of SARS-CoV-2 vaccination in patients receiving chronic intermittent hemodialysis (CIHD) is an urging question. We investigated the humoral and cellular immune response of 42 CIHD patients who had received two doses of SARS-CoV-2 vaccine, and again after a booster vaccine with mRNA-1273 six months later. We measured antibody levels and SARS-CoV-2-specific surrogate neutralizing antibodies (SNA). Functional T cell immune response to vaccination was assessed by quantifying interferon-γ (IFN-γ) and IL-2 secreting T cells specific for SARS-CoV-2 using an ELISpot assay. Our data reveal a moderate immune response after the second dose of vaccination, with significantly decreasing SARS-CoV-2-specific antibody levels and less than half of the study group showed neutralizing antibodies six months afterwards. Booster vaccines increased the humoral response dramatically and led to a response rate of 89.2% for antibody levels and a response rate of 94.6% for SNA. Measurement in a no response/low response (NR/LR) subgroup of our cohort, which differed from the whole group in age and rate of immunosuppressive drugs, indicated failure of a corresponding T cell response after the booster vaccine. We strongly argue in favor of a regular testing of surrogate neutralizing antibodies and consecutive booster vaccinations for CIHD patients to provide a stronger and persistent immunity.
Abstract
The co-occurrence of insulin resistance (IR)-related metabolic conditions with neuropsychiatric disorders is a complex public health challenge. Evidence of the genetic links between these phenotypes is emerging, but little is currently known about the genomic regions and biological functions that are involved. To address this, we performed Local Analysis of [co]Variant Association (LAVA) using large-scale (N=9,725-933,970) genome-wide association studies (GWASs) results for three IR-related conditions (type 2 diabetes mellitus, obesity, and metabolic syndrome) and nine neuropsychiatric disorders. Subsequently, positional and expression quantitative trait locus (eQTL)-based gene mapping and downstream functional genomic analyses were performed on the significant loci. Patterns of negative and positive local genetic correlations (|rg|=0.21-1, pFDR<0.05) were identified at 109 unique genomic regions across all phenotype pairs. Local correlations emerged even in the absence of global genetic correlations between IR-related conditions and Alzheimer’s disease, bipolar disorder, and Tourette’s syndrome. Genes mapped to the correlated regions showed enrichment in biological pathways integral to immune-inflammatory function, vesicle trafficking, insulin signalling, oxygen transport, and lipid metabolism. Colocalisation analyses further prioritised 10 genetically correlated regions for likely harbouring shared causal variants, displaying high deleterious or regulatory potential. These variants were found within or in close proximity to genes, such as SLC39A8 and HLA-DRB1, that can be targeted by supplements and already known drugs, including omega-3/6 fatty acids, immunomodulatory, antihypertensive, and cholesterol-lowering drugs. Overall, our findings underscore the complex genetic landscape of IR-neuropsychiatric multimorbidity, advocating for an integrated disease model and offering novel insights for research and treatment strategies in this domain.
Highlights
Local genetic correlations found even in the absence of global correlations.
Both positive and negative local correlations found for IR-neuropsychiatric pairs.
Enrichment for immune, and insulin signalling pathways, among others.
Pinpointed shared likely causal variants within 10 genomic regions.
Identified therapeutic targets, e.g., SLC39A8 and HLA-DRB1, for drug repurposing.
Die Nukleinsäure-Amplifikations Testung (NAT) von Blutprodukten wurde Mitte der 90er Jahre von europäischen Plasma verarbeitenden Firmen und großen deutschen Blutspendediensten entwickelt. Primäres Ziel war eine verbesserte Sicherheit von Blutprodukten, indem das so genannte diagnostische Fenster nach einer Virusinfektion bis zum ersten Nachweis von Antikörpern so weit wie möglich geschlossen werden sollte. Bei einer qualitätsgerechten PCR kommen bereits der Probenentnahme, dem Probentransport sowie der Probenlagerung große Bedeutung zu, da vermieden werden muß, daß es durch ungeeignete Antikoagulanzien oder Entnahmetechniken zu einem Sensitivitätsverlust kommt oder daß Kontaminationen falsch positive Ergebnisse hervorrufen. Wird ein Pooling von Proben durchgeführt, ergibt sich ein Verdünnungsfaktor, weshalb darauf zu achten ist, dass gegebenenfalls nachfolgende Anreicherungsschritte für Viren, wie z.B. eine Zentrifugation, implementiert werden. Der Gesamtprozeß von Pooling und Virusanreicherung ist ebenso wie die Probenvorbereitung durch geeignete Maßnahmen zu validieren und durch Qualitätssicherungsmaßnahmen zu flankieren. Die in der Extraktion der viralen Nukleinsäuren verwendeten Reagenzien sollten im Laboralltag möglichst einfach zu handhaben sein, keine Gefährdung des Laborpersonals darstellen und die Virus-Nukleinsäure gleichzeitig mit höchster Effizienz freisetzen und in sehr hoher Reinheit für die anschließende Amplifikation bereitstellen. Qualitätssicherungmaßnahmen sollen hier sowohl die geforderte Effizienz des Prozesses sichern als auch verhindern, daß es in dieser kritischen Phase zu Kontaminationen kommt. Zur Amplifikation stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, wobei die PCR, insbesondere bei inhouse-Systemen, die weiteste Verbreitung gefunden hat. Der Prozeß der Amplifikation sollte möglichst im geschlossenen System erfolgen, wie dies z.B. in Real-time PCR-Systemen die Regel ist, ohne daß das Reaktionsgefäß während oder nach dem Amplifikationsprozeß geöffnet werden muß. Dies gewährleistet eine hohe Sicherheit vor Kontaminationen durch freigesetzte Amplifikate. Im Blutspendewesen ist es von höchster Bedeutung, daß negative Ergebnisse tatsächlich negative Blutspenden anzeigen. Interne Kontrollen, die eine korrekte Funktionsweise jeder individuellen PCR signalisieren, sollten deshalb in jeder Reaktion mitgeführt werden. Neben internen Kontrollen sind externe Negativ- und Positiv-Kontrollen mitzuführen, um falsch positive Reaktionen nachzuweisen bzw. auch die vor der PCR liegenden Prozesse wie Virusanreicherung und Extraktion zu überwachen. Alle Prozesse sind nach den von den Behörden festgelegten Kriterien durchgängig zu validieren, und es ist routinemäßig an externen Qualitätskontrollmaßnahmen (Ringversuchen) teilzunehmen.
Background: For rheumatoid arthritis (RA), the treat-to-target concept suggests attaining remission or at least low disease activity (LDA) after 12 weeks.
Objectives: This German, prospective, multicenter, non-interventional study aimed to determine the proportion of patients with RA who achieved their treat-to-target aim after 12 and 24 weeks of etanercept (ETN) treatment in a real-life setting, as opposed to patients achieving their therapeutic target at a later timepoint (week 36 or 52).
Methods: A total of 824 adults with a confirmed diagnosis of RA without prior ETN treatment were included. Remission and LDA were defined as DAS28 < 2.6 and DAS28 ≤ 3.2, respectively.
Results: The proportion of patients achieving remission was 24% at week 12 and 31% at week 24. The proportion of patients achieving LDA was 39% at week 12 and 45% at week 24. The proportion of patients achieving remission or LDA further increased beyond week 24 up to week 52. Improvement in pain and reduction in concomitant glucocorticoid treatment were observed. Improvements in patient-reported outcomes were also seen in patients who did not reach remission or LDA. No new safety signals were detected.
Conclusions: A considerable proportion of patients with RA attained the target of remission or LDA after 12 weeks of ETN treatment. Even beyond that timepoint, the proportion of patients achieving treatment targets continued to increase up to week 52.
Trial Registration
ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02486302.
Plain Language Summary
Physicians measure response to treatment of rheumatoid arthritis using a disease activity score (DAS28). People with a DAS28 of less than 2.6 have very few to no symptoms (also called remission). People with a DAS28 of 3.2 or less, called low disease activity, may experience mild symptoms. When people do not respond to treatment after 12 weeks, it is usually recommended to prescribe a different treatment. Researchers do not know how many people who do not respond after 12 weeks would respond if treatment were continued. A total of 824 German people with rheumatoid arthritis who received a drug called etanercept for up to 52 weeks took part in this study. Researchers wanted to know how many people had remission or low disease activity after 12 weeks and 24 weeks of treatment.
After 12 weeks, 24 in 100 people had remission; this increased to 31 in 100 people after 24 weeks. Thirty-nine in 100 people had low disease activity after 12 weeks; this increased to 45 in 100 people after 24 weeks. The number of people with remission or low disease activity increased with longer treatment (up to 52 weeks). People needed less additional treatment with a type of drug called glucocorticoids. The people in this study experienced side effects that were similar to those reported by people who took etanercept in previous studies.
The researchers concluded that a considerable proportion of people responded to treatment with etanercept after 12 weeks. This proportion increased when treatment was continued for longer than 12 weeks.
Porous tantalum trabecular metal biomaterial has a similar structure to trabecular bone, and was recently added to titanium dental implants as a surface enhancement. The purpose of this prospective pilot study was to describe 5-year survival results and crestal bone level changes around immediately-provisionalized Trabecular Metal Dental Implants. Eligible patients were adults in need of ≥1 implants in the posterior jaw. A non-occluding single acrylic provisional crown was in place for up to 14 days before final restoration. Clinical evaluations with radiographs were conducted at each follow-up visit (1 month, 3 months, 6 months, and 1 to 5 years). The primary endpoint was implant survival, characterized using the Kaplan-Meier method. The secondary endpoint was changes in crestal bone level, evaluated using a paired t-test to compare mean crestal bone levels between the baseline, 6-month, and annual follow-up values. In total, 30 patients (37 implants) were treated. Mean patient age was 45.5 years, and 63% were female. There was one implant failure; cumulative survival at 5 years was 97.2%. After the initial bone loss of 0.40 mm in the first 6 months, there were no statistically significant changes in crestal bone level over time up to 5 years of follow-up.
Objective: Liver stiffness measurement (LSM) is a tool used to screen for significant fibrosis and portal hypertension. The aim of this retrospective multicentre study was to develop an easy tool using LSM for clinical outcomes in advanced chronic liver disease (ACLD) patients.
Design: This international multicentre cohort study included a derivation ACLD patient cohort with valid two-dimensional shear wave elastography (2D-SWE) results. Clinical and laboratory parameters at baseline and during follow-up were recorded. LSM by transient elastography (TE) was also recorded if available. The primary outcome was overall mortality. The secondary outcome was the development of first/further decompensation.
Results: After screening 2148 patients (16 centres), 1827 patients (55 years, 62.4% men) were included in the 2D-SWE cohort, with median liver SWE (L-SWE) 11.8 kPa and a model for end stage liver disease (MELD) score of 8. Combination of MELD score and L-SWE predict independently of mortality (AUC 0.8). L-SWE cut-off at ≥20 kPa combined with MELD ≥10 could stratify the risk of mortality and first/further decompensation in ACLD patients. The 2-year mortality and decompensation rates were 36.9% and 61.8%, respectively, in the 305 (18.3%) high-risk patients (with L-SWE ≥20 kPa and MELD ≥10), while in the 944 (56.6%) low-risk patients, these were 1.1% and 3.5%, respectively. Importantly, this M10LS20 algorithm was validated by TE-based LSM and in an additional cohort of 119 patients with valid point shear SWE-LSM.
Conclusion: The M10LS20 algorithm allows risk stratification of patients with ACLD. Patients with L-SWE ≥20 kPa and MELD ≥10 should be followed closely and receive intensified care, while patients with low risk may be managed at longer intervals.
Rationale: Studies have suggested mental health improvements following the use of the psychotropic plant concoction ayahuasca in non-clinical and clinical samples.
Objectives: The present observational study assessed depressive symptomatology in 20 clinically depressed patients (symptom score > 13 on the Beck’s Depression Inventory) before attendance of an ayahuasca ceremony and 1 month and 1 year after. Secondary measures included ratings of altered states of consciousness and ego dissolution during the ayahuasca ceremony as well as global measures of mindfulness, satisfaction with life, depression, anxiety, and stress.
Results: Twenty participants completed baseline and 1-day follow-up, 19 completed measures at 1-month follow-up, and 17 completed measures at 1-year follow-up. BDI scores reduced from baseline (M = 22.7) to all post-ceremony measures (Ms 11.45, 12.89, and 8.88, for 1-day, 1-month, and 1-year follow-up, respectively). After 1 day, 12/20 participants were in remission (BDI < 13). Remission rates after 1 month and 1 year were 13/19 and 12/17, respectively. Three participants remained mildly depressed (BDI 14–19) at the 1-month and 1-year follow-up. Two participants did not respond and remained at a moderate/severe level of depression at 1-year follow-up. Reductions on the secondary mental health measures and increases in mindfulness and satisfaction with life were found up to 1 year post-ceremony. Improvements in clinical depression and mental health correlated with levels of experienced ego dissolution and oceanic boundlessness during the ceremony up to 1 month after the ceremony. Engagement in additional mental health treatments or use of another psychedelic during study participation may have contributed to improved mental health ratings at 1-year follow-up.
Conclusion: Ayahuasca produces long-term mental health improvements in clinically depressed patients, which highlights its therapeutic potential.
Oxytocin, welches primär als Hormon bekannt ist, beeinflusst als Neuromodulator viele kognitive Prozesse, die an sozialem Verhalten, wie Sprache, beteiligt sind. Einerseits verändert es akustische Merkmale von gesprochener Sprache, andererseits erleichtert es auf perzeptueller Ebene die Emotionserkennung in der Sprachwahrnehmung und Körpersprache. Bislang war nicht bekannt, wie Oxytocin Hirnaktivität während des Sprechens verändert. Wir hypothetisierten, dass dieser Neuromodulator ähnlich wie Dopamin kortiko-basale Schaltkreise bahnen könnte.
Wir führten eine doppelt-verblindete Verhaltens- und funktionelle Kernspintomographiestudie durch, in der 52 gesunde Probanden an zwei getrennten Untersuchungsterminen entweder intranasales Oxytocin oder ein Placebo erhielten. Die Teilnehmer lasen Sätze außerhalb des Kernspintomographen und im Scanner leise oder laut mit entweder neutraler oder fröhlicher Intonation vor.
Die Verabreichung von Oxytocin erhöhte den zweiten Formanten der produzierten Vokale. Höhere Frequenzen dieses akustischen Parameters wurden zuvor mit einer positiven Valenz gesprochener Sprache in Verbindung gebracht; jedoch konnten unabhängige Beurteiler*innen die akustischen Unterschiede in unserem experimentellen Setting nicht konsistent unterscheiden.
Als neuronales Korrelat verstärkte Oxytocin die präparatorische subkortikale Gehirnaktivität im ventralen Pallidum und Striatum. Auch kortikal erhöhte Oxytocin präparatorische Gehirnaktivität in Regionen des dorsalen wie auch des ventralen Sprachverarbeitungsstroms, in sensomotorischen Kortizes und limbischen sowie exekutiven Regionen. In einigen dieser Regionen modulierte der genetische Oxytocin- Rezeptor-Polymorphismus rs53576 die durch die Oxytocin-Verabreichung verursachte Gehirnaktivität. Ähnlich wie Dopamin modulierte Oxytocin außerdem kortiko-basale Schaltkreise, die an der Generierung von fröhlicher Prosodie beteiligt sind. Während der Vorbereitung von Sprache erhöhte der Neuromodulator die funktionelle Konnektivität zwischen dem ventralem Pallidum und dem dorsolateralen präfrontalen Kortex mit einem spiegelbildlichen Profil während des eigentlichen Sprechens, einen Effekt den wir als „gating“ (Bahnung) interpretierten.
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass mehrere neuronale Prozesse, die der Sprachproduktion zugrundeliegen, durch Oxytocin moduliert werden. Das Muster ähnelt hierbei dem anderer Neuromodulatoren wie Dopamin. Die vorliegende Arbeit charakterisiert somit erstmals Oxytocineffekte auf die mit Sprachproduktion assoziierte Hirnaktivität und funktionelle Konnektivität.
Einleitung : Eine sinnvolle Einbindung von Pflegefachpersonen mit Hochschulabschluss in die Versorgungsabläufe wird international häufig mit besseren Behandlungsergebnissen bei den Patient*innen assoziiert. In Deutschland fehlt es derzeit noch an verlässlichen Zahlen über Absolvent*innen und deren Aufgabenfeldern. Ziel dieser Erhebung war daher, durch Wiederholung einer früheren Erhebung erneut den Anteil von Pflegefachpersonen mit Bachelor- oder Masterabschlüssen in der direkten Patient*innenversorgung zu ermitteln.
Methode: In einer Querschnittserhebung wurden die Pflegedirektor*innen der Universitätskliniken und Medizinischen Hochschulen (UK) Deutschlands mittels einer standardisierten Befragung nach der Anzahl der Pflegefachpersonen mit Hochschulabschlüssen (Bachelor, Master und Doktor) gefragt. Weitere Fragen betrafen deren Aufgabengebiete und Integrationsmaßnahmen. Die Daten wurden mittels deskriptiver Statistik ausgewertet.
Ergebnisse: Insgesamt konnten n = 29 gültige Fragebögen aus 35 UK in die Analyse eingeschlossen werden, daraus ergibt sich eine Rücklaufquote von 82,85%. Für insgesamt 18 UK konnte eine Steigerung der hochschulisch qualifizierten Pflegefachpersonen um n = 786, von 2015 (n = 593) auf 2018 (n = 1379) erreicht werden. Der Anteil an Pflegefachpersonen mit Hochschulabschluss in den teilnehmenden UK liegt bei 3,16% (SD = 1,66; Min - Max = 1,09 - 6,69; Q1 - Q3 = 1,49 - 4,04; 95% KI = 2,30 – 3,95). In der direkten Versorgung beträgt der Anteil 2,11% (SD = 1,40; Min – Max = 0,47 - 5,42; Q1 – Q3 = 0,87 – 3,16; 95% KI 1,36 - 2,76). Die Aufgabenschwerpunkte liegen im Bereich der Regelversorgung und Patient*innenedukation (Bachelorabsolvent*innen), der evidenzbasierten Pflegepraxisentwicklung (Masterabsolvent*innen) und Forschung (promovierte Absolvent*innen).
Diskussion: Im Vergleich zu 2015 ist der Anteil hochschulisch qualifizierter Pflegefachpersonen zwar angestiegen, doch er liegt immer noch auf einem sehr niedrigen Niveau. Die Hochschulabsolvent*innen nehmen versorgungs- und entwicklungsrelevante Aufgaben wahr, doch besteht hinsichtlich ihrer Aufgabengebiete Bedarf an kompetenzorientierter Differenzierung.
Glecaprevir/pibrentasvir, a pangenotypic, direct-acting antiviral combination approved for chronic hepatitis C virus treatment, has limited real-world evidence supporting 8-week therapy in compensated cirrhosis. We investigated effectiveness and safety of 187 hepatitis C virus-infected, treatment-naïve, patients with compensated cirrhosis receiving 8-week glecaprevir/pibrentasvir therapy in the German Hepatitis C-Registry between 2 August 2017 and 1 January 2020. Sustained virologic response was 98.4% (127/129) in the per-protocol analysis (excluding patients lost to follow-up or who discontinued treatment due to compliance) and was 85.8% (127/148) in patients with data available in an intention-to-treat analysis. Nineteen patients were lost to follow-up; nine genotype 3 patients, nine nongenotype 3 patients and one mixed genotype patient. One patient relapsed, and one died, unrelated to treatment. Adverse events (>5%) were fatigue and headache. Two serious adverse events occurred; no adverse events resulted in drug discontinuation. An 8-week glecaprevir/pibrentasvir therapy was effective and well-tolerated in this real-world analysis.
Hintergrund: Bei der Operation einer ATAD sind Patienten aufgrund multipler komplexer Faktoren gefährdet perioperative permanente neurologische Defizite zu erleiden. Da perioperative PND die Mortalität signifikant steigern, ist die Kenntnis über potentielle Risikofaktoren für ein PND von großem Wert, nicht zuletzt um bestmöglich auf jeden Patientenfall vorbereitet sein zu können und Therapiestrategien zu optimieren.
Diese retrospektive Studie soll prä- und intraoperative Risikofaktoren für die Entstehung eines PND nach der Operation einer ATAD herausfiltern.
Material und Methoden: Patientendaten von Patienten mit ATAD (n=305), die sich im Zeitraum von 2001 – 2017 am Universitätsklinikum Frankfurt in der Abteilung für Herz- und Gefäßchirurgie einer Operation unterzogen haben, wurden retrospektiv mittels univariater Analyse und multivariater logistischer Regression analysiert.
Ergebnisse: Die PND-Rate innerhalb der Studienpopulation betrug 13%. Mit hoher statistischer Signifikanz konnte eine Form der hämodynamischen Instabilität als präoperativer Risikofaktor für die Entstehung eines perioperativen PND identifiziert werden (OR 9,53; p<0.001). Weiterhin konnte gezeigt werden, dass das Vorhandensein einer Karotisstenose das perioperative PND-Risiko ungünstig beeinflusst (OR 2,68, p=0,04). Ein präoperativer Sinusrhythmus kann die perioperative PND-Rate günstig beeinflussen (OR 0,2, p=0,01). Die univariate Analyse konnte signifikant belegen, dass Operationszeiten > 300 Minuten und EKZ-Zeiten > 160 Minuten das PND-Risiko ungünstig beeinflussen. Andere Risikofaktoren wie z.B. die Art der Hirnperfusion oder der Grad des hypothermischen Kreislausstillstandes, die zumindest klinische Signifikanz zu haben scheinen, konnten in dieser Arbeit keine statistische Signifikanz erzielen, was ggf. Ausdruck der Limitationen retrospektiver Arbeiten ist.
Fazit: Eine hämodynamische Instabilität stellt einen präoperativen Risikofaktor für die Entstehung eines PND nach der Operation einer ATAD dar. Zu den identifizierten präoperativen Risikofaktoren, die die PND-Rate ungünstig beeinflussen gehört außerdem das Vorhandensein einer Karotisstenose, während das Vorhandensein eines Sinusrhythmus die PND-Rate günstig beeinflusst.
Das Zeitmanagement bei der Operation einer ATAD ist entscheidend, um peri-operativen PND vorbeugen zu können. Eine Operationszeit > 300 Minuten und eine EKZ-Zeit von > 160 Minuten sind mit wesentlich höheren PND-Raten assoziiert und stellen somit intraoperative Risikofaktorenfür die Entstehung eines PND bei der Operation einer ATAD dar.
Die akute Nierenschädigung ist ein häufiges klinisches Erscheinungsbild, das trotz der heutigen Erkenntnisse über pathophysiologische Abläufe in der Niere mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität assoziiert ist. Die eigene Fähigkeit der Niere zur Regeneration stellt ein Potenzial dar, das durch die Unterstützung pro-regenerativer Faktoren das Patientenüberleben verbessern kann. Das Wissen, dass die akute Nierenschädigung ein reversibles Ereignis darstellt, bestärkt den Einsatz der Forschung pro-regenerative Einflussfaktoren zu bestimmen, deren Zusammenhang darzustellen und eine mögliche Strategie zur innovativen Therapie zu entwickeln. Um eine akute Nierenschädigung darzustellen und anschließend auf regenerative Prozesse zu untersuchen, wurde ein Cisplatin-induziertes in vitro-Schädigungsmodell an primären Tubulusepithelzellen (mTEZ) aus Wildtyp Mäusen etabliert. Nach Isolation und Kultivierung primärer mTEZ erfolgte die Schädigung mit Cisplatin, die anhand eines Zytotoxizitätsnachweises quantifiziert wurde. Makrophagen zeichnen sich durch ihre funktionale Vielfalt in physiologischen als auch pathophysiologischen Abläufen aus. Ihre Plastizität ermöglicht es ihnen, sich entsprechend des umgebenden Milieus mit ihrem Phänotyp anzupassen und folglich in Form eines pro-regenerativen Makrophagen Proliferation und Reparaturprozesse zu unterstützen. Für die Untersuchung einer Makrophagen-vermittelten, pro-regenerativen Wirkung auf geschädigte mTEZ wurden primäre Zellen aus dem Knochenmark von Mäusen isoliert und zu Makrophagen differenziert. Zur Ausprägung eines pro-regenerativen Makrophagen Phänotyps erfolgte die Stimulation der kultivierten Makrophagen durch Inkubation mit Interleukin-10 (IL-10) und die Herstellung eines konditionierten Mediums (KM). Lipocalin-2 (Lcn-2) ist bekannt als früher Biomarker im Rahmen der akuten Nierenschädigung, aber zeichnet sich zusätzlich durch seine pro-proliferative Wirkung und regenerative Funktion aus. Lcn-2 ist ein Protein, das Eisen mit hoher Affinität bindet und in Makrophagen als alternativer Eisen-Transportmechanismus dient. In der vorliegenden Untersuchung stellte sich bei Stimulation mit IL-10 ein pro-regenerativer Makrophagen Phänotyp dar, der sich durch eine erhöhte Eisenfreisetzung und dem erhöhten Nachweis von Eisen-beladenen Lcn-2 im KM auszeichnete (holo-Lcn-2). Um den Zusammenhang von Lcn-2 aus IL-10-stimulierten Makrophagen und die regenerativen Eigenschaften auf mTEZ zu untersuchen, wurde ein Versuchsaufbau etabliert, indem mTEZ mit Cisplatin geschädigt und anschließend ein KM von IL-10-stimulierten Wildtyp (WT) oder Lcn-2 knockout Makrophagen hinzugefügt wurde. Zusätzlich wurde ein rekombinantes holo-Lcn-2 hergestellt, das als Zugabe zu KM von Lcn-2 knockout Makrophagen der Wiederherstellung und der Untersuchung eines Lcn-2-abhängigen Mechanismus diente. Als Merkmal einer Zellregeneration wurden die epitheliale Integrität und die Reorganisation des Zytoskeletts bestimmt. Ergänzend konnte mit Hilfe der Expression von Proliferationsmarkern sowie einer Echtzeitmessung der Proliferationsrate eine zunehmende Proliferation geschädigter mTEZ nach Zugabe von KM aus Makrophagen in Abhängigkeit von Lcn-2 bewiesen werden. Anschließend wurde eine Analyse des Eisengehalts im Zelllysat von mTEZ durchgeführt. Hierbei konnte ein signifikanter Anstieg des Eisengehaltes in mTEZ nach Zugabe von KM aus WT Makrophagen als auch durch Ergänzung von rekombinanten holo-Lcn-2 zu KM aus Lcn-2 knockout Makrophagen nachgewiesen werden. In der Korrelation zwischen Eisenmenge im Zelllysat der mTEZ und der Proliferationsrate ergab sich eine zunehmende Proliferation mit Anstieg des Eisengehaltes der Zelle. Zusammenfassend ergaben unsere Untersuchungen, dass KM aus pro-regenerativen Makrophagen die Überlebensfähigkeit von mTEZ nach Cisplatin-Schädigung steigert. Es zeigte sich auch eine durch Lcn-2 geförderte epitheliale Integrität sowie ein pro-proliferativer Effekt. Die regenerativen Effekte an mTEZ wurden durch Lcn-2 aus KM von IL-10-stimulierten Makrophagen über seine Eisen-bindende Funktion vermittelt. Über die Ausschüttung von Lcn-2 vermitteln pro-regenerative Makrophagen vermutlich die Zell-Regeneration von mTEZ, indem Lcn-2 toxisches Eisen von geschädigten und apoptotischen Zellen aus der Umgebung bindet, es Zielzellen als holo-Lcn-2 zur Verfügung stellt und hierdurch die Proliferation induziert.
Understanding how epigenetic variation in non-coding regions is involved in distal gene-expression regulation is an important problem. Regulatory regions can be associated to genes using large-scale datasets of epigenetic and expression data. However, for regions of complex epigenomic signals and enhancers that regulate many genes, it is difficult to understand these associations. We present StitchIt, an approach to dissect epigenetic variation in a gene-specific manner for the detection of regulatory elements (REMs) without relying on peak calls in individual samples. StitchIt segments epigenetic signal tracks over many samples to generate the location and the target genes of a REM simultaneously. We show that this approach leads to a more accurate and refined REM detection compared to standard methods even on heterogeneous datasets, which are challenging to model. Also, StitchIt REMs are highly enriched in experimentally determined chromatin interactions and expression quantitative trait loci. We validated several newly predicted REMs using CRISPR-Cas9 experiments, thereby demonstrating the reliability of StitchIt. StitchIt is able to dissect regulation in superenhancers and predicts thousands of putative REMs that go unnoticed using peak-based approaches suggesting that a large part of the regulome might be uncharted water.
Highlights
• Single nucleotide variants (SNVs) may affect transcription factor (TF) binding
• Fast statistical approach to assess significance of differential TF binding for SNVs
• Validate new approach on in vitro and in vivo TF binding assays
• Applications on GWAS SNVs and large eQTL studies illustrate utility
Summary
Non-coding variants located within regulatory elements may alter gene expression by modifying transcription factor (TF) binding sites, thereby leading to functional consequences. Different TF models are being used to assess the effect of DNA sequence variants, such as single nucleotide variants (SNVs). Often existing methods are slow and do not assess statistical significance of results. We investigated the distribution of absolute maximal differential TF binding scores for general computational models that affect TF binding. We find that a modified Laplace distribution can adequately approximate the empirical distributions. A benchmark on in vitro and in vivo datasets showed that our approach improves upon an existing method in terms of performance and speed. Applications on eQTLs and on a genome-wide association study illustrate the usefulness of our statistics by highlighting cell type-specific regulators and target genes. An implementation of our approach is freely available on GitHub and as bioconda package.
Osteocalcin (auch Bone 6 la Protein [B G P] genannt), ein 49 Aminosäuren enthaltendes Knochenmatrixprotein, wird in den Osteoblasten synthetisiert und bei gesteigertem Knochenumsatz im Serum erhöht gefunden. Osteocalcin im Serum kann mittels eines Hadioimmunoassays gemessen werden. Die Werte steigen mit dem Lebensalter an und zeigen einen zirkadianen Rhythmus. Beim primären Hyperparathyreoidismus sind die Osteocalcinwerte erhöht. Bei Patienten mit Mammacarcinom zeigt ein Osteocalcinanstieg stets eine Metastasierung im Knochen an. Die Hyperthyreose geht mit erhöhten Osteocalcinwerten einher. Über den diagnostischen Wert einer Osteocalcinbestimmung beim Plasmozytom läßt sich zur Zeit noch keine sichere Aussage machen. Patienten mit einer histomorphometrisch gesicherten „low-turnover'"Osteoporose weisen niedrige Osteocalclnspiegel auf. Die stark erhöhten Osteocalcinwerte bei der renalen Osteopathie (sekundärer Hyperparathyreoidismus, Osteomalazie) sind z.T. auch au feine verminderte renale Elimination von Osteocalcin bei eingeschränkter glomerulärer Filtrationsrate zurückzuführen. Zusammenfassend stellt die Osteocalcinbestimmung eine Bereicherung der diagnostischen Möglichkeiten zur Beurteilung des Knochenumsatzes darf sollte vorerst jedoch noch vorwiegend wissenschaftlichen Fragestellungen vorbehalten sein.
Im Zeitraum von 1991 - 1992 wurden 2000 Stuhlproben von a) Tropenreisenden (n = 600), b) Patienten mit Durch fall (n = 500) und c) Patienten mit gastrointestinalen Symptomen, jedoch ohne Durchfall (n = 900) auf Campylobacter spp. untersucht Hierfür wurden drei Kultivierungsmethoden parallel eingesetzt: 7. eine Filtermembranmethode, 2. ein blutfreies Campylobacter-Selektivmedium und 3. ein Blutmedium mit Butzler-Supplement Zusätzlich wurde der Einfluß von Transportbedingungen untersucht mittels Vergleiches zwischen Nativ-Stuhlproben versus Stühlen, die in ein Transportnährmedium (Cary-Blair-Medium) gegeben worden waren (n = 517).
Insgesamt waren 54/2000 (2,7%) Stuhlproben positiv. Die Campylobacter-Auffindungsrate in flüssigen Stühlen (Gruppe B) lag dreifach höher im Vergleich zu nicht-durchfälligen Proben (p < 0.01). In den Gruppen b) und c) waren Patienten, die älter als 40 Jahre waren, signifikant seltener mit Campylobacter infiziert als jüngere Personen, während es bei den Tropenreisenden keinen Alterseffekt gab. Unter den drei Kultivierungsmethoden war das Filtermembranverfahren dasjenige mit der besten Campylobacter-Ausbeute (p < 0.01): Methode 1 ergab 57,5%, Methode 2 50% und Methode 3 40,7% positive Isolate. Durch den Einsatz von Cary-Blair-Transportmedium konnte die Campylobacter-Isolierungsrate um 25% gesteigert werden. Die am häufigsten isolierten Spezies waren C. jejuni und C. coli.