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In the application of range of motion (ROM) tests there is little agreement on the number of repetitions to be measured and the number of preceding warm-up protocols. In stretch training a plateau in ROM gains can be seen after four to five repetitions. With increasing number of repetitions, the gain in ROM is reduced. This study examines the question of whether such an effect occurs in common ROM tests. Twenty-two healthy sport students (10 m/12 f.) with an average age of 25.3 ± 1.94 years (average height 174.1 ± 9.8 cm; weight 66.6 ± 11.3 kg and BMI 21.9 ± 2.0 kg/cm2) volunteered in this study. Each subject performed five ROM tests in a randomized order—measured either via a tape measure or a digital inclinometer: Tape measure was used to evaluate the Fingertip-to-Floor test (FtF) and the Lateral Inclination test (LI). Retroflexion of the trunk modified after Janda (RF), Thomas test (TT) and a Shoulder test modified after Janda (ST) were evaluated with a digital inclinometer. In order to show general acute effects within 20 repetitions we performed ANOVA/Friedman-test with multiple comparisons. A non-linear regression was then performed to identify a plateau formation. Significance level was set at 5%. In seven out of eight ROM tests (five tests in total with three tests measured both left and right sides) significant flexibility gains were observed (FtF: p < 0.001; LI-left/right: p < 0.001/0.001; RF: p = 0.009; ST-left/right: p < 0.001/p = 0.003; TT-left: p < 0.001). A non-linear regression with random effects was successfully applied on FtF, RF, LI-left/right, ST-left and TT-left and thus, indicate a gradual decline in the amount of gained ROM. An acute effect was observed in most ROM tests, which is characterized by a gradual decline of ROM gain. For those tests, we can state that the acute effect described in the stretching literature also applies to the performance of typical ROM tests. Since a non-linear behavior was shown, it is the decision of the practitioner to weigh up between measurement accuracy and expenditure. Researchers and practitioners should consider this when applying ROM assessments to healthy young adults.
Aim: The aim of this study is to utilize the niche measurement guidelines outlined by Jordans et al. in order to establish normal values and accurate description of caesarean section scars in a normal population. After defining the normal distribution, abnormal pregestational scar characteristics will be identified for predicting adverse pregnancy outcomes. Methods: This is a prospective observational multicenter clinical study where women with a history of only one caesarean section and yet open family planning are enrolled. The uterine length, cervical length, niche length, niche depth, niche width, residual myometrial thickness, endometrial thickness, scar to internal os distance, anterior myometrial thickness superior and inferior to the scar and the posterior myometrial thickness opposite the scar, superior and inferior to it are measured in a pregestational uterus. The lower uterine segment is measured over a length of 3 cm during subsequent pregnancy and followed up until delivery. Results: Data from 500 patients will yield normal distribution curves for all predefined measurements. Establishing a correlation between deviations from the normal measures and adverse events would be instrumental for counseling women regarding subsequent pregnancy and mode of delivery.
Conclusion: This study will demonstrate the changes of the post-caesarean scar from a non-pregnant uterus until delivery and can confirm the importance of the scar characteristics in predicting pregnancy outcome.
Based on Eysenck’s pioneering work, CNS arousal has long been considered an encouraging biological candidate that may explain individual differences in human personality. Yet, results from empirical studies remained inconclusive. Notably, the vast majority of published results have been derived from small samples, and EEG alpha power has usually served as exclusive indicator for CNS arousal. In this study, we selected N = 468 individuals of the LIFE-Adult cohort and investigated the associations between the Big Five personality traits and CNS arousal by using the low-resolution electromagnetic tomography-based analysis tool VIGALL. Our analyses revealed that subjects who reported higher levels of extraversion and openness to experience, respectively, exhibited lower levels of CNS arousal in the resting state. Bayesian and frequentist analysis results were especially convincing for openness to experience. Among the lower-order personality traits, we obtained strongest evidence for neuroticism facet ‘impulsivity’ and reduced CNS arousal. We regard these findings as well in line with the postulations of Eysenck and Zuckerman and consistent with the assumptions of the ‘arousal regulation model’. Our results also agree with meta-analytically derived effect sizes in the field of individual differences research, highlighting the need for large studies with at least several hundreds of subjects.
Selective sympathetic and parasympathetic pathways that act on target organs represent the terminal actors in the neurobiology of homeostasis and often become compromised during a range of neurodegenerative and traumatic disorders. Here, we delineate several neurotransmitter and neuromodulator phenotypes found in diverse parasympathetic and sympathetic ganglia in humans and rodent species. The comparative approach reveals evolutionarily conserved and non-conserved phenotypic marker constellations. A developmental analysis examining the acquisition of selected neurotransmitter properties has provided a detailed, but still incomplete, understanding of the origins of a set of noradrenergic and cholinergic sympathetic neuron populations, found in the cervical and trunk region. A corresponding analysis examining cholinergic and nitrergic parasympathetic neurons in the head, and a range of pelvic neuron populations, with noradrenergic, cholinergic, nitrergic, and mixed transmitter phenotypes, remains open. Of particular interest are the molecular mechanisms and nuclear processes that are responsible for the correlated expression of the various genes required to achieve the noradrenergic phenotype, the segregation of cholinergic locus gene expression, and the regulation of genes that are necessary to generate a nitrergic phenotype. Unraveling the neuron population-specific expression of adhesion molecules, which are involved in axonal outgrowth, pathway selection, and synaptic organization, will advance the study of target-selective autonomic pathway generation.
Nitro fatty acids (NFAs) are endogenously generated lipid mediators deriving from reactions of unsaturated electrophilic fatty acids with reactive nitrogen species. Furthermore, Mediterranean diets can be a source of NFA. These highly electrophilic fatty acids can undergo Michael addition reaction with cysteine residues, leading to post-translational modifications (PTM) of selected regulatory proteins. Such modifications are capable of changing target protein function during cell signaling or in biosynthetic pathways. NFA target proteins include the peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPAR-γ), the pro-inflammatory and tumorigenic nuclear factor-κB (NF-κB) signaling pathway, the pro-inflammatory 5-lipoxygenases (5-LO) biosynthesis pathway as well as soluble epoxide hydrolase (sEH), which is essentially involved in the regulation of vascular tone. In several animal models of inflammation and cancer, the therapeutic efficacy of well-tolerated NFA has been demonstrated. This has already led to clinical phase II studies investigating possible therapeutic effects of NFA in subjects with pulmonary arterial hypertension. Albeit Michael acceptors feature a broad spectrum of bioactivity, they have for a rather long time been avoided as drug candidates owing to their presumed unselective reactivity and toxicity. However, targeted covalent modification of regulatory proteins by Michael acceptors became recognized as a promising approach to drug discovery with the recent FDA approvals of the cancer therapeutics, afatanib (2013), ibrutinib (2013), and osimertinib (2015). Furthermore, the Michael acceptor, neratinib, a dual inhibitor of the human epidermal growth factor receptor 2 and epidermal growth factor receptor, was recently approved by the FDA (2017) and by the EMA (2018) for the treatment of breast cancer. Finally, a number of further Michael acceptor drug candidates are currently under clinical investigation for pharmacotherapy of inflammation and cancer. In this review, we focus on the pharmacology of NFA and other Michael acceptor drugs, summarizing their potential as an emerging class of future antiphlogistics and adjuvant in tumor therapeutics.
Endocannabinoids are important lipid-signaling mediators. Both protective and deleterious effects of endocannabinoids in the cardiovascular system have been reported but the mechanistic basis for these contradicting observations is unclear. We set out to identify anti-inflammatory mechanisms of endocannabinoids in the murine aorta and in human vascular smooth muscle cells (hVSMC). In response to combined stimulation with cytokines, IL-1β and TNFα, the murine aorta released several endocannabinoids, with anandamide (AEA) levels being the most significantly increased. AEA pretreatment had profound effects on cytokine-induced gene expression in hVSMC and murine aorta. As revealed by RNA-Seq analysis, the induction of a subset of 21 inflammatory target genes, including the important cytokine CCL2 was blocked by AEA. This effect was not mediated through AEA-dependent interference of the AP-1 or NF-κB pathways but rather through an epigenetic mechanism. In the presence of AEA, ATAC-Seq analysis and chromatin-immunoprecipitations revealed that CCL2 induction was blocked due to increased levels of H3K27me3 and a decrease of H3K27ac leading to compacted chromatin structure in the CCL2 promoter. These effects were mediated by recruitment of HDAC4 and the nuclear corepressor NCoR1 to the CCL2 promoter. This study therefore establishes a novel anti-inflammatory mechanism for the endogenous endocannabinoid AEA in vascular smooth muscle cells. Furthermore, this work provides a link between endogenous endocannabinoid signaling and epigenetic regulation.
Background: The current COVID-19 pandemic has led to a surge of research activity. While this research provides important insights, the multitude of studies results in an increasing fragmentation of information. To ensure comparability across projects and institutions, standard datasets are needed. Here, we introduce the “German Corona Consensus Dataset” (GECCO), a uniform dataset that uses international terminologies and health IT standards to improve interoperability of COVID-19 data, in particular for university medicine.
Methods: Based on previous work (e.g., the ISARIC-WHO COVID-19 case report form) and in coordination with experts from university hospitals, professional associations and research initiatives, data elements relevant for COVID-19 research were collected, prioritized and consolidated into a compact core dataset. The dataset was mapped to international terminologies, and the Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) standard was used to define interoperable, machine-readable data formats.
Results: A core dataset consisting of 81 data elements with 281 response options was defined, including information about, for example, demography, medical history, symptoms, therapy, medications or laboratory values of COVID-19 patients. Data elements and response options were mapped to SNOMED CT, LOINC, UCUM, ICD-10-GM and ATC, and FHIR profiles for interoperable data exchange were defined.
Conclusion: GECCO provides a compact, interoperable dataset that can help to make COVID-19 research data more comparable across studies and institutions. The dataset will be further refined in the future by adding domain-specific extension modules for more specialized use cases.
Background: The current COVID-19 pandemic has led to a surge of research activity. While this research provides important insights, the multitude of studies results in an increasing segmentation of information. To ensure comparability across projects and institutions, standard datasets are needed. Here, we introduce the “German Corona Consensus Dataset” (GECCO), a uniform dataset that uses international terminologies and health IT standards to improve interoperability of COVID-19 data.
Methods: Based on previous work (e.g., the ISARIC-WHO COVID-19 case report form) and in coordination with experts from university hospitals, professional associations and research initiatives, data elements relevant for COVID-19 research were collected, prioritized and consolidated into a compact core dataset. The dataset was mapped to international terminologies, and the Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) standard was used to define interoperable, machine-readable data formats.
Results: A core dataset consisting of 81 data elements with 281 response options was defined, including information about, for example, demography, anamnesis, symptoms, therapy, medications or laboratory values of COVID-19 patients. Data elements and response options were mapped to SNOMED CT, LOINC, UCUM, ICD-10-GM and ATC, and FHIR profiles for interoperable data exchange were defined.
Conclusion: GECCO provides a compact, interoperable dataset that can help to make COVID-19 research data more comparable across studies and institutions. The dataset will be further refined in the future by adding domain-specific extension modules for more specialized use cases.
The C-type lectin-like receptor NKG2D contributes to the immunosurveillance of virally infected and malignant cells by cytotoxic lymphocytes. A peculiar and puzzling feature of the NKG2D-based immunorecognition system is the high number of ligands for this single immunoreceptor. In humans, there are a total of eight NKG2D ligands (NKG2DL) comprising two members of the MIC (MICA, MICB) and six members of the ULBP family of glycoproteins (ULBP1 to ULBP6). While MICA has been extensively studied with regard to its biochemistry, cellular expression and function, very little is known about the NKG2DL ULBP4. This is, at least in part, due to its rather restricted expression by very few cell lines and tissues. Recently, constitutive ULBP4 expression by human monocytes was reported, questioning the view of tissue-restricted ULBP4 expression. Here, we scrutinized ULBP4 expression by human peripheral blood mononuclear cells and monocytes by analyzing ULBP4 transcripts and ULBP4 surface expression. In contrast to MICA, there was no ULBP4 expression detectable, neither by freshly isolated monocytes nor by PAMP-activated monocytes. However, a commercial antibody erroneously indicated surface ULBP4 on monocytes due to a non-ULBP4-specific binding activity, emphasizing the critical importance of validated reagents for life sciences. Collectively, our data show that ULBP4 is not expressed by monocytes, and likely also not by other peripheral blood immune cells, and therefore exhibits an expression pattern rather distinct from other human NKG2DL.
Age-related diseases pose great challenges to health care systems worldwide. During aging, endothelial senescence increases the risk for cardiovascular disease. Recently, it was described that Phosphatase 1 Nuclear Targeting Subunit (PNUTS) has a central role in cardiomyocyte aging and homeostasis. Here, we determined the role of PNUTS in endothelial cell aging. We confirmed that PNUTS is repressed in senescent endothelial cells (ECs). Moreover, PNUTS silencing elicits several of the hallmarks of endothelial aging: senescence, reduced angiogenesis and loss of barrier function. To validate our findings in vivo, we generated an endothelial-specific inducible PNUTS-deficient mouse line (Cdh5-CreERT2;PNUTSfl/fl), termed PNUTSEC-KO. Two weeks after PNUTS deletion, PNUTSEC-KO mice presented severe multiorgan failure and vascular leakage. We showed that the PNUTS binding motif for protein phosphatase 1 (PP1) is essential to maintain endothelial barrier function. Transcriptomic analysis of PNUTS-silenced HUVECs and lungs of PNUTSEC-KO mice revealed that the PNUTS-PP1 axis tightly regulates the expression of semaphorin 3B (SEMA3B). Indeed, silencing of SEMA3B completely restored barrier function after PNUTS loss-of-function. These results reveal a pivotal role for PNUTS in endothelial homeostasis through a PP1-SEMA3B downstream pathway that provides a potential target against the effects of aging in ECs.
Caspase-8 is an aspartate-specific cysteine protease, which is best known for its apoptotic functions. Caspase-8 is placed at central nodes of multiple signal pathways, regulating not only the cell cycle but also the invasive and metastatic cell behavior, the immune cell homeostasis and cytokine production, which are the two major components of the tumor microenvironment (TME). Ovarian cancer often has dysregulated caspase-8 expression, leading to imbalance between its apoptotic and non-apoptotic functions within the tumor and the surrounding milieu. The downregulation of caspase-8 in ovarian cancer seems to be linked to high aggressiveness with chronic inflammation, immunoediting, and immune resistance. Caspase-8 plays therefore an essential role not only in the primary tumor cells but also in the TME by regulating the immune response, B and T lymphocyte activation, and macrophage differentiation and polarization. The switch between M1 and M2 macrophages is possibly associated with changes in the caspase-8 expression. In this review, we are discussing the non-apoptotic functions of caspase-8, highlighting this protein as a modulator of the immune response and the cytokine composition in the TME. Considering the low survival rate among ovarian cancer patients, it is urgently necessary to develop new therapeutic strategies to optimize the response to the standard treatment. The TME is highly heterogenous and provides a variety of opportunities for new drug targets. Given the variety of roles of caspase-8 in the TME, we should focus on this protein in the development of new therapeutic strategies against the TME of ovarian cancer.
MicroRNAs (miRNAs) have emerged as critical posttranscriptional regulators of the immune system, including function and development of regulatory T (Treg) cells. Although this critical role has been firmly demonstrated through genetic models, key mechanisms of miRNA function in vivo remain elusive. Here, we review the role of miRNAs in Treg cell development and function. In particular, we focus on the question what the study of miRNAs in this context reveals about miRNA biology in general, including context-dependent function and the role of individual targets vs. complex co-targeting networks. In addition, we highlight potential technical pitfalls and state-of-the-art approaches to improve the mechanistic understanding of miRNA biology in a physiological context.
The identification of unknown bodies is the fulfilment of a moral obligation towards the deceased, serves to maintain legal security within a society, and gives families the certainty they need to mourn. Taking into account respective local conditions, the aim should always be to achieve a secure and quick identification. To achieve this goal, a functioning cooperation between investigating authorities and forensic sciences is essential. The main objective of this study was to clarify the potential role of tattoos in the identification process of unknown deceased persons in the state of Jalisco, Mexico. Post-mortem data of 2045 bodies from the Instituto Jaliscience de Ciencias Forenses in Guadalajara were evaluated. Of the deceased 46% were tattooed (male: 47%, female: 39%), with 29% of all bodies (male: 29%, female: 26%) showing tattoos at body locations usually visible in everyday life (i.e. head and neck, forearms and hands). The male bodies were most frequently tattooed on the shoulders and upper arms, followed by the forearms and hands and the torso. Female bodies mostly showed tattoos on the forearms and hands, followed by the torso and legs. Taking local tattooing habits into account, the authors developed a classification for tattoo motives. With decreasing frequency, the following keywords could be assigned to the motives: letters and/or numbers, human, symbol (other), plant, symbol (religious), animal, object, tribal/ornament/geometry, fantasy/demon/comic, other. Results of the study indicate the great importance of tattoos as a possible mean of identification in Jalisco, Mexico – either as a stand-alone identification method, as a complementary tool or for planning and prioritizing subsequent investigations.
Aims: Stroke is a major complication after transcatheter aortic valve implantation (TAVI). Although multifactorial, it remains unknown whether the valve deployment system itself has an impact on the incidence of early stroke. We performed a meta- and network analysis to investigate the 30-day stroke incidence of self-expandable (SEV) and balloon-expandable (BEV) valves after transfemoral TAVI.
Methods and results: Overall, 2723 articles were searched directly comparing the performance of SEV and BEV after transfemoral TAVI, from which 9 were included (3086 patients). Random effects models were used for meta- and network meta-analysis based on a frequentist framework. Thirty-day incidence of stroke was 1.8% in SEV and 3.1% in BEV (risk ratio of 0.62, 95% confidence interval (CI) 0.49–0.80, p = 0.004). Treatment ranking based on network analysis (P-score) revealed CoreValve with the best performance for 30-day stroke incidence (75.2%), whereas SAPIEN had the worst (19.0%). However, network analysis showed no inferiority of SAPIEN compared with CoreValve (odds ratio 2.24, 95% CI 0.70–7.2).
Conclusion: Our analysis indicates higher 30-day stroke incidence after transfemoral TAVI with BEV compared to SEV. We could not find evidence for superiority of a specific valve system. More randomized controlled trials with head-to-head comparison of SEV and BEV are needed to address this open question.
Hintergrund: Die Tiefe Hirnstimulation ist eine etablierte Therapieoption zur Behandlung von Bewegungsstörungen. Um ein möglichst gutes Ansprechen bei geringen Nebenwirkungen zu erreichen, ist eine optimale Platzierung der Stimulationselektrode unverzichtbar. Für die Optimierung der Elektrodenposition wird in vielen Zentren eine Makrostimulation durchgeführt, die jedoch abhängig von der Mitarbeit des Patienten ist und eine Operation im Wachzustand erfordert.
Fragestellung: Ziel dieser Arbeit war es herauszufinden, ob die intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwellen durch MEP oder Traktographie vorausgesagt werden können und eine Korrelation zur postoperativen Nebenwirkungsschwelle nachgewiesen werden kann.
Methoden: Eingeschlossen wurden die Daten von 42 Patienten, die sich einer Tiefen Hirnstimulation unterzogen hatten. Intraoperativ erfolge neben der Ableitung der Nebenwirkungsschwelle bei der Makrostimulation die Erfassung von MEP. Zusätzlich wurde eine Traktographie zur Darstellung der motorischen Faserbahnen durchgeführt, wobei auch die Daten der nTMS genutzt wurden. Anschließend erfolgte eine Abstandsmessung zwischen der Stimulationselektrode und der motorischen Faserbahn. Wenige Tage postoperativ wurden die Nebenwirkungsschwellen erneut im Rahmen der Ersteinstellung des Neurostimulators erhoben. Die Daten der intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwelle wurden mit den Daten der MEP-Schwellenwerte, dem Faserbahnabstand und den postoperativen Schwellenwerten mittels einer linearen
Regressionsanalyse korreliert.
Ergebnisse: Eine Korrelation zwischen intraoperativer Nebenwirkungsschwelle und MEP konnte nicht nachgewiesen werden. Es ergab sich ein signifikanter Zusammenhang der Abstände der Stimulationselektrode zur motorischen Faserbahn. Die Korrelation mit den postoperativen Nebenwirkungsschwellen ergab einen signifikanten Zusammenhang.
Schlussfolgerung: Die intraoperativen Nebenwirkungsschwellen konnten durch MEP in dieser Studie nicht vorhergesagt werden. Jedoch kann die Traktographie die Makrostimulation ergänzen. Außerdem sollten die intraoperativ gemessenen Nebenwirkungsschwellen mit Vorsicht betrachtet werden, da diese zu einer Überschätzung des therapeutischen Fensters beitragen können.
Limb stump pain after amputation, due to sensitized neuromas, is a common condition that can cause a great deal of suffering in affected patients. Treatment is difficult, requiring a multidisciplinary approach that is often unsatisfactory. One treatment used to mitigate pain is electrical stimulation (EStim), administered using several different therapeutic approaches. The research described in this dissertation sought to characterize changes in peripheral nerve morphology, and neuroma formation, following limb amputation, with an eye toward developing better treatment strategies, that intervene before neuromas are fully formed. Another focus of this study was to evaluate the effect EStim has on changes in peripheral nerve morphology, and neuroma formation, following limb amputation.
Right forelimbs of 42 male Sprague Dawley rats were amputated. At 3, 7, 28, 60 and 90 days post amputation (DPA) 6 limb stumps, in each group, were harvested and changes in peripheral nerve morphology, and neuroma formation were measured. In addition, limb stumps of 6 EStim treated, 6 sham-treated (deactivated EStim devices), and 6 non-treated rats were harvested at 28 DPA.
Analysis revealed six distinct morphological characteristics of peripheral nerves during nerve regrowth and neuroma development; 1) normal nerve, 2) degenerating axons, 3) axonal sprouts, 4) unorganized bundles of axons in connective tissue, 5) unorganized axon growth into muscles, and 6) unorganized axon growth into fibrotic tissue (neuroma). At the early stages (3 & 7 DPA), normal nerves could be identified throughout the limb stump tissues and small areas of axonal sprouts were present near the distal tip of the stumps. Signs of degenerating axons were evident from 7 to 90 DPA. From day 28 on, variability of nerve characteristics, with signs of unorganized axon growth into muscle and fibrotic tissue, and neuroma formation, became visible in multiple areas of stump tissue. These pathological features became more evident at 60 and 90 DPA. EStim treated stumps revealed neuroma formation in 1 out of 6 animals, whereas in sham and controls, neuroma formation was seen in 4 out of 6 stumps respectively.
We were able to identify 6 separate histological stages of peripheral nerve regrowth and neuroma formation over 90 days following amputation. Axonal regrowth was observed as early as 3 DPA, and signs of unorganized axonal growth and neuroma formation were evident by 28 DPA. Our observations suggest that EStim-based treatment and/or other prevention strategies might be more effective if administered in the initial dynamic stages of neuroma development.
Background: Marked sex differences in autism prevalence accentuate the need to understand the role of biological sex-related factors in autism. Efforts to unravel sex differences in the brain organization of autism have, however, been challenged by the limited availability of female data.
Methods: We addressed this gap by using a large sample of males and females with autism and neurotypical (NT) control individuals (ABIDE; Autism: 362 males, 82 females; NT: 409 males, 166 females; 7-18 years). Discovery analyses examined main effects of diagnosis, sex and their interaction across five resting-state fMRI (R-fMRI) metrics (voxel-level Z > 3.1, cluster-level P < 0.01, gaussian random field corrected). Secondary analyses assessed the robustness of the results to different pre-processing approaches and their replicability in two independent samples: the EU-AIMS Longitudinal European Autism Project (LEAP) and the Gender Explorations of Neurogenetics and Development to Advance Autism Research (GENDAAR).
Results: Discovery analyses in ABIDE revealed significant main effects across the intrinsic functional connectivity (iFC) of the posterior cingulate cortex, regional homogeneity and voxel-mirrored homotopic connectivity (VMHC) in several cortical regions, largely converging in the default network midline. Sex-by-diagnosis interactions were confined to the dorsolateral occipital cortex, with reduced VMHC in females with autism. All findings were robust to different pre-processing steps. Replicability in independent samples varied by R-fMRI measures and effects with the targeted sex-by-diagnosis interaction being replicated in the larger of the two replication samples – EU-AIMS LEAP.
Limitations: Given the lack of a priori harmonization among the discovery and replication datasets available to date, sample-related variation remained and may have affected replicability.
Conclusions: Atypical cross-hemispheric interactions are neurobiologically relevant to autism. They likely result from the combination of sex-dependent and sex-independent factors with a differential effect across functional cortical networks. Systematic assessments of the factors contributing to replicability are needed and necessitate coordinated large-scale data collection across studies.
Competing Interest Statement: ADM receives royalties from the publication of the Italian version of the Social Responsiveness Scale Child Version by Organization Speciali, Italy. JKB has been a consultant to, advisory board member of, and a speaker for Takeda/Shire, Medice, Roche, and Servier. He is not an employee of any of these companies and not a stock shareholder of any of these companies. He has no other financial or material support, including expert testimony, patents, or royalties. CFB is director and shareholder in SBGneuro Ltd. TC has received consultancy from Roche and Servier and received book royalties from Guildford Press and Sage. DM has been a consultant to, and advisory board member, for Roche and Servier. He is not an employee of any of these companies, and not a stock shareholder of any of these companies. TB served in an advisory or consultancy role for Lundbeck, Medice, Neurim Pharmaceuticals, Oberberg GmbH, Shire, and Infectopharm. He received conference support or speakers fee by Lilly, Medice, and Shire. He received royalties from Hogrefe, Kohlhammer, CIP Medien, Oxford University Press; the present work is unrelated to these relationships. JT is a consultant to Roche. The remaining authors declare no competing interests.
Die Gattungen Nicotiana tabacum und Nicotiana rustica der Tabakpflanze sind von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Aus ihnen wird Tabak hergestellt, der mit Alkohol zur weltweit am häufigsten konsumierten Genussdroge zählt. Aufgrund seiner Legalität wird die Toxizität trotz steigender Warnung und Aufklärung immer noch unterschätzt. Die Toxizität der Tabakpflanze ist vor allem auf das Alkaloid Nikotin zurückzuführen. Dass es selten zu einer Vergiftung durch die reine Pflanze kommt, liegt daran, dass sie optisch kaum zum Verzehr anregt. Häufiger dagegen ist eine Vergiftung durch z. B. verschluckte Zigarettenstummel, die vor allem für Kinder sehr gefährlich sein kann. Eine weitere Gefahr der Vergiftung entsteht bei der Tabakernte. Nikotin wird auch über die Haut aufgenommen und kann so zu der Green Tobacco Sickness bei Tabakplantagenarbeitern führen. Im Ernstfall existiert kein Antidot. Aktivkohle sollte so schnell wie möglich gegeben werden, um die Resorption zu vermindern. Ansonsten muss das Nikotin mit einer Magenwäsche aus dem Körper gefiltert werden. Präventiv sollten deshalb verstärkt auf die Gefahren des Tabaks aufmerksam gemacht werden.
Pulmonary failure is the main cause of morbidity and mortality in the human chromosomal instability syndrome Ataxia-telangiectasia (A-T). Major phenotypes include recurrent respiratory tract infections and bronchiectasis, aspiration, respiratory muscle abnormalities, interstitial lung disease, and pulmonary fibrosis. At present, no effective pulmonary therapy for A-T exists. Cell therapy using adipose-derived mesenchymal stromal/stem cells (ASCs) might be a promising approach for tissue regeneration. The aim of the present project was to investigate whether ASCs migrate into the injured lung parenchyma of Atm-deficient mice as an indication of incipient tissue damage during A-T. Therefore, ASCs isolated from luciferase transgenic mice (mASCs) were intravenously transplanted into Atm-deficient and wild-type mice. Retention kinetics of the cells were monitored using in vivo bioluminescence imaging (BLI) and completed by subsequent verification using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The in vivo imaging and the qPCR results demonstrated migration accompanied by a significantly longer retention time of transplanted mASCs in the lung parenchyma of Atm-deficient mice compared to wild type mice. In conclusion, our study suggests incipient damage in the lung parenchyma of Atm-deficient mice. In addition, our data further demonstrate that a combination of luciferase-based PCR together with BLI is a pivotal tool for tracking mASCs after transplantation in models of inflammatory lung diseases such as A-T.
Congenital diaphragmatic hernia (CDH) is a relatively common and life-threatening birth defect, characterized by incomplete formation of the diaphragm. Because CDH herniation occurs at the same time as preacinar airway branching, normal lung development becomes severely disrupted, resulting almost invariably in pulmonary hypoplasia. Despite various research efforts over the past decades, the pathogenesis of CDH and associated lung hypoplasia remains poorly understood. With the advent of molecular techniques, transgenic animal models of CDH have generated a large number of candidate genes, thus providing a novel basis for future research and treatment. This review article offers a comprehensive overview of genes and signaling pathways implicated in CDH etiology, whilst also discussing strengths and limitations of transgenic animal models in relation to the human condition.
Die afrikanische Schlafkrankheit (HAT), übertragen durch die Tsetse Fliege und ausgelöst durch den einzelligen Parasit Trypanosoma brucei, wird vor über 100 Jahren entdeckt. Diese unbehandelt immer tödlich verlaufende Erkrankung zählt zu den Neglected Tropical Diseases. Es existiert keine Impfung und die Behandlung ist nebenwirkungsreich. Das weltweite Forschungsaufkommen zu diesem Thema wird von 1900 bis 2016 anhand von Metadaten untersucht, die aus dem Web of Science Core Collection (Clarivate Analytics) extrahiert wurden. Die 5079 Publikationen werden mittels bibliometrischer Parameter ausgewertet. Diese umfassen chronologische Publikationsparameter, Analysen der Länder, Institutionen, Autoren, Fachzeitschriften, Fachbereiche, Kooperationen und Geschlechterparität. Die Analyse zeigt ein aufkommendes Forschungsinteresse der Kolonialmächte Anfang des 20. Jahrhunderts in den okkupierten Koloniegebieten Afrikas. Zu dem Zeitpunkt als der Erreger entdeckt wird, grassiert eine Epidemie der Ost-und Westafrikanischen Schlafkrankheit. Mit Beginn des Ersten Weltkrieges brechen die Publikationszahlen ein. Erst ab den 1970ern steigen die Artikelzahlen kontinuierlich. Die Vernachlässigung der Erkrankung resultiert in einer Epidemie mit geschätzt 300.000 Fällen (1998). In den letzten Jahren verringerte sich die Anzahl der Neuinfektionen erheblich, im Jahr 2016 werden 2184 Fälle gemeldet. Zwischen 1964 und 2013 kommt es zu einer mehr als 11-fachen Steigerung der Publikationen. Ab 1980 nehmen die Zitierungen sprunghaft zu, wahrscheinlich konnten viele neue Erkenntnisse aufgrund der hohen Prävalenz gewonnen werden. Der meistzitierte und produktivste Fachbereich ist die Biochemistry and Molecular Biology. Der Anteil Pharmacology and Pharmacy nimmt kontinuierlich zu. Die Popularität könnte auf 2 Faktoren zurückgeführt werden, den steigenden Bedarf an neuen Medikamenten und den Einfluss der WHO. 2009 wird NECT als Kombinationstherapie zugelassen, 2018 folgt Fexinidazole. Das durchschnittliche Literaturverzeichnis vergrößert sich, ebenso die Forschungsgruppen, denn die durchschnittliche Autorenzahl steigt von 2,5 (1975) auf 8,03 (2014). Die Zahl der internationalen Kooperationsartikel wird innerhalb der letzten 30 Jahre versechsfacht. Die publikationsstärkste Nation ist die USA, gefolgt von
Großbritannien, weiteren westeuropäischen Staaten sowie Kenia und Nigeria. 36% der 25 produktivsten Länder sind afrikanische. Gemessen an ihren ökonomischen Daten ist die Forschungsleistung extrem hoch. Unter den 15 produktivsten Institutionen ist als einziges afrikanisches das International Livestock Research Institut (Nairobi) vertreten. Diese Forschungseinrichtung wird durch Stiftungen wie Wellcome Trust finanziell unterstützt, welche bei mehreren hundert Publikationen als Funding Agency dient. Zwei weitere außeruniversitäre Institutionen zählen zu den produktivsten: Das Center of Infectious Disease Research (USA) sowie das Institute of Tropical Medicine Antwerp (Belgien). Die zehn produktivsten Länderkooperationen finden innereuropäisch oder mit den USA statt, darunter existiert eine europäisch-afrikanische Kollaboration (ITM Antwerp, Ministry for für Public Health (DR Kongo)). Bei Analyse der europäisch-afrikanischen Kooperationen fällt auf, dass diese mit der ehemaligen Kolonialpolitik korrelieren könnten. Die meisten afrikanischen Nationen publizieren in Kooperationen, eine Ausnahme bildet Nigeria. Sie veröffentlichen nur 18,7% der Artikel in Zusammenarbeit. Sie sind das Land mit dem höchsten BIP der ausgewerteten afrikanischen Nationen. Der produktivste Autor ist E. Pays der an der Université Libre de Bruxelles forscht. Der meistzitierte Autor G.A.M. Cross von der Rockefeller University ist Verfasser von zwei der meistzitierten Artikel. Die erfolgreichsten Wissenschaftler stehen eher am Ende ihrer Karriere und fungieren meist als Letztautoren und als Leiter einer Einrichtung. Obwohl in den letzten Jahren eine zunehmende Geschlechterparität auf dem Forschungsgebiet identifiziert werden konnte, ist die Chancengleichheit für Frauen abhängig vom Land. In Brasilien überwiegt als einzige Nation der Anteil weiblicher Autoren, während Japan den geringsten Frauenanteil besitzt. 11,2% der Artikel erscheinen in der Fachzeitschrift Molecular and Biochemical Parasitology und deckt somit die beiden meistzugewiesenen Themenfelder ab. Infektiöse Erkrankungen, die vor allem Drittweltländer mit geringen finanziellen Möglichkeiten betreffen, müssen im Interesse der Weltgemeinschaft weiter intensiv erforscht werden. Um dies zu ermöglichen ist eine Finanzierung und Stärkung der Wissenschaft in den betroffenen Ländern vor Ort nötig.
Most sRNA biogenesis mechanisms involve either RNAseIII cleavage or ping-pong amplification by different Piwi proteins harboring slicer activity. Here, we follow the question why the mechanism of transgene-induced silencing in the ciliate Paramecium needs both Dicer activity and two Ptiwi proteins. This pathway involves primary siRNAs produced from non-translatable transgenes and secondary siRNAs from endogenous remote loci. Our data does not indicate any signatures from ping-pong amplification but Dicer cleavage of long dsRNA. We show that Ptiwi13 and 14 have different preferences for primary and secondary siRNAs but do not load them mutually exclusive. Both Piwis enrich for antisense RNAs and Ptiwi14 loaded siRNAs show a 5′-U signature. Both Ptiwis show in addition a general preference for Uridine-rich sRNAs along the entire sRNA length. Our data indicates both Ptiwis and 2’-O-methylation to contribute to strand selection of Dicer cleaved siRNAs. This unexpected function of two distinct vegetative Piwis extends the increasing knowledge of the diversity of Piwi functions in diverse silencing pathways. As both Ptiwis show differential subcellular localisation, Ptiwi13 in the cytoplasm and Ptiwi14 in the vegetative macronucleus, we conclude that cytosolic and nuclear silencing factors are necessary for efficient chromatin silencing.
Ubiquitination, and its control by deubiquitinating enzymes (DUBs), mediates protein stability, function, signaling and cell fate. The ovarian tumor (OTU) family DUB OTULIN (FAM105B) exclusively cleaves linear (Met1-linked) poly-ubiquitin chains and plays important roles in auto-immunity, inflammation and infection. OTULIN regulates Met1-linked ubiquitination downstream of tumor necrosis factor receptor 1 (TNFR1), toll-like receptor (TLR) and nucleotide-binding and oligomerization domain-containing protein 2 (NOD2) receptor activation and interacts with the Met1 ubiquitin-specific linear ubiquitin chain assembly complex (LUBAC) E3 ligase. However, despite extensive research efforts, the receptor and cytosolic roles of OTULIN and the distributions of multiple Met1 ubiquitin-associated E3-DUB complexes in the regulation of cell fate still remain controversial and unclear. Apart from that, novel ubiquitin-independent OTULIN functions have emerged highlighting an even more complex role of OTULIN in cellular homeostasis. For example, OTULIN interferes with endosome-to-plasma membrane trafficking and the OTULIN-related pseudo-DUB OTULINL (FAM105A) resides at the endoplasmic reticulum (ER). Here, we discuss how OTULIN contributes to cell fate control and highlight novel ubiquitin-dependent and -independent functions.
The mammalian target of rapamycin and the integrated stress response are central cellular hubs regulating translation upon stress. The precise proteins and pathway specificity of translation targets of these pathways remained largely unclear. We recently described a new method for quantitative translation proteomics and found that both pathways control translation of the same sets of proteins.
Lichen-forming fungi are symbiotic organisms that synthesize unique natural products with potential for new drug leads. Here, we explored the pharmacological activity of six lichen extracts (Evernia prunastri, Pseudevernia furfuracea, Umbilicaria pustulata, Umbilicaria crustulosa, Flavoparmelia caperata, Platismatia glauca) in the context of cancer and inflammation using a comprehensive set of 11 functional and biochemical in vitro screening assays. We assayed intracellular Ca2+ levels and cell migration. For cancer, we measured tumor cell proliferation, cell cycle distribution and apoptosis, as well as the angiogenesis-associated proliferation of endothelial cells (ECs). Targeting inflammation, we assayed leukocyte adhesion onto ECs, EC adhesion molecule expression, as well as nitric oxide production and prostaglandin (PG)E2 synthesis in leukocytes. Remarkably, none of the lichen extracts showed any detrimental influence on the viability of ECs. We showed for the first time that extracts of F. caperata induce Ca2+ signaling. Furthermore, extracts from E. prunastri, P. furfuracea, F. caperata, and P. glauca reduced cell migration. Interestingly, F. caperata extracts strongly decreased tumor cell survival. The proliferation of ECs was significantly reduced by E. prunastri, P. furfuracea, and F. caperata extracts. The extracts did not inhibit the activity of inflammatory processes in ECs. However, the pro-inflammatory activation of leukocytes was inhibited by extracts from E. prunastri, P. furfuracea, F. caperata, and P. glauca. After revealing the potential biological activities of lichen extracts by an array of screening tests, a correlation analysis was performed to evaluate particular roles of abundant lichen secondary metabolites, such as atranorin, physodic acid, and protocetraric acid as well as usnic acid in various combinations. Overall, some of the lichen extracts tested in this study exhibit significant pharmacological activity in the context of inflammation and/or cancer, indicating that the group lichen-forming fungi includes promising members for further testing.
In der durchgeführten Studie erfolgte die Untersuchung des visuellen Arbeits-gedächtnisses von bipolaren Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Es erfolgten bereits viele Untersuchungen an Patienten mit bipolarer Störung. Wird das Hauptaugenmerk auf die kognitiven Funktionen der Patienten gelegt, so konnte bereits in einigen Studien gezeigt werden, dass nicht nur in depressi-ver oder manischer, sondern auch in euthymer Stimmungslage kognitive Defizi-te vorliegen. Zur näheren Untersuchung der Funktionen des visuellen Arbeits-gedächtnisses der Patienten mit bipolarer Störung wurde daher eine fMRT-Untersuchung durchgeführt. Hier wurden Patienten, die an bipolarer Störung erkrankt sind, mit gesunden Kontrollen verglichen. Dabei wurden die bipolaren Patienten in euthymer Stimmungslage untersucht. Weder in Antwortrichtigkeit noch Reaktionsgeschwindigkeit konnte ein signifikanter Gruppenunterschied nachgewiesen werden. Außerdem wurde in der Untersuchung eine Differenzie-rung zwischen den einzelnen Phasen gemacht, die eine Gedächtnisinformation durchläuft. Bei diesen Phasen handelt es sich um Enkodierungs-, Halte- und Abrufphase. Hierbei konnten veränderte Aktivierungsmuster an diversen Hirn-strukturen der bipolaren Patienten dargestellt werden. Diese Veränderungen ziehen sich durch alle drei Phasen der Gedächtniskonsolidierung und können vor allem im präfrontalen Kortex nachgewiesen werden. Es handelt sich dabei vor allem um eine schwächere Aktivierung des präfrontalen Kortex (PFC) der bipolaren Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Unter anderem ist das Arbeitsgedächtnis im PFC lokalisiert. Diese Ergebnisse scheinen ein Hin-weis dafür zu sein, dass bei den bipolaren Patienten neuronale Defizite im visu-ellen Arbeitsgedächtnis vorliegen.
Aufgrund der starken Heterogenität und Komplexität der akuten myeloischen Leukämie ist diese bis heute nicht zufriedenstellend zu behandeln. Die bestmögliche Therapie wird mittlerweile zunehmend auf die Erkrankung des Einzelnen angepasst. Vermehrt gewinnen Tyrosinkinase-Inhibitoren in der Therapie an Bedeutung. Diese Inhibitoren hemmen Proteine auf zellulärer Ebene.
Bei etwa 30% der AML-Patienten lassen sich Mutationen des FLT3-Gens nachweisen. Das Gen kodiert für die fms like tyrosine kinase 3, eine Rezeptor-Tyrosinkinase an der Zelloberfläche von unreifen Blutzellen des Knochenmarks. Durch Mutationen des FLT3 Gens erhalten diese Zellen einen Proliferationsvorteil gegenüber den physiologischen Blutzellen.
Am häufigsten kommt es zu in frame-Insertionen des FLT3-Gens, vor allem im Bereich der juxtamembranen Domäne: sogenannte interne Tandemduplikationen (ITD). Weiterhin kommen zu einem geringeren Teil Punktmutationen einzelner Codons, zum Beispiel im Bereich des activation loops oder im Bereich des gatekeepers vor. Durch das Auftreten der Punktmutationen, die entweder bereits zum Zeitpunkt der Diagnose vorliegen oder erst während einer Therapie mit einem Tyrosinkinase-Inhibitor entstehen können, verändert sich das Bindungsverhalten vieler solcher gegen FLT3 gerichteten Inhibitoren. Durch Letzteres kann ein mögliches Therapieversagen beispielsweise während der Behandlung mit AC220 (Quizartinib) erklärt werden (Smith et al.).
In der vorliegenden Dissertationsschrift sind Unterschiede der Signalwege zwischen FLT3-ITD und FLT3-ITD mit der zusätzlichen gatekeeper-Punktmutation F691L herausgearbeitet. Dafür wurden die beiden FLT3-Mutationen in den Vektor pMy-IRES-GFP eingebracht und retroviral in Ba/F3-Zellen transduziert. Nach Überprüfung der Expression von FLT3 ITD und dem Wachstumsverhalten unter Zugabe von AC220 (Quizartinib), wurden verschiedene Signalkaskaden von FLT3 mittels Western Blot untersucht. Hierbei zeigten sich sowohl Unterschiede für die Expression von phosphoryliertem ERK als auch von phosphoryliertem STAT5.
Durch verschieden starke Expressionen der FLT3130kDa- und FLT3160kDA-Varianten wurde eine unterschiedliche Lokalisation von FLT3-ITD in Zellen mit und ohne die Mutation F691L postuliert. Allerdings ließ sich diese experimentell mittels Immunfluoreszenz nicht belegen, da die Methode für die verwendeten Suspensionszellen nicht ausreichend geeignet war.
In den durchgeführten Versuchen zum Wachstumsverhalten der Zellen bei der Verwendung von Kinaseinhibitoren konnte bei der Verwendung des SYK-Inhibitors R406 eine dosisabhängige Proliferationshemmung der FLT3-ITD-mutierten Ba/F3- und 32D-Zellen beobachtet werden. Die Hemmung von FLT3 durch R406 wurde in der Literatur bereits beschrieben (Braselmann et al.).
Die abschließenden Experimente der Massenspektrometrie mit SILAC Markierung lassen mit der Detektion von mehreren hundert signifikant regulierten phosphorylierten Proteinen in den beiden FLT3-ITD-exprimierenden Populationen auf die Aktivierung unterschiedlicher Signalwege schließen. Durch das Vergleichen einzelner Teilexperimente ergaben sich Proteine, deren Phosphorylierung mehrfach in die gleiche Richtung reguliert war. Für Zellen, die zusätzlich zur ITD-Mutation die Mutation F691L besaßen, konnten insgesamt sieben hoch-regulierte, phosphorylierte Proteine ermittelt werden, bei denen ein zellulärer Effekt durch die Phosphorylierung der entsprechenden Aminosäurereste in der Literatur beschrieben ist.
Das im Western Blot nachgewiesene, in Zellen mit der Mutation F691L stärker phosphorylierte STAT5 ist aller Voraussicht nach Ursache der nachgewiesenen verstärkten Phosphorylierung von RPS6 im Experiment der globalen Phosphorylierung. Die PIM-Kinasen als Substrate einer STAT5-induzierten Transkription phosphorylieren RPS6 an Serin 235. Dies führt seinerseits zu einer verstärkten Translation von mRNA weiterer Gene. Die genauen Zusammenhänge der hier ermittelten Unterschiede müssen jedoch weiter untersucht werden.
In Zukunft könnte zudem die Untersuchung der beiden Proteine SHP 1 oder HSP90 weitere Aufschlüsse über die unterschiedlichen Signalwege geben. Für beide Proteine wurden Phosphorylierungen detektiert, die in den untersuchten Zellen mit FLT3-ITD bzw. der zusätzlichen Punktmutation F691L unterschiedlich reguliert sind.
In der vorliegenden Studie wurden Patienten mit struktureller Epilepsie bedingt durch eine fokale kortikale Dysplasie (FCD) mittels moderner Magnetresonanztomographie (MRT)-Verfahren untersucht.
Bei FCDs handelt es sich um Fehlbildungen der Großhirnrinde, die mit einer hohen epileptogenen Aktivität vergesellschaftet sind. Einige dieser Patienten unterziehen sich einer epilepsiechirurgischen Resektion, sind jedoch hiernach hinsichtlich ihrer Anfallsfrequenz dennoch nicht ausreichend kontrollierbar, weshalb Grund zur Annahme besteht, dass es neben der fokalen kortikalen Dysplasie andere Faktoren geben könnte, die epileptische Anfälle verursachen.
Basierend auf dieser Überlegung wurde mittels T2-Relaxometrie untersucht, ob bei Patienten mit FCDs mikrostrukturelle Veränderungen in Teilen des Kortex vorhanden sind, die mittels konventioneller MRT-Verfahren normal bzw. gesund erscheinen. Es wird angenommen, dass bei diesen Patienten auch außerhalb der FCD mikrostrukturelle Veränderungen, beispielsweise bedingt durch Schädigung im Rahmen von Anfällen oder durch Therapieeffekte, vorzufinden sind.
Für die Studie wurden 16 Patienten mit einer neuroradiologisch gesicherten FCD und 16 hinsichtlich des Alters und des Geschlechts gematchte gesunde Probanden rekrutiert.
Die Daten wurden an einem 3 Tesla (T) MRT-Scanner erhoben. Um die T2-Relaxationszeit zu messen, wurden Spin-Echo Datensätze mit verschiedenen Echozeiten (TE) aufgezeichnet. Zur Erfassung der Ausdehnung der FCD wurden konventionelle fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR)-Datensätze akquiriert. Zur Segmentierung des Gewebes wurden synthetische T1-gewichtete magnetization-prepared rapid acquisition of gradient echos (MP-RAGE)-Datensätze aus quantitativen T1-Karten berechnet. Der Kortex und dessen Grenzflächen wurden mittels FreeSurfer anhand der MP-RAGE-Datensätze identifiziert und die kortikale Dicke wurde gemessen. Die FCD-Areale wurden in den FLAIR-Datensätzen manuell markiert und aus den T2-Karten exkludiert, um die FCD-assoziierten Veränderungen nicht in die Analyse einzubeziehen.
Anschließend wurden kortikale T2-Werte ausgelesen und in Oberflächendatensätzen gespeichert, um dann durchschnittliche kortikale T2-Werte für jeden Probanden zu ermitteln und mittels ungepaartem t-Test zwischen den Gruppen zu vergleichen. Zudem wurde der Pearson-Korrelationskoeffizient zwischen den kortikalen T2 Werten und klinischen Parametern berechnet. Außerdem wurde eine oberflächenbasierte Gruppenanalyse kortikaler T2-Werte und der kortikalen Dicke durchgeführt. Hierbei wurden Permutationssimulationen durchgeführt, um kortikale Cluster zu erkennen, die fokale Gruppenunterschiede anzeigen, und um für Mehrfachvergleiche zu korrigieren.
Die Analyse ergab, dass die durchschnittlichen kortikalen T2-Werte außerhalb der FCD in der Patientenkohorte im Vergleich zu den gesunden Probanden signifikant erhöht waren. Diese T2-Veränderungen zeigten weder eine signifikante Korrelation mit der Anzahl der Anfälle der letzten drei Monate, noch mit der Anzahl der jemals eingenommenen antiepileptischen Medikamente. Insbesondere wurden T2-Erhöhungen in den frontalen, parietalen und manchen temporalen Regionen festgestellt. Die oberflächenbasierte Analyse der Kortexdicke zeigte keine signifikanten Gruppenunterschiede.
Mittels T2-Relaxometrie und oberflächenbasierten Analyse-Techniken wurden demnach T2-Veränderungen des mittels konventioneller MRT-Bildgebung unauffällig erscheinenden zerebralen Kortex bei Patienten mit FCD und Epilepsie festgestellt.
Die Ergebnisse deuten auf das Vorhandensein von mikrostrukturellen Veränderungen hin, die sich mit konventionellen MRT-Verfahren nicht erfassen lassen. Potentielle Ursachen dieser Veränderungen sind neben Effekten der antikonvulsiven Medikation möglicherweise auch gliotischer Gewebeumbau bedingt durch stattgehabte epileptische Anfälle. Die Studie legt nahe, dass strukturelle Epilepsien mehr als ein Symptom bedingt durch eine fokale Läsion sind und stattdessen das Gehirn als Ganzes betreffen.
hintergrund: Männer in Deutschland sterben früher als Frauen und nehmen weniger häufig Krebsvorsorgeuntersuchungen wahr.
Fragestellung: Ziel war die prospektive Evaluation einer „Movember-Gesundheitsinitiative“ am Universitätsklinikum Frankfurt (UKF) im November 2019.
Methoden: Im Rahmen der „Movember-Gesundheitsinitiative“ wurde allen männlichen Mitarbeitern des UKF ab dem 45. Lebensjahr und bei erstgradiger familiärer Vorbelastung eines Prostatakarzinoms ab dem 40. Lebensjahr im November 2019 gemäß S3-Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Urologie (DGU) eine Prostatakarzinom-Vorsorgeuntersuchung angeboten.
Ergebnisse: Insgesamt nahmen 14,4 % der Mitarbeiter teil. Eine familiäre Vorbelastung gaben insgesamt 14,0 % Teilnehmer an. Das mediane Alter betrug 54 Jahre. Der mediane PSA(prostataspezifisches Antigen)-Wert lag bei 0,9 ng/ml, der mediane PSA-Quotient bei 30 %. Bei 5 % (n = 6) zeigte sich ein suspekter Tastbefund in der DRU (digital-rektale Untersuchung). Nach Altersstratifizierung (≤ 50 vs. > 50 Lebensjahre) zeigten sich signifikante Unterschiede im medianen PSA-Wert (0,7 ng/ml vs. 1,0 ng/ml, p < 0,01) und der bereits zuvor durchgeführten urologischen Vorsorge (12,1 vs. 42,0 %, p < 0,01). Vier Teilnehmer (3,3 %) zeigten erhöhte Gesamt-PSA-Werte. Bei 32,2 % der Teilnehmer zeigte sich mindestens ein kontrollbedürftiger Befund. Insgesamt wurden 6 Prostatabiopsien durchgeführt. Hierbei zeigte sich in einem Fall ein intermediate-risk Prostatakarzinom (Gleason 3 + 4, pT3a, pPn1, pNx, R0).
Schlussfolgerungung: Im Rahmen der UKF-Movember-Gesundheitsinitiative 2019 konnten durch ein Vorsorgeangebot 121 Männer für eine Prostatakrebs-Vorsorge inklusive PSA-Testung gewonnen werden. Auffällige/kontrollbedürftige Befunde zeigten sich bei 32,2 %. Bei einem Mitarbeiter wurde ein therapiebedürftiges Prostatakarzinom entdeckt und therapiert.
Patients with acute myeloid leukemia (AML) are often exposed to broad-spectrum antibiotics and thus at high risk of Clostridioides difficile infections (CDI). As bacterial infections are a common cause for treatment-related mortality in these patients, we conducted a retrospective study to analyze the incidence of CDI and to evaluate risk factors for CDI in a large uniformly treated AML cohort. A total of 415 AML patients undergoing intensive induction chemotherapy between 2007 and 2019 were included in this retrospective analysis. Patients presenting with diarrhea and positive stool testing for toxin-producing Clostridioides difficile were defined to have CDI. CDI was diagnosed in 37 (8.9%) of 415 AML patients with decreasing CDI rates between 2013 and 2019 versus 2007 to 2012. Days with fever, exposition to carbapenems, and glycopeptides were significantly associated with CDI in AML patients. Clinical endpoints such as length of hospital stay, admission to ICU, response rates, and survival were not adversely affected. We identified febrile episodes and exposition to carbapenems and glycopeptides as risk factors for CDI in AML patients undergoing induction chemotherapy, thereby highlighting the importance of interdisciplinary antibiotic stewardship programs guiding treatment strategies in AML patients with infectious complications to carefully balance risks and benefits of anti-infective agents.
USP22 controls necroptosis by regulating receptor-interacting protein kinase 3 ubiquitination
(2020)
Dynamic control of ubiquitination by deubiquitinating enzymes is essential for almost all biological processes. Ubiquitin-specific peptidase 22 (USP22) is part of the SAGA complex and catalyzes the removal of mono-ubiquitination from histones H2A and H2B, thereby regulating gene transcription. However, novel roles for USP22 have emerged recently, such as tumor development and cell death. Apart from apoptosis, the relevance of USP22 in other programmed cell death pathways still remains unclear. Here, we describe a novel role for USP22 in controlling necroptotic cell death in human tumor cell lines. Loss of USP22 expression significantly delays TNFα/Smac mimetic/zVAD.fmk (TBZ)-induced necroptosis, without affecting TNFα-mediated NF-κB activation or extrinsic apoptosis. Ubiquitin remnant profiling identified receptor-interacting protein kinase 3 (RIPK3) lysines 42, 351, and 518 as novel, USP22-regulated ubiquitination sites during necroptosis. Importantly, mutation of RIPK3 K518 reduced necroptosis-associated RIPK3 ubiquitination and amplified necrosome formation and necroptotic cell death. In conclusion, we identify a novel role of USP22 in necroptosis and further elucidate the relevance of RIPK3 ubiquitination as crucial regulator of necroptotic cell death.
Die CT-Diagnostik gewinnt auch über 100 Jahre nach der Entdeckung der Röntgenstrahlung noch immer weiter an Bedeutung im klinischen Alltag. Insbesondere im Bereich des Stagings und der onkologischen Follow-Up-Untersuchungen zählt die Ganzkörper-CT derzeit vielerorts als diagnostischer Goldstandard. Dabei muss jedoch in Kauf genommen werden, dass es zur Applikation nicht unerheblicher Dosiswerte kommt. Das Risiko von Folgeschäden ist dabei nicht von der Hand zu weisen, wobei das Folgemalignom als besonders gefürchtete Komplikation gilt. Die Optimierung der Computertomographie und die Minimierung möglicher Folgeschäden ist daher Gegenstand konstanter klinischer Forschung. Dennoch muss eine Reduktion der Strahlendosis nur äußerst feinfühlig erfolgen, da sie auf technischer Ebene eng mit der realisierbaren Bildqualität korreliert.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Nutzen eines 150 kV + Sn Zinnfilter- Protokolls am Gerät Siemens Somatom Force zu untersuchen. Hierbei sollte vor allem darauf eingegangen werden, wie viel Strahlendosis durch die Implementierung eines solchen Protokolls eingespart werden kann, wie sich das Protokoll auf die subjektive und objektive Bildqualität auswirkt, sowie welcher weitere klinische Nutzen zu erwarten ist. Bisher konnten sich ähnliche Protokolle bereits im Rahmen anderer Fragestellungen als nützlich beweisen.
Insgesamt 40 Patienten mit Ganzkörper-Staging im Rahmen eines Multiplen Myeloms wurden in die Studie inkludiert (28 Frauen, 12 Männer). Diese wurden im vereinbarten Untersuchungszeitraum mit dem durch die Ethikkomission genehmigten Studienprotokoll (150 kV + Sn Force) untersucht und waren jeweils retrospektiv auch Teil der anderen Gruppen gewesen (120 KV Definition AS, 120 KV Flash, 120 kV Force).
Auch wenn der intraindividuelle Vergleich inhärent mit einer höheren statistischen Power einhergeht, wurden sicherheitshalber an vordefinierten Stellen Querdurchmesser der Patienten erhoben, um biometrische Gleichheit zu beweisen.
Hier ließen sich keine signifikanten Unterschiede messen. Die Bilddaten der Patienten wurden randomisiert und doppelt verblindet von zwei dem Projekt fremden und berufserfahrenen Radiologen hinsichtlich der subjektiven Bildqualität ausgewertet. Ein Bezug zu den technischen Hintergrundinformationen der Aufnahme war zu keinem Zeitpunkt möglich.
Anschließend erfolgte die statistische Auswertung objektiver Daten. Zum Vergleich der Bildqualität wurden jeweils gemittelte Schwächungswerte aus Muskeln aus artefaktfreien und aus von Artefakten beladenen Arealen erhoben. Aufgrund des homogenen Charakters der Muskeln wurde die ebenso jeweils gemittelte Standardabweichung dieser Strukturen als Hintergrundrauschen definiert. Hieraus wurde eine SNR errechnet.
Der Vergleich von Dosiswerten erfolgte über die aus dem Patientenprotokoll entnehmbaren Angaben, insbesondere des CTDI. Gemeinsam mit den erhobenen Querdurchmessern wurde hieraus eine SSDE gebildet.
Bei allen subjektiven Vergleichen der Studiengruppe (150 kV + Sn Force) wurde bei jeweils starker Korrelation nach Spearman und starker bis sehr starker Übereinstimmung nach Cohen eine gute bis sehr gute Bildqualität attestiert. Damit stellt das Untersuchungsprotokoll Bilder durchweg besser als das Referenzprotokoll auf den Geräten Somatom Definition AS und Somatom Definition Flash dar. Im Direktvergleich zum Referenzprotokoll auf dem Somatom Force ist das Studienprotokoll jeweils mindestens gleichwertig.
Im objektiven Vergleich der Bildqualität zeigte sich als Gütekriterium zunächst, dass Muskeln artefaktfreier Areale in allen vier Gruppen gleich gut dargestellt werden. Bereits bei der Betrachtung der Schwächungswerte artefaktbeladener Muskeln wurde deutlich, dass die anderen Protokolle mit signifikant höherem Signalverlust zu kämpfen haben. Auch das Bildpunktrauschen war in der Studiengruppe (150 kV + Sn Force) überwiegend signifikant niedriger, als das der anderen Gruppen. Lediglich in Artefaktarealen des Untersuchungsabschnitts cCT/HWS konnte die Gruppe 120 kV Force vergleichbar niedrige Rauschwerte aufweisen (p = 1), der Vergleich der SNR wiederholte dieses Ergebnis.
CTDI und SSDE der Gruppe
150 kV Force zeigten im Untersuchungsabschnitt cCT/HWS insbesondere der Gruppe 120 kV Force gegenüber signifikante Dosiseinsparungen von ca. 42 %, im Abschnitt Tho-Knie sogar 64%.
Zusammenfassend zeigte sich durch die Implementierung des Studienprotokolls also mehrheitlich eine Verbesserung sowohl der subjektiven, als auch der objektiven Bildqualität. Bei einer durchschnittlichen Reduktion der applizierten Strahlendosis von ca. 40-60 % (gegenüber dem Referenzprotokoll am Somatom Force) ist der Einsatz des Studienprotokolls für die hier untersuchte Fragestellung im klinischen Alltag also uneingeschränkt zu empfehlen.
Traumatische Verletzungen fordern jährlich über fünf Millionen Todesopfer. Sie sind bei unter 45-Jährigen die häufigste Ursache für Tod und körperliche Behinderung dar. Ein Polytrauma verursacht eine schwere Belastung für das Immunsystem und ist häufig von schweren Störungen der Immunregulation gekennzeichnet. Die Immunreaktion übersteigt bei schweren Traumata das für lokale Reparaturmechanismen notwendige Maß, und so kommt es je nach Ausmaß der Verletzungen innerhalb der ersten Minuten bis Stunden zu einer systemischen Hyperinflammation, dem sogenannten Systemischen Inflammatorischen Response- Syndrom (SIRS). Auch in nicht verletzten Organen verursacht SIRS Störungen in der Endothel-Funktion, wodurch die Mikrozirkulation in diesen Organgen beeinträchtigt ist. In der Folge kommt es zu interstitieller Ödembildung, zur Gewebsinfiltration durch Leukozyten und zu Zelluntergang. Diese Prozesse können zur Fehlfunktion von Organen bis hin zum Organversagen, und, da sie häufig in mehreren Organen gleichzeitig ablaufen, auch zum klinisch dann oft schwer beherrschbaren Multiorganversagen (MOV) führen. Auf der anderen Seite stoßen schwere Verletzungen antiinflammatorische Prozesse an, die zu einer ausgeprägten Immunsuppression führen können, dem Kompensatorischen Antiinflammatorischen Response-Syndrom (CARS), mit der Folge, dass polytraumatisierte Patienten erhöht anfällig für infektiöse Komplikationen sind. Die beschriebenen Funktionsstörungen des Immunsystems sind ein wichtiger Mortalitätsfaktor von polytraumatisierten Patienten. Während wir SIRS und seine Folgen über die letzten Jahre immer besser verstehen, mit signifikanten Fortschritten auch für die klinische Handhabung dieser Komplikationen des Polytraumas, ist CARS weit schlechter untersucht.
Während der post-traumatschen Immunantwort spielen nicht nur Zellen der angeborenen, sondern auch solche der erworbenen Immunabwehr eine wichtige Rolle. So sind regulatorische T-Zellen (Treg) entscheidend an der posttraumatischen Immunsuppression beteiligt. Treg beeinflussen die immunologische Homöostase Treg mit einem Arsenal immunsuppressiver Werkzeuge. Sie töten oder beeinflussen beispielsweise antigenpräsentierende Zellen oder T-Effektorzellen und verändern das Zytokinmilieu und metabolische Signalwege. Nach einem Trauma kann eine überschießende Aktivität von Treg die immunologische Balance so beeinträchtigen, dass eine posttraumatische Immunsuppression entsteht oder intensiviert wird. Die hier vorgestellte Studie Ziel dient daher dem besseren Verständnis der Dynamik von Treg nach einer stattgehabten traumatischen Verletzung. Dafür untersuchten wir die Verläufe verschiedener Subpopulationen von Treg im Blut schwer verletzter Patienten. Da der Forschung am Menschen in vivo enge ethische und methodologische Grenzen gesetzt sind, nehmen Tiermodelle in der Traumaforschung einen hohen Stellenwert ein. Daher verglichen wir die an Patienten erhobenen Daten über die posttraumatische Dynamik von Treg mit den Verläufen in einem adäquaten Tiermodell.
Aufgrund der guten anatomischen, physiologischen und genetischen Ähnlichkeit zum Menschen werden Tiermodelle am Schwein zunehmend beliebter. Ein Polytraumamodell am Schwein existiert erst seit wenigen Jahren. Über Treg wurde in diesem Rahmen bisher nicht geforscht. Die Charakterisierung ihres Immunphänotyps und ihrer Dynamik könnte die Anwendbarkeit des Schweine-Modells für Fragen der Trauma-Forschung verbessern und gleichzeitig unser Verständnis der Pathophysiologie posttraumatischer Komplikationen wir SIRS oder Sepsis erhöhen.
Bei 20 Traumapatienten (TP) mit einem Injury Severity Score (ISS) ≥ 16 wurde bei Ankunft in der Notaufnahme, nach einem und nach drei Tagen venöses Blut entnommen. Zehn gesunde Freiwillige (HV) fungierten in der Studie als Kontrollgruppe. Das Polytrauma im Großtiermodell am Schwein bestand aus einer Femurfraktur, einer Leberlazeration, einer Lungenkontusion und einem hämorrhagischen Schock, was einen ISS von 27 ergab. Auf die Traumainduktion folgte die Reanimationsphase und die chirurgische Versorgung der Femurfraktur nach dem damage-control-Prinzip. Die Blutentnahmen erfolgten bei den Versuchstieren vor und sofort nach Trauma, sowie nach 24 und 72 Stunden. Wir verglichen die Dynamik der Verläufe der Treg von TP mit denen von HV und mit Daten aus den Tierversuchen. Es herrscht noch kein wissenschaftlicher Konsens darüber, welche Kombination aus immunologischen Oberflächenmarkern die Identifikation von Treg zuverlässig gewährleisten kann. Dies liegt auch daran, dass Treg eine Gruppe verschiedener Unterpopulationen darstellen. Folglich analysierten wir verschiedene Kombinationen. Wir färbten Cluster of differentiation (CD) 4-positive und CD25-positive (CD4+CD25+), CD4+CD25+forkhead box P3 (FoxP3)+, CD4+CD25+CD127-negative (CD127−) und CD4+CD25+CD127−FoxP3+ Zellen mit Antikörpern und charakterisierten die jeweilige Gruppe mithilfe der Durchflusszytometrie. CD4+CD25+CD127− Treg sind beim Menschen bekannt. Beim Schwein werden sie in dieser Studie erstmalig beschrieben.
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Zielsetzung: Die Daten für das Jahr 2018 des Registers „Abdominelles Aortenaneurysma“ (AAA) des Deutschen Instituts für Gefäßmedizinische Gesundheitsforschung (DIGG) der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie und Gefäßmedizin werden vorgestellt.
Methodik: Im Jahr 2018 beteiligten sich an dem Register insgesamt 135 Kliniken. Für die offene Versorgung (OR) des intakten AAA (iAAA) gaben 118 (87,4 %) Kliniken, für die endovaskuläre Versorgung (EVAR) des iAAA 133 (98,5 %) Kliniken Daten ein. Für das rupturierte AAA (rAAA) wurden von 80 Kliniken (59,3 %) (EVAR) bzw. 65 (48,1 %) Kliniken (OR) Patienten gemeldet. Ausgewertet wurden die Daten von 4051 stationär behandelten Patienten.
Ergebnisse: 2800 iAAA (75,8 %) wurden endovaskulär und 895 (24,2 %) offen versorgt. Bei den endovaskulär versorgten Patienten mit iAAA verlief der Eingriff in 86,4 % der Fälle komplikationslos. Es verstarben insgesamt 32 Patienten (1,1 %) bis zur Entlassung. Bei den offen versorgten Patienten wiesen 73,4 % der Patienten keine Komplikationen auf. Verstorben sind insgesamt 42 Patienten (4,7 %). Von den 356 Patienten mit rAAA wurden 192 (53,9 %) endovaskulär und 164 (46,1 %) offen versorgt. Nur 11,0 % der mit OR versorgten Patienten, aber 23,4 % bei EVAR wiesen freies Blut in der Bauchhöhle auf. Bei EVAR sind 30,7 % der Patienten während des stationären Aufenthalts verstorben, bei OR 20,1 %.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse des Jahres 2018 zu Klinikletalität und Morbidität bei endovaskulärer und offener Versorgung des iAAA bestätigen weitestgehend die publizierten Ergebnisse für die Jahre 2013 bis 2017. Beim rAAA wurde 2018 erstmals über mehr endovaskuläre als offene Versorgungen berichtet – mit Ergebnissen, die denen der Vorjahre diametral entgegengesetzt waren. Patienten mit EVAR wiesen die höhere Komorbidität als Patienten mit OR auf und die Klinikletalität war höher. Es bleiben die Ergebnisse der Folgejahre abzuwarten, um diesen Trend genauer bewerten zu können.
Die vorliegende Studie befasst sich mit dem Einfluss minimalinvasiver Zugangswege zur Mitralklappe auf den Herzrhythmus, den Erfolg einer perioperativ durchgeführten Ablation und die postoperative Notwendigkeit eines Herzschrittmachers.
Mitralklappenvitien und deren herzchirurgische Versorgung sind in vielen Fällen mit präoperativ bestehendem oder postoperativ neu auftretendem Vorhofflimmern assoziiert. In den vergangenen Jahrzehnten haben sich neben der medikamentösen Therapie des Vorhofflimmerns und der durch die Mitralklappeninsuffizienz induzierten Herzinsuffizienz verschiedene minimalinvasive chirurgische Zugangswege zur Mitralklappe sowie Ablationsverfahren etabliert und einen kurativen Therapieansatz gebildet.
Die Ablation im Zuge einer Mitralklappenchirurgie ist zu einem alltäglich durchgeführten Verfahren geworden.
Neu auftretendes Vorhofflimmern im Rahmen der Mitralklappenchirurgie kann perioperativ begrenzt sein und konvertiert häufig innerhalb der ersten 6 Wochen spontan in den Sinusrhythmus. Es geht aber mit einer erhöhten Mortalität und Hospitalisierungszeit einher. Das neu auftretende Vorhofflimmern kann jedoch auch persistieren oder erst im Langzeitverlauf entstehen. Auch die Notwendigkeit eines Herzschrittmachers kann durch Mitralklappeneingriffe insbesondere mit additiver Ablation aufgrund der anatomischen Gegebenheiten erhöht sein.
In unserer Arbeit ist von Interesse, ob sich die unten genannten Zugangswege im Hinblick auf das Neuauftreten von Vorhofflimmern im Langzeitverlauf, die Vorhofflimmerrezidivrate nach Ablation und die Schrittmacherrate mit und ohne durchgeführte Ablation unterscheiden.
Die vorliegende Studie umfasst alle Mitralklappenoperationen, die zwischen 1998 und 2015 in der Klinik für Thorax-, Herz- und thorakale Gefäßchirurgie der Universitätsklinik Frankfurt am Main über die folgenden drei minimalinvasiven Zugangswege, durchgeführt wurden: Gruppe A bildeten 300 Patienten, die im genannten Zeitraum über eine anterolaterale Minithorakotomie mittels Chitwood-Klemme operiert wurden. Gruppe B bestand aus 687 Patienten, die über eine partielle obere Sternotomie mit superiorem transseptalem Zugang operiert wurden. Die 219 Patienten, bei denen eine partielle obere Sternotomie mit transcavalem Zugang angewandt wurde, bildeten Gruppe C.
Die Auswertung erfolgte anhand von Patientenakten, internen und externen Untersuchungsbefunden und eines standardisierten Fragebogens im Follow-up. Es erfolgte eine zweite Auswertung nach Propensity Matching, um präoperative signifikante Unterschiede der Gruppen zu egalisieren.
Im Ergebnis konnte in unserer Studie gezeigt werden, dass die atriale Inzision einen entscheidenden Einfluss auf den Ablationserfolg sowie auf die Schrittmacherinzidenz hat. Bekannt war dabei ein höheres Risiko für postoperatives Vorhofflimmern und Schrittmacherimplantationen aufgrund der anatomischen Gegebenheiten bei Gruppe B. Dass jedoch Gruppe C ein signifikant noch höheres Risiko für Schrittmacherimplantationen mit sich bringt, war überraschend und ist derzeit nicht in der Literatur beschrieben.
In der multivariaten Analyse nach Matching waren Gruppe C, eine additive Ablation und das Alter signifikante unabhängige Prädiktoren für Schrittmacherimplantationen. In der logistischen Regression war Gruppe A ein unabhängiger Prädiktor für den Ablationserfolg zum Zeitpunkt der Entlassung. In der Langzeitbeobachtung trat Gruppe C an Stelle von Gruppe A, möglicherweise aufgrund der bei Gruppe A vorliegenden längsten Follow-up-Zeit. Wie schon in der vorliegenden Literatur diskutiert waren auch in unserer Auswertung hohes Alter und eine präoperative linksatriale Vergrößerung unabhängige Prädiktoren für den langfristigen Ablationserfolg.
Es bedarf weiterer vergleichender Studien mit einheitlichen Follow-up-Zeiten, um die hier gezeigten Ergebnisse zu überprüfen. Insbesondere der transcavale Zugang, der sich im negativen Sinne auf die Zahl der Schrittmacherimplantationen auszuwirken scheint, gibt Anlass für weitere Untersuchungen.
Several studies suggested that transcription factor (TF) binding to DNA may be impaired or enhanced by DNA methylation. We present MeDeMo, a toolbox for TF motif analysis that combines information about DNA methylation with models capturing intra-motif dependencies. In a large-scale study using ChIP-seq data for 335 TFs, we identify novel TFs that are affected by DNA methylation. Overall, we find that CpG methylation decreases the likelihood of binding for the majority of TFs. For a considerable subset of TFs, we show that intra-motif dependencies are pivotal for accurately modelling the impact of DNA methylation on TF binding.
Zinc finger proteins (ZNF) are a large group of transcription factors with diverse functions. We recently discovered that endothelial cells harbour a specific mechanism to limit the action of ZNF354C, whose function in endothelial cells is unknown. Given that ZNF354C has so far only been studied in bone and tumour, its function was determined in endothelial cells. ZNF354C is expressed in vascular cells and localises to the nucleus and cytoplasm. Overexpression of ZNF354C in human endothelial cells results in a marked inhibition of endothelial sprouting. RNA-sequencing of human microvascular endothelial cells with and without overexpression of ZNF354C revealed that the protein is a potent transcriptional repressor. ZNF354C contains an active KRAB domain which mediates this suppression as shown by mutagenesis analysis. ZNF354C interacts with dsDNA, TRIM28 and histones, as observed by proximity ligation and immunoprecipitation. Moreover, chromatin immunoprecipitation revealed that the ZNF binds to specific endothelial-relevant target-gene promoters. ZNF354C suppresses these genes as shown by CRISPR/Cas knockout and RNAi. Inhibition of endothelial sprouting by ZNF354C is dependent on the amino acids DV and MLE of the KRAB domain. These results demonstrate that ZNF354C is a repressive transcription factor which acts through a KRAB domain to inhibit endothelial angiogenic sprouting.
No disease modifying therapy is currently available for Parkinson’s disease (PD), the second most common neurodegenerative disease. The long non-motor prodromal phase of PD is a window of opportunity for early detection and intervention. However, we lack the pathophysiological understanding to develop selective biomarkers and interventions. By developing a mutant α-synuclein selective-overexpression mouse model of prodromal PD, we identified a cell-autonomous selective Kv4 channelopathy in dorsal motor nucleus of the vagus (DMV) neurons. This functional remodeling of intact DMV neurons leads to impaired pacemaker function in vitro and in vivo, which in turn reduces gastrointestinal motility which is a common, very early symptom of prodromal PD. We show for the first time a causal chain of events from α-synuclein via a biophysical dysfunction of specific neuronal populations to a clinically relevant prodromal symptom. These findings can facilitate the rational design of clinical biomarkers to identify people at risk for PD.