Phase equilibria and phase transformations in the Ti-rich corner of the Fe-Ni-Ti system

While the main features of the Fe-Ni-Ti system are well known at low Ti content, literature review of the Ti-rich corner revealed inconsistencies between experimental reports. This investigation presents new experimental results, defined to remove the uncertainties concerning melting behavior and solid-state phase equilibria of the (Ni,Fe)Ti2 phase with the adjacent (Fe,Ni)Ti (B2, CsCl-type structure) and Beta-Ti (A2, W-type) phases. Six samples have been prepared and examined by differential thermal analysis performed in yttria and alumina crucibles, and by scanning electron microscopy in the as-cast state as well as equilibrated at 900°C

Substitution of Met-38 to Ile in γ-synuclein found in two patients with amyotrophic lateral sclerosis induces aggregation into amyloid

\ua9 2024 National Academy of Sciences. All rights reserved.α-,β-,and γ-Synuclein are intrinsically disordered proteins implicated in physiological processes in the nervous system of vertebrates. α-synuclein (αSyn) is the amyloidogenic protein associated with Parkinson\u27s disease and certain other neurodegenerative disorders. Intensive research has focused on the mechanisms that cause αSyn to form amyloid structures, identifying its NAC region as being necessary and sufficient for amyloid assembly. Recent work has shown that a 7-residue sequence (P1) is necessary for αSyn amyloid formation. Although γ-synuclein (γSyn) is 55% identical in sequence to αSyn and its pathological deposits are also observed in association with neurodegenerative conditions, γSyn is resilient to amyloid formation in vitro. Here, we report a rare single nucleotide polymorphism (SNP) in the SNCG gene encoding γSyn, found in two patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS). The SNP results in the substitution of Met38 with Ile in the P1 region of the protein. These individuals also had a second, common and nonpathological, SNP in SNCG resulting in the substitution of Glu110 with Val. In vitro studies demonstrate that the Ile38 variant accelerates amyloid fibril assembly. Contrastingly, Val110 retards fibril assembly and mitigates the effect of Ile38. Substitution of residue 38 with Leu had little effect, while Val retards, and Ala increases the rate of amyloid formation. Ile38 γSyn also results in the formation of γSyn-containing inclusions in cells. The results show how a single point substitution can enhance amyloid formation of γSyn and highlight the P1 region in driving amyloid formation in another synuclein family member

Identification of RNA markers associated with Parkinson's disease using multiplex gene expression analysis

Introduction. Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder, and the development of biomarkers is essential due to complicated PD diagnosis and progression assessment. Objective. To identify PD RNA markers by multiplex expression profiling of 760 genes associated with the main neuropathological processes. Materials and methods. We studied the expression of 760 genes associated with the main neuropathological processes using Nanostring nCounter Human Neuropathology Panel in 29 blood samples obtained from PD patients, including 13 samples from those in the early stage and 16 samples from those in the advanced stage, and in 16 control blood samples. Results. The comparison of gene expression in the patients with early PD and in the controls demonstrated differential expression of genes CDKN1A and CPT1B. The comparison of gene expression in the patients with advanced PD and in the controls showed LRP1 upregulation in the advanced PD group. We also revealed СPT1B upregulation in advanced disease, with a positive correlation between СPT1B expression and PD duration. Discussion. The variably expressed genes may be relevant as PD biomarkers for diagnosis and progression assessment

Первое описание семейного случая спиноцеребеллярной атаксии 14-го типа в России

Spinocerebellar ataxia type 14 (SCA14) is a rare neurodegenerative disease with a predominant cerebellar affection and autosomal dominant inheritance. A characteristic clinical presentation is slowly progressive cerebellar ataxia, hyperreflexia, cognitive impairment and movement disorders (dystonia and myoclonus). Clinical and genetic characteristics of the first familial case of SCA14 in Russia (a 77‑year‑old female patient) caused by heterozygous pathogenic mutation c.155G>C (p.Cys52Ser) in exon 1 in PRKCG gene (NM_002739.1) are presented. The total duration of the disease was 47 years, and the follow‑up period was 32 years. The disease phenotype corresponded to isolated ataxia with a slow rate of progression; brain MRI revealed atrophy of the cerebellar vermis and hemispheres, symmetrical hyperintensity of the dentate nucleus on T2‑weighted images. The features of the SCA14 clinical presentation and the effect of mutations in the regulatory and kinase domains of protein kinase C gamma on the formation of pure and complex phenotypes are discussed.Спиноцеребеллярная атаксия 14‑го типа (СЦА14) – редкое нейродегенеративное заболевание с преимущественным поражением мозжечка и аутосомно‑доминантным типом наследования. Характерная клиническая картина включает медленно прогрессирующую мозжечковую атаксию, гиперрефлексию, когнитивные и двигательные нарушения (дистония, миоклонус). Представлены клинико‑генетические характеристики первого семейного случая СЦА14 в России (пробанд – пациентка 77 лет), обусловленного патогенной гетерозиготной мутацией c.155G>C (p.Cys52Ser) в экзоне 1 гена PRKCG (NM_002739.1). Общая продолжительность заболевания составила 47 лет, катамнез наблюдения – 32 года. Фенотип заболевания соответствовал изолированной атаксии с медленным темпом прогрессирования, при проведении магнитно‑резонансной томографии головного мозга выявлены признаки атрофии червя и полушарий мозжечка, симметричный гиперинтенсивный сигнал от зубчатых ядер в режиме Т2. Обсуждаются особенности клинической картины СЦА14 и влияние мутаций в регуляторном и киназном доменах протеинкиназы С‑гамма на формирование изолированного и комплексного фенотипов

Embracing Monogenic Parkinson's Disease: The MJFF Global Genetic PD Cohort

Background As gene-targeted therapies are increasingly being developed for Parkinson's disease (PD), identifying and characterizing carriers of specific genetic pathogenic variants is imperative. Only a small fraction of the estimated number of subjects with monogenic PD worldwide are currently represented in the literature and availability of clinical data and clinical trial-ready cohorts is limited. Objective The objectives are to (1) establish an international cohort of affected and unaffected individuals with PD-linked variants; (2) provide harmonized and quality-controlled clinical characterization data for each included individual; and (3) further promote collaboration of researchers in the field of monogenic PD. Results We collected 3888 variant carriers for our analyses, reported by 92 centers (42 countries) worldwide. Of the included individuals, 3185 had a diagnosis of PD (ie, 1306 LRRK2, 115 SNCA, 23 VPS35, 429 PRKN, 75 PINK1, 13 DJ-1, and 1224 GBA) and 703 were unaffected (ie, 328 LRRK2, 32 SNCA, 3 VPS35, 1 PRKN, 1 PINK1, and 338 GBA). In total, we identified 269 different pathogenic variants; 1322 individuals in our cohort (34%) were indicated as not previously published. Conclusions Within the MJFF Global Genetic PD Study Group, we (1) established the largest international cohort of affected and unaffected individuals carrying PD-linked variants; (2) provide harmonized and quality-controlled clinical and genetic data for each included individual; (3) promote collaboration in the field of genetic PD with a view toward clinical and genetic stratification of patients for gene-targeted clinical trials. © 2023 The Authors. Movement Disorders published by Wiley Periodicals LLC on behalf of International Parkinson and Movement Disorder Society

Нейровизуализационные характеристики изменений вещества головного мозга при генетической форме микроангиопатии (ЦАДАСИЛ)

Purpose. To evaluate specific changes in MRI of the human brain, associated with cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy (CADASIL).Materials and methods. We enrolled 24 patients with genetically confirmed CADASIL (19–81 y.o.). The following MRI sequences were performed for every subject: T1 MPR, T2, T2-FLAIR, DTI and SWI. Brain tissue lesions were assessed using STandards for ReportIng Vascular changes on nEuroimaging (STRIVE).Results. In the CADASIL group the following changes were observed (in % of patients): recent small subcortical infarcts – none; lacunes – 54%; white matter hyperintensities (WMH) by Fazekas 1 – 12%, Fazekas 2 – 17%, Fazekas 3 – 71% (sites of predilection: anterior temporal lobe and external capsule); cerebral microbleeds – 42%; enlarged perivascular spaces – 88%; brain atrophy – 27%.Conclusion. Neuroimaging signs of brain lesions are common for all types of cerebral small vessel disease, including CADASIL. However, there are some features in patients with CADASIL. The detection of petechial intraparenchymal hemorrhages is a diagnostically and prognostically useful marker, so it is very important to use gradient echo planar T2* or SWI sequence in the conventional MRI protocol.Цель исследования: оценить нейровизуализационные особенности поражения вещества головного мозга, выявляемые у пациентов с церебральной аутосомно-доминантной артериопатией с субкортикальными инфарктами и лейкоэнцефалопатией (ЦАДАСИЛ).Материал и методы. В исследование было включено 24 пациента с генетически подтвержденным диагнозом ЦАДАСИЛ. Всем пациентам было выполнено МРТисследование в следующих режимах: Т1 MPR, Т2, Т2-FLAIR, DTI и SWI. Поражение вещества головного мозга оценивалось согласно критериям STRIVE (STandards for ReportIng Vascular changes on nEuroimaging).Результаты. При оценке поражения вещества головного мозга были получены следующие результаты: гиперинтенсивность белого вещества выявлена у всех пациентов (Fazekas 1 – 12%, Fazekas 2 – 17%, Fazekas 3 – 71%) с наиболее характерной локализацией поражения в области наружных капсул и полюсов височных долей, в 54% случаев выявлено наличие лакун, недавние малые инфаркты не обнаружены, в 42% случаев определялись микрокровоизлияния, расширенные периваскулярные пространства встречались у 88% пациентов, расширение ликворных пространств – у 27%.Заключение. Нейровизуализационные характеристики поражения вещества головного мозга являются общими для ряда заболеваний, обусловленных патологией сосудов малого калибра, однако существуют характерные паттерны поражения вещества головного мозга у пациентов с ЦАДАСИЛ. Включение в стандартный протокол обследования последовательностей, чувствительных к геморрагическому компоненту (T2*, SWI), а также знание и выявление характерных особенностей поражения вещества головного мозга играют важную роль в постановке диагноза ЦАДАСИЛ и его дифференциальной диагностике с другими заболеваниями сосудов малого калибра, а также с демиелинизирующими процессами

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА В РОССИЙСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ

Materials and methods. 285 Russian patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) including 260 patients with a sporadic form and 25 with a familial form were examined for mutations in SOD1, C9orf72, TARDBP,  ANG and other genes and the presence of associations among polymorphic sites in ATXN2 (polyCAG) and VEGF (-2578С/А) genes.Molecular genetic analysis was performed using direct sequencing, fragment analysis and real-time polymerase chain reaction. On the last stage, rare ALS candidate genes were evaluated using a next generation sequencing (NGS) panel.Results. Total rate of the identified mutations in the examined ALS cohort was 9.5 %. The most frequently observed defects were mutations in the SOD1 (24.0 % in familial ALS and 4.6 % in sporadic ALS) and C9orf72 (pathological hexanucleotide repeat expansion was identified in 1.8 % cases of ALS, all sporadic) genes. The TARDBP gene didn’t contain any mutations, though in the ALS group deletion c.715-126delG located in intron 5 of the TARDBP gene was significantly over-represented – 38.0 % vs. 26.6 % (χ2 = 13.17; р = 0.002). Mutations in the ANG gene were identified in 1.05 % of ALS patients (all cases were sporadic). In 1 (0.35 %) sporadic case a G1082A mutation in the DCTN1 gene was identified. The examined group significantly more frequently carried a risk allele of the ATXN2 gene with an “intermediate” (28–33)  number of CAG repeats – 5.0 % vs. 1.7 % in the control group (χ2 = 3.89; р = 0.0486). In Russian ALS patients, an association between the disease and the presence of a risk А-allele and homozygote genotype А/А of -2578С/А polymorphism in the VEGF gene was identified (χ2 = 7.14; р = 0.008 and χ2 = 13.46; р = 0.001 for the rates in the ALS population and in the control population, respectively), which is confirmed by the odds ratio.Conclusion. In the current article, molecular structure of ALS in the Russian population was examined, rates of individual genetic forms and mutation spectrum were established. This work is of considerable significance for medical genetic counseling and prevention of the disease in the affected families.Материалы и методы. Были обследованы 285 российских пациентов с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), включая 260 пациентов со спорадической и 25 с семейной формой, на предмет носительства мутаций в генах SOD1, C9orf72, TARDBP, ANG и др., а также на наличие ассоциаций с полиморфными сайтами в генах ATXN2 (полиCAG) и VEGF (-2578С/А).Молекулярно-генетический анализ выполняли с использованием методов прямого секвенирования, фрагментного анализа и полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. На последнем этапе оценивали редкие кандидатные гены БАС с использованием секвенирующей панели нового поколения (nextgenerationsequencing, NGS).Результаты. Суммарная частота выявленных мутаций в обследованной когорте пациентов с БАС составила 9,5 %. Наиболее частыми оказались повреждения в генах SOD1 (24,0 % при семейной форме БАС и 4,6 % при спорадической) и C9orf72 (патологическая экспансия гексануклеотидных повторов в нем обнаружена в 1,8 % случаев БАС, все случаи спорадические). Мутаций в гене TARDBP не обнаружено, однако в группе БАС значимо чаще по сравнению с контролем встречалась делеция c.715-126delG, локализованная в интроне 5 гена TARDBP, – 38,0 % против 26,6 % (χ2 = 13,17; р = 0,002). Мутации в гене ANG выявлены у 1,05 % обследованных больных БАС (все случаи спорадические). В 1 (0,35 %) спорадическом случае выявлена мутация G1082A в гене DCTN1. В обследованной группе значимо чаще по сравнению с контролем встречается носительство рискового аллеля гена ATXN2 с «промежуточным» (28–33) числом копий CAG-повторов – 5,0 % против 1,7 % (χ2 = 3,89; р = 0,0486). У российских пациентов с БАС выявлена ассоциация болезни с носительством рискового А-аллеля и гомозиготного генотипа А/А по полиморфизму -2578С/А в гене VEGF (соответственно χ2 = 7,14; р = 0,008 и χ2 = 13,46; р = 0,001 при сравнении частот у больных БАС и в контроле), что подтверждается анализом отношения шансов. Заключение. В работе раскрыта молекулярная структура БАС в российской популяции, установлены частота отдельных генетических форм и спектр мутаций, что имеет большое значение для медико-генетического консультирования и профилактики заболевания в отягощенных семьях

Оценка метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 у российских пациентов с нейродегенеративными заболеваниями

Background. Hexanucleotide repeat expansion in the C9orf72 gene is the most significant cause of a large number of neurodegenerative diseases: frontotemporal degeneration (FTD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Parkinson’s disease (PD), etc. Several studies have shown the relationship with the neurodegenerative process for full (>40 GGGGCC copies) and intermediate (13–20) repeats expansion. Methylation of the C9orf72 gene can play an important role in the pathogenesis of FTD and ALS, but the mechanism has not been sufficiently studied.The objective is to investigate the status of methylation of the 5’-promotor region of the C9orf72 gene in patients with neurodegenerative disorders having full or intermediate expansion of GGGGCC-repeats.Materials and methods. We investigated the methylation status of the 5’-promoter region of full C9orf72 expansions in FTD/ALS patients (n = 12), of intermediate expansions in Parkinson’s disease patients (n = 8) and of non-expanded alleles in healthy controls (n = 8). Methylation status was determined via sequencing of amplified fragments of bisulfite-converted DNA.Results. We identified two cases (sibling) with the hypermethylation of the 5’-promoter region in the full C9orf72 expansions group. Patient A. (65 years old, male) had an atypical ALS presentation: an onset with head tremor, a long duration of ALS symptoms (9 years at this time), and cognitive impairments with a temporal lobes atrophy. The patient’s sister had a similar clinical phenotype. There were no cases of the promoter hypermethylation in the intermediate and control groups.Conclusion. This is the first data on the 5’-promoter region C9orf72 gene methylation in Russian population. The frequency of the promoter methylation in this group was 9.1 % that consistent with previous studies in other populations. Atypical clinical presentation may indicate a modifying effect of methylation in this area on the ALS phenotype.Введение. Гексануклеотидная экспансия в гене C9orf72 является одной из наиболее значимых причин большого числа нейродегенеративных заболеваний: лобно-височной деменции (ЛВД), бокового амиотрофического склероза (БАС), болезни Паркинсона и др. При этом показана взаимосвязь с нейродегенеративным процессом как для полной экспансии (число GGGGCC-повторов >40), так и для промежуточной (13–20 повторов). В патогенезе ЛВД и БАС большую роль может играть метилирование гена C9orf72, механизм которого на сегодня недостаточно изучен.Цель исследования – изучить статус метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями, имеющих полную или промежуточную экспансию GGGGCC-повторов.Материалы и методы. Мы исследовали метилирование 5’-промоторной области гена C9orf72 в группе пациентов с полной экспансией и фенотипом БАС и/или ЛВД (n = 12), с промежуточной экспансией и фенотипом болезни Паркинсона (n = 8) и в контрольной группе (n = 8). Уровень метилирования определяли методом капиллярного секвенирования амплифицированных фрагментов, прошедших бисульфитную обработку.Результаты. Выявлены 2 случая метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 у сибсов в группе пациентов с полной экспансией. Пациент А. (мужчина), 65 лет, имел атипичную клиническую картину БАС: манифестация с дрожания головы, длительное течение заболевания (на данный момент болен уже 9 лет), когнитивные нарушения, гипотрофия височных долей мозга по данным магнитно-резонансной томографии. У сестры пациента была сходная клиническая симптоматика. Ни одного случая метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 в группе с промежуточной экспансией и контрольной группе не обнаружено. Заключение. Это первые данные о метилировании 5’-промоторной области гена C9orf72, полученные для российской популяции. Частота встречаемости в нашей выборке составила 9,1 %, что соответствует результатам, полученным на других популяциях. Нетипичная клиническая картина у выявленных пациентов может свидетельствовать о модифицирующем влиянии метилирования данной области на фенотип БАС

Substitution of Met-38 to Ile in γ-synuclein found in two patients with amyotrophic lateral sclerosis induces aggregation into amyloid

α-, β-, and γ-Synuclein are intrinsically disordered proteins implicated in physiological processes in the nervous system of vertebrates. α-synuclein (αSyn) is the amyloidogenic protein associated with Parkinson’s disease and certain other neurodegenerative disorders. Intensive research has focused on the mechanisms that cause αSyn to form amyloid structures, identifying its NAC region as being necessary and sufficient for amyloid assembly. Recent work has shown that a 7-residue sequence (P1) is necessary for αSyn amyloid formation. Although γ-synuclein (γSyn) is 55% identical in sequence to αSyn and its pathological deposits are also observed in association with neurodegenerative conditions, γSyn is resilient to amyloid formation in vitro. Here, we report a rare single nucleotide polymorphism (SNP) in the SNCG gene encoding γSyn, found in two patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS). The SNP results in the substitution of Met38 with Ile in the P1 region of the protein. These individuals also had a second, common and nonpathological, SNP in SNCG resulting in the substitution of Glu110 with Val. In vitro studies demonstrate that the Ile38 variant accelerates amyloid fibril assembly. Contrastingly, Val110 retards fibril assembly and mitigates the effect of Ile38. Substitution of residue 38 with Leu had little effect, while Val retards, and Ala increases the rate of amyloid formation. Ile38 γSyn also results in the formation of γSyn-containing inclusions in cells. The results show how a single point substitution can enhance amyloid formation of γSyn and highlight the P1 region in driving amyloid formation in another synuclein family member

C9ORF72 hexanucleotide repeat expansion in ALS patients from the Central European Russia population

Cohorts of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) patients and control individuals of Caucasian origin from the Central European Russia (Moscow city and region) were analyzed for the presence of hexanucleotide repeat GGGGCC expansion within the first intron of the C9ORF72 gene. The presence of a large (>40) repeat expansion was found in 15% of familial ALS cases (3 of 20 unrelated familial cases) and 2.5% of sporadic ALS cases (6 of 238) but in none of control cases. These results suggest that the frequency of C9ORF72 hexanucleotide repeats expansions in the Central Europea