Charge-Density-Wave Control by Adatom Manipulation and Its Effect on Magnetic Nanostructures

Charge-density waves (CDWs) are correlated states of matter, in which the electronic density is modulated periodically due to electronic and phononic interactions. Often, CDW phases coexist with other correlated states, such as superconductivity, spin-density waves, or Mott insulators. Controlling CDW phases may, therefore, enable the manipulation of the energy landscape of these interacting states. The transition metal dichalcogenide 2H-NbSe2 hosts both CDW order and superconductivity, with the incommensurate CDW phase resulting in different CDW-to-lattice alignments at the atomic scale. Using scanning tunneling microscopy, we position adatoms on the surface to induce reversible CDW domain switching. We show that the domain structure critically affects other local interactions, particularly the hybridization of Yu–Shiba–Rusinov states, which emerge from exchange interactions of magnetic Fe atoms with the superconductor. Our results suggest that CDW manipulation could also be used to introduce domain walls into coupled spin chains on superconductors, potentially impacting topological superconductivity

A Synthetic Oligosaccharide Resembling Francisella tularensis Strain 15 O-Antigen Capsular Polysaccharide as a Lead for Tularemia Diagnostics and Therapeutics

Francisella tularensis, a category A bioterrorism agent, causes tularemia in many animal species. F. tularensis subspecies tularensis (type A) and holarctica (type B) are mainly responsible for human tularemia. The high mortality rate of 30–60 % caused by F. tularensis subspecies tularensis if left untreated and the aerosol dispersal renders this pathogen a dangerous bioagent. While a live attenuated vaccine strain (LVS) of F. tularensis type B does not provide sufficient protection against all forms of tularemia infections, a significant level of protection against F. tularensis has been observed for both passive and active immunization of mice with isolated O-antigen capsular polysaccharide. Well-defined, synthetic oligosaccharides offer an alternative approach towards the development of glycoconjugate vaccines. To identify diagnostics and therapeutics leads against tularemia, a collection of F. tularensis strain 15 O-antigen capsular polysaccharide epitopes were chemically synthesized. Glycan microarrays containing synthetic glycans were used to analyze the sera of tularemia-infected and non-infected animals and revealed the presence of IgG antibodies against the glycans. Two disaccharide (13 and 18), both bearing a unique formamido moiety, were identified as minimal glycan epitopes for antibody binding. These epitopes are the starting point for the development of diagnostics and therapeutics against tularemia

Der umsetzbare Verlust von SLF2 treibt die B-Zell Lymphomgenese voran und beeinträchtigt die DNA Reparatur

Large-scale sequencing studies provide a precise characterization of the genomic landscape of aggressive human B-cell lymphomas (BCLs). However, the large num-ber of the genetic and non-genetic alternations identified in these studies make it chal-lenging to pinpoint functionally relevant drivers of lymphomagenesis. Here, we lever-aged a functional in vivo genome-scale screening experiment in a model of B-cell lymphomagenesis with a set of known ATM and ATR substrates to identify genes in-volved in DNA damage response (DDR), and specifically identified SMC5-SMC6 complex localization factor 2 (SLF2) as a tumor suppressor of B-cell lymphomagenesis and functionally relevant to DDR. To unravel the mechanism associated with SLF2 loss, we performed global transcriptome and proteomic profiling of SLF2-deficient B-cell lymphoma cells and found that SLF2 is an important regulator of ATR-CLSPN-CHK1 axis. Mechanistically, SLF2 loss resulted in an accumulation of DNA double-strand breaks (DSBs) as indicated by increased .H2.AX expression and foci formation. Further, SLF2 deficiency led to compromised the activation of the DDR checkpoint ki-nase CHK1 and depleted expression of CHK1 upstream regulator CLSPN. Importantly, SLF2 was also suppressed in human BCL and low SLF2 expression was associated with adverse prognosis in the cohorts of diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) pa-tients. The B-cells lacking SLF2 are more resistant to cyclophosphamide, a key com-ponent of standard immunochemotherapeutic regiment for BCL patients. Of note, the accumulation of DNA damage in the cells due to SLF2 loss alternates the post-translational SUMOylation pathway, thus leads to the sensitivity towards pharmacolog-ical inhibition of SUMOylation in these cells. Moreover, this co-dependency confers synthetic lethality to a clinically applicable SUMOylation inhibitor and CHK1 inhibitors, which was verified in both syngeneic and xenografted mouse model. In summary, we here identified SLF2 as a novel tumor suppressor of B-cell lym-phomagenesis and a regulator of the ATR-CHK1 pathway. Furthermore, we reveal that co-targeting of the SUMOylation and DDR pathway as a promising clinical strategy for the treatment of aggressive human cancer.Groß angelegte Sequenzierungsstudien ermöglichen eine genaue Charakterisierung der Genomlandschaft aggressiver menschlicher B-Zell-Lymphome (BCLs). Allerdings macht es die große Anzahl der in diesen Studien identifizierten genetischen und nichtgenetischen Veränderungen schwierig, funktionell relevante Treiber der Lym-phomagenese zu identifizieren. Hier nutzten wir ein funktionelles In-vivo-Screening-Experiment im Genommaßstab in einem Modell der B-Zell-Lymphomgenese mit einer Reihe bekannter ATM- und ATR-Substrate, um Gene zu identifizieren, die an der DNA-Schadensreaktion (DDR) beteiligt sind, und identifizierten speziell SMC5 -SMC6-Komplex-Lokalisierungsfaktor 2 (SLF2) als Tumorsuppressor der B-Zell-Lymphomgenese und funktionell relevant für DDR. Um den mit dem SLF2-Verlust ver-bundenen Mechanismus aufzuklären, führten wir ein globales Transkriptom- und Pro-teomprofil von SLF2-defizienten B-Zell-Lymphomzellen durch und stellten fest, dass SLF2 ein wichtiger Regulator der ATR-CLSPN-CHK1-Achse ist. Mechanistisch gese-hen führte der SLF2-Verlust zu einer Anhäufung von DNA-Doppelstrangbrüchen (DSBs), was durch eine erhöhte .H2.AX-Expression und Herdbildung angezeigt wur-de. Darüber hinaus führte ein SLF2-Mangel zu einer beeinträchtigten Aktivierung der DDR-Checkpoint-Kinase CHK1 und einer verminderten Expression des CHK1-Upstream-Regulators CLSPN. Wichtig ist, dass SLF2 auch in menschlichem BCL un-terdrückt wurde und eine niedrige SLF2-Expression mit einer ungünstigen Prognose in den Kohorten von Patienten mit diffusem großzelligem B-Zell-Lymphom (DLBCL) verbunden war. Die B-Zellen, denen SLF2 fehlt, sind resistenter gegen Cyclophos-phamid, einen Schlüsselbestandteil der standardmäßigen immunchemotherapeuti-schen Behandlung von BCL-Patienten. Bemerkenswert ist, dass die Anhäufung von DNA-Schäden in den Zellen aufgrund des SLF2-Verlusts den posttranslationalen SUMOylierungsweg verändert und somit zu einer Empfindlichkeit gegenüber einer pharmakologischen Hemmung der SUMOylierung in diesen Zellen führt. Darüber hin-aus verleiht diese Co-Abhängigkeit einem klinisch anwendbaren SUMOylierungsinhi-bitor und CHK1-Inhibitoren synthetische Letalität, was sowohl im syngenen als auch im xenotransplantierten Mausmodell verifiziert wurde. Zusammenfassend haben wir hier SLF2 als einen neuartigen Tumorsuppressor der B-Zell-Lymphomagenese und einen Regulator des ATR-CHK1-Signalwegs identifiziert. Darüber hinaus zeigen wir, dass die gemeinsame Ausrichtung des SUMOylierungs- und DDR-Signalwegs eine vielversprechende klinische Strategie für die Behandlung von aggressivem Krebs beim Menschen ist

Plant diversity facets differentially affect energy dynamics in grasslands depending on trophic contexts

The strength of biodiversity–ecosystem functioning (BEF) relationships varies within and across studies, depending on the investigated ecosystem function and diversity facet (e.g., species richness or functional composition), limiting our ability to translate BEF results into recommendations for management and conservation. The variability in BEF relationships is particularly high when considering complex multitrophic communities and can be explained by food web contexts. Here we examine how different plant diversity facets affect biomass stocks and energy flows of each trophic group depending on their position in the trophic network. We used coupled aboveground–belowground multitrophic networks of energy dynamics, assembled across the experimental gradients of grassland plant species richness, functional diversity, and presence of plant functional groups. We compared the strengths of these diversity effects between trophic groups, trophic levels, aboveground versus belowground subnetworks, and types of ecosystem functions. Plant species richness, functional trait diversity, and the presence of legumes and grasses were influential drivers of ecosystem energetics. The effects of plant species richness across the food web often operated through mechanisms of plant functional-trait diversity. The effects of plant species richness attenuated across trophic levels. Legume presence strengthened the top-down control (predation) of primary consumers. We found an overall mismatch in the strength of diversity effects on flows versus stocks. Some trophic groups showed even contrasting direction in responses of their stocks and flows to plant diversity. This indicates that plant diversity constrains consumer functioning by means other than only altered consumer biomass. Responses of flows and stocks to plant diversity differed between trophic groups, and aboveground versus belowground parts. Individual stocks and energy flows were responsive to different biodiversity facets, highlighting the importance of the explicit consideration of individual functions and diversity facets for a comprehensive multitrophic understanding. For example, legume presence increased aboveground processes but reduced plant carbon uptake and belowground plant production. Plant communities containing legumes lost more biomass to herbivores, had faster decomposition, and channeled less energy to soil detritus. An important implication of these results is that targeted grassland management would profit from focusing on specific plant diversity facets depending on the ecosystem function or service of interest

Plastizität neuronaler Gamma-Oszillationen durch die spezifische zelluläre Plastizität Parvalbumin-positiver Interneurone

The synchronization of cellular activity during neuronal oscillations is considered an established mechanism of central nervous system processes. In particular, oscillations in the gamma-frequency range (30 – 80 Hertz) are regarded as biomarkers for cognitive abilities, as their spectral amplitude correlates with cortical performance in health and disease. However, it remains elusive to what extent synaptic plasticity, as occurs following learning, can influence the spectral amplitude of gamma-oscillations, and whether there is an identifiable cellular basis for the plasticity of gamma-oscillations. This work presents a robust protocol for quantifying and mechanistically dissecting the long-term, activity-dependent increase in amplitude of ex vivo gamma-oscillations ("gamma-potentiation") using electrophysiological recordings. In acute brain slices from the mouse hippocampus, it is demonstrated that the one-time induction of gamma-oscillations leads to a long-lasting increase in the spectral amplitude of subsequent gamma-oscillations. Using pharmacological and genetic interventions it is demonstrated that gamma-potentiation can be fully explained by activity-dependent plasticity of glutamatergic synapses onto parvalbumin-positive interneurons (PVI). Two cell-type-specific metabotropic pathways specific to PVIs are required for gamma-potentiation: A canonical Gq-pathway activated by group I metabotropic glutamate receptors that re-cruits protein kinase C, and a Gi-sensitive pathway that recruits protein kinase A. Ulti-mately, gamma-potentiation is mediated by a conductance increase of calcium-permeable AMPA receptors on PVIs. This work identifies a mutual relationship between synaptic plasticity of PVIs and network plasticity of gamma-oscillations: Gamma-oscillations induce plasticity in PVIs, which translates to an increased spectral amplitude of subsequent gamma-oscillations. This principle of cell-to-network plasticity holds potential for an improved understand-ing of memory processes in health, adds to current models of neuropsychiatric patho-physiology and, finally, may guide future therapeutic strategies.Die Synchronisierung zellulärer Aktivitäten während neuronaler Oszillationen gilt als etablierter Mechanismus zentralnervöser Prozesse. Insbesondere Oszillationen im Gamma-Frequenzbereich (30 – 80 Hertz) gelten als Biomarker für kognitive Fähigkeiten, da ihre spektrale Amplitude im Gesunden wie im Krankheitszustand mit kortikaler Leistung korreliert. Hierbei blieb bisher unerforscht, inwiefern synaptische Plastizitätsprozesse, wie sie z.B. nach Lernvorgängen auftreten, die spektrale Amplitude von Gamma-Oszillationen beeinflussen können, und ob es eine identifizierbare zelluläre Grundlage für eine solche Plastizität von Gamma-Oszillationen gibt. In dieser Arbeit wird ein robustes Protokoll vorgestellt, mit der die dauerhafte, aktivitäts-abhängige Amplituden-Zunahme von ex vivo Gamma-Oszillationen („Gamma-Potenzierung“) in elektrophysiologischen Aufnahmen quantifiziert und mechanistisch aufgeschlüsselt wurde. In akuten Hirnschnitten vom Hippocampus der Maus wird demonstriert, dass die einmalige Induktion von Gamma-Oszillationen zu einer Zunahme der spektralen Amplitude späterer Gamma-Oszillationen führt. Mit Hilfe pharmakologischer und genetischer Interventionen wird aufgezeigt, dass Gamma-Potenzierung komplett erklärt werden kann durch die aktivitäts-abhängige Plastizität glutamaterger Synapsen auf Parvalbumin-positive Interneurone (PVI). Hierbei werden zwei zelltyp-spezifische metabotrope Signalwege in PVIs benötigt: Ein kanonischer Gq-Signalweg, der durch Gruppe I metabotrope Glutamatrezeptoren aktiviert wird und die Protein Kinase C rekrutiert, sowie ein Gi-sensitiver Signalweg, welcher die Protein Kinase A rekrutiert. Schlussendlich wird Gamma-Potenzierung durch eine Zunahme der Leitfähigkeit Kalzium-permeabler AMPA-Rezeptoren auf PVIs vermittelt. Diese Arbeit identifiziert eine wechselseitige Beziehung zwischen der synaptischen Plastizität von PVIs und der Netzwerk-Plastizität von Gamma-Oszillationen: Gamma-Oszillationen induzieren Plastizität auf PVIs, welche in eine erhöhte spektrale Amplitude folgender Gamma-Oszillationen übersetzt wird. Ein solches Prinzip der Zell-zu-Netzwerk Plastizität birgt Potenzial für ein verbessertes Verständnis von Lernprozessen im Gesunden, erweitert aktuelle Modelle neuropsychiatrischer Pathophysiologie und kann letztendlich zukünftige therapeutische Strategien leiten

Experiences and effects of yoga in inpatients with psychotic disorders

Hintergrund: Trotz zunehmenden Nachweisen einer Wirksamkeit von Yogatherapie (YT) für ein breites Spektrum von psychischen Symptomen die auch bei Patient:innen mit psychotischen Störungen (PS) auftreten, ist über die wahrgenommenen Wirkungen von YT bei Individuen mit PS wenig bekannt. Vor diesem Hintergrund leistet die vorliegende Dissertation einen wichtigen Beitrag zur aktuellen partizipativen Forschung, indem eine Yoga-basierte Gruppenintervention (YoGI) für die Behandlung von stationären Patient:innen mit PS dargestellt wird, die mittels longitudinalen qualitativen Analysen hinsichtlich der erlebten Wirkungen und den therapeutischen Prozessen untersucht wird. Methodik: Es wurde ein longitudinales qualitatives Forschungsdesign (LQR) entwickelt, anhand dessen mit semi-strukturierten Interviews, die Erwartungen und das Erleben einer vierwöchigen YoGI zusätzlich zur stationären Standardbehandlung (TAU) untersucht wurde. Interviews wurden mit n = 19 Patient:innen der Versuchskondition - diese erhielten YoGI ergänzend zur TAU - und n = 14 Patient:innen der Kontrollkondition (TAU) durch- geführt. Die Erhebung der Interviews (N = 61) erfolgte zu zwei Zeitpunkten: vor (n = 33) und nach der Intervention (n = 28). Die Interviews wurden per Tonaufnahme aufgezeichnet, transkribiert, codiert und nach der Methode einer induktiven qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. Ergebnisse: Zum ersten Erhebungszeitpunkt äußerten die Patient:innen die Erwartung ihr Stress- und Symptommanagement zu verbessern. Einige Patient:innen (n = 3) nannten zudem erwartete Barrieren. Nach der Intervention wurden durch die qualitative Analyse vier übergeordnete Themenfelder von erlebten Wirkungen herausgearbeitet: 1) der Erwerb von Entspannungskompetenz, 2) eine erhöhte interozeptive Wahrnehmung, 3) Verbundenheit mit Anderen und 4) Erleben von spirituellem Wohlbefinden. Eine kleine Anzahl von Patient:innen berichtete über Schwierigkeiten mit YoGI. Weitere Ergebnisse der Studie beziehen sich auf den Einfluss von Vorerfahrungen mit Yoga, sowie einer Bewertung von der Yogapraxis als Übungsweg. Schlussfolgerung: Im überwiegenden Maße wurde nach der Teilnahme an der YoGI- Intervention von Patient:innen ein positives Erleben in Bezug auf Stress, Selbst- und Körperbewusstsein, sowie die Zunahme von sozialer Verbundenheit und spirituellem Wohlbefinden geäußert. Die Teilnehmenden wiesen jedoch auch auf notwendige Anpassungen zur Verbesserung der Intervention hin, die als wissenschaftlicher und therapeutischer Mehrwert des partizipativen Forschungsansatzes in die Weiterentwicklung von YoGI einfließen wird. Die erlebten Wirkungen und zugrundeliegenden Prozesse aus einer Patient:innen-Perspektive sollten zukünftig in einer randomisierten kontrollierten Studie hinsichtlich quantifizierbarer klinischer Schweregradinstrumente untersucht werden. Die Ergebnisse stärken die qualitative Evidenz zur Integration körper-und erlebensbasierter Behandlungsoptionen bei Patient:innen mit PS.Background: Despite a growing body of evidence supporting the clinical efficacy of yoga therapy (YT) for a wide range of symptoms experienced by patients with schizophrenia and other primary psychotic disorders, little is known about the experience and effects of YT in individuals with psychotic disorders (PD). This dissertation makes an important con- tribution to current participatory research by presenting a novel yoga-based group inter- vention (YoGI) for the treatment of inpatients with PD, which is comprehensively investi- gated by means of longitudinal qualitative analyses regarding the experienced effects and therapeutic processes from the patients' perspective. Methods: A longitudinal qualitative research design (LQR) was developed, using semi- structured interviews to examine patients' perceptions, expectations, and experiences of a four-week YoGI in addition to inpatient standard treatment. Interviews were conducted with n = 19 patients in the experimental condition - who received YoGI in addition to standard inpatient treatment (TAU) - and n = 14 patients in the control condition (TAU). Interviews (N = 61) were conducted at two data collection points: at baseline (n = 33) and post-intervention (n = 28) to examine perceptions of change processes as a result of the intervention. Interviews were audio-recorded, transcribed, coded, and analyzed using the method of inductive qualitative analysis. Results: At the first data collection point, the patients expressed the expectation of im- proving their stress and symptom management. Some patients (n = 3) also expressed reservations about yoga, and several anticipated barriers were mentioned. After the 2 intervention, four overarching themes of experienced effects emerged through inductive qualitative analysis: 1) acquiring relaxation skills, 2) increased interoceptive awareness, 3) connectedness with others, and 4) experiencing spiritual well-being. A small number of patients reported difficulties with YoGI. Further findings included the influence of pre- vious experience with yoga, and the notion of yoga as an ongoing practice. Conclusion: After participation in the YoGI intervention, patients overwhelmingly ex- pressed positive experiences related to stress-management, self- and body-awareness, social connectedness, and spiritual well-being. However, patients also pointed to adjust- ments needed to improve the intervention, which will inform further development of YoGI in a participatory qualitative research approach. The experienced effects and underlying processes from a patient perspective must be investigated further in a larger randomized controlled study to measure quantifiable clinical outcomes. Overall, the results of this dis- sertation point to fundamental effects of YT in PD and thus strengthen the evidence for the integration of body- and experience-based treatment options complementary to standard treatment in patients with PD

A cross-sectional study on the level of inflammation around solitary periorbital implants

Neoplasien der Orbita können die radikale Exenteration des Orbitainhalts erforderlich machen. Die Rekonstruktionsmöglichkeiten sind heterogen, wobei bis heute die epithetische Versorgung den Goldstandard darstellt. Das vergleichsweise seltene Vorkommen dieser Intervention stellt eine klinische, aber auch wissenschaftliche Herausforderung dar, da spezifische Daten bezüglich des korrekten Umgangs mit einzelnen Methoden und Verankerungssystemen rar sind. Weiterhin ist die Datenlage zu konkreten Risikofaktoren für die Periimplantitis bei kraniofazialen Implantaten, insbesondere im Vergleich zu dentalen Implantaten, unzureichend. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich primär mit der klinischen Beurteilung solitärer periorbitaler Implantate zur Verankerung von Epithesen bei orbitalen Defekten sowie deren Risiko- und Einflussfaktoren. Im Rahmen dieser Querschnittsstudie wurden 40 Patient*innen mit ins-gesamt 111 periorbitalen Implantaten nach orbitaler Exenteration und implantatgetragener epithetischer Rehabilitation klinisch nachuntersucht. Die häufigste Indikation für den operativen Eingriff stellten fortgeschrittene Basalzellkarzinome dar. Im Rahmen der Nachuntersuchung wurden klinische und prothetische Parameter, wie Taschentiefe (TT), Hautreaktion nach Holgers (HRH) sowie die Sulkusfluid-Fließrate (SFFR) peri-implantär erfasst. Weiterhin wurden patientenspezifische Parameter und potenzielle Risikofaktoren erhoben. Anhand dieser Werte erfolgte die Stadieneinteilung des Ent-zündungsniveaus, aus welcher sich der klinische Erfolg und ein möglicher Behand-lungsalgorithmus ableiten lassen. Die statistische Auswertung erfolgte aufgrund der geclusterten Daten mittels Mixed-Model Analyse. Es konnten keine relevanten patienten-, verhaltens- oder systemspezifischen Risikofaktoren für ein erhöhtes periimplantäres Entzündungsniveau identifiziert werden. Einzig der Faktor „Zeit seit der Implantation“ hatte einen signifikanten Einfluss auf TT, nicht jedoch auf HRH oder SFFR. Die gute Korrelation aller drei Entzündungsparameter ermöglichte jedoch das Erstellen eines klinischen Stagings sowie die anschließende Erarbeitung eines daten- und literaturgestützten Behandlungsalgorithmus. Hauptaugenmerk dieses Manteltextes soll auf der zugrundeliegenden Herleitung dieser liegen. Zusammenfassend kann gezeigt werden, dass auf Grundlage der Ergebnisse dieser Arbeit auf die zeitintensive Erhebung von SFFR in der Routine verzichtet werden kann. Sie kann aber als zusätzliches Werkzeug bei uneindeutigen Befunden dienen, um Fehldiagnosen zu vermeiden. Im wissenschaftlichen Kontext gilt es, weiterhin die Wertigkeit des vorgestellten Stagings und Behandlungsplans auch an anderen Lokalisationen zu überprüfen. Die Restauration mittels magnetischer Abutments kann bei insgesamt niedrigem Entzündungsniveau als sicher eingestuft werden. Der reelle Einfluss der Strahlentherapie auf den klinischen Erfolg muss mittels dezidierter Dosis-Wirkungs-Analyse weiter evaluiert werden.Esthetic and functional rehabilitation after orbital exenteration is a challenge. Data concerning parameters to evaluate peri-implant health and specific treatment recommendations are rare or unspecific. The present work is primarily concerned with the comprehensive clinical evaluation of solitary periorbital implants for anchoring epitheses for orbital defects. Special emphasis lies on risk and influencing factors for peri-implantitis and the establishment and work-up of a staging system and potential treatment suggestions. In this cross-sectional study, 40 patients with a total of 111 periorbital implants were clinically investigated during follow-up after orbital exenteration and implant-supported epithetic rehabilitation. The most common indication for surgery was advanced basal cell carcinoma. During the follow-up examination, clinical and prosthetic parameters such as pocket depth (TT), skin reaction according to Holgers (HRH) and the sulcus fluid flow rate (SFFR) were recorded. Furthermore, patient-specific parameters and potential risk factors were collected. Based on these values, a staging of the inflamma-tion level was established, from which the clinical success and a possible treatment algorithm could be derived. The statistical evaluation required mixed-model analysis due to the clustering of the data. No relevant patient, behavioral or system-specific risk factors for increased peri-implant inflammation levels could be identified. Only the "time since implantation" factor had a significant impact on TT, but not on HRH or SFFR. However, the good correlation of all three inflammation parameters made it possible to create a clinical staging and the subsequent development of a data- and literature-based treatment algorithm. The main focus of this cover text should be on the derivation of the staging system and treatment suggestions. In summary, on the basis of the results of this work it could be shown, that the time-consuming collection of SFFR measures could be omitted within the routine follow-up. However, it can serve as an additional tool in the event of ambiguous findings in order to avoid misdiagnoses. Conversely, in a scientific context, it is important to continue to measure SFFR and to further evaluate the value of the presented staging and treatment plan. Restoration by means of magnetic abutments can be classified as safe with overall low levels of inflammation. The real influence of radiotherapy on clinical success must be further evaluated by means of a dedicated dose-response analysis

A Trade-Off Between Antimicrobial Peptide Resistance and Sensitivity to Host Immune Effectors in Staphylococcus aureus In Vivo

Antimicrobial peptides (AMPs) are essential immune effectors of multicellular organisms. Bacteria can evolve resistance to AMPs. Surprisingly, when used to challenge the yellow mealworm beetle, Tenebrio molitor, Staphylococcus aureus resistant to an abundant AMP (tenecin 1) of the very same host species did not increase host mortality or bacterial load compared to infections with wild-type S. aureus. A possible explanation is that antimicrobial resistance is costly due to the collaterally increased sensitivity of AMP-resistant strains to other immune effectors. Here, we study the sensitivity of a group of AMP-resistant S. aureus strains (resistant to tenecin 1 or a combination of tenecin 1 + 2) to other immune effectors such as phenoloxidase and other AMPs in vivo. Using RNAi-based knockdown, we investigate S. aureus survival in insect hosts lacking selected immune effectors. We find that all except one AMP-resistant strain displayed collateral sensitivity toward phenoloxidase. Some AMP-resistant strains show sensitivity to components of the yellow mealworm beetle AMP defense cocktail. Our findings are consistent with the idea that resistance to AMPs does not translate into changes in virulence because it is balanced by the collaterally increased sensitivity to other host immune effectors. AMP resistance fails to provide a net survival advantage to S. aureus in a host environment that is dominated by AMPs

Interfacial Nanoengineering of Hydrogel Surfaces via Block Copolymer Self-Assembly

Synthetic polymer hydrogels are valuable matrices for biotransformations, drug delivery, and soft implants. While the bulk properties of hydrogels depend on chemical composition and network structure, the critical role of interfacial features is often underestimated. This work presents a nanoscale modification of the gel–water interface using polymer brushes via a straightforward “grafting-to” strategy, offering an alternative to more cumbersome “grafting-from” approaches. Functional block copolymers with photoreactive anchor blocks are successfully self-assembled and UV-immobilized on hydrogel substrates despite their low solid content (<30 wt %). This versatile technique works on both bulk- and surface-immobilized hydrogels, demonstrated on poly­(hydroxypropyl acrylate), poly­( N -isopropylacrylamide), and alginate gels, allowing precise control over grafting density. X-ray photoelectron spectroscopy and time-of-flight secondary ion mass spectrometry revealed a homogeneous bilayered architecture. By “brushing-up”, the hydrogels’ interface can be tailored to enhance protein adsorption, improve cell adhesion, or impair the diffusive uptake of small molecules into the bulk gels. This effective interfacial nanoengineering method is broadly applicable for enhancing hydrogel performance across a wide range of applications

Dynamics of Tunga penetrans infections and severity of associated morbidity among pigs during the dry season in rural Uganda

Background Tungiasis is a neglected tropical disease which is common in impoverished communities. In sub-Saharan Africa, it is caused by female sand fleas, Tunga penetrans, and pigs are amongst the major domestic animal reservoirs. Depending on the environment, tungiasis occurs throughout the year or preferentially in the dry seasons. This study investigated changes in sand flea abundance and associated morbidity in pigs during a dry season. Methods Tunga penetrans lesions were counted and staged in 35 pigs amongst 22 households with at least one affected pig. Five weekly examinations were performed per animal during a dry season. Enrolment of pigs into the study lasted 17 days and examination was performed for 43 days. The severity score for acute pig tungiasis (SSAPT) was determined for each visit. Generalised linear mixed models (GLMM) were fitted on an absolute time scale to understand factors influencing the changes in abundance of sand flea lesions and SSAPT. Results The prevalence/abundance of tungiasis-associated lesions increased from 57.1%/median 1 lesion at baseline to 71.4%/median 11 lesions after 4 weeks. In parallel, the median SSAPT increased from zero to six. The GLMM analyses fitting negative binomial models to the lesion numbers revealed that time had a linear and a quadratic effect for the viable stages 2 and 3a, and all viable sand flea stages in general with maximal abundance of sand fleas on days 17–18, 33 and 35 from the beginning of the study, respectively. The model for the total number of sand flea lesions, which included dead and excoriated sand fleas, showed the same trend but the peak was not reached within the study period. The number of stage 3b lesions was unexpectedly low. The SSAPT increased linearly over time and was highly dependent on the initial number of sand fleas at enrolment. Conclusions There were increasing intensities of sand fleas and SSAPT in domestic pigs during the dry season. The ensuing environmental contamination by off-host stages of T. penetrans increases the risk of transmission to other susceptible hosts, including humans