Histone deacetylase 2-mediated deacetylation of the Ribonuclease 1 promoter in inflamed human endothelial cells

Endothelial cells (ECs) function as protective barrier to separate the blood from the surrounding tissue by conducting crucial roles in regulation and maintenance of vascular homeostasis, such as control of vessel permeability or coagulation. Therefore, dysfunction of the EC barrier due to inflammation, infection or injury can cause a variety of vascular pathologies, such as thrombosis or atherosclerosis. In this context, the circulating extracellular endonuclease Ribonuclease 1 (RNase1) was identified as a vessel- and tissue-protective enzyme and a potent regulator of vascular homeostasis. Upon acute inflammation, RNase1 functions as a natural counterpart to extracellular RNA (eRNA), a damage-associated molecular pattern, via degradation to protect the EC cell layer from excessive inflammation. However, long-term inflammation disrupts the RNase1-eRNA system. Thereby, eRNA accumulates in the extracellular space to induce massive proinflammatory cytokine release from circulating inflammatory cells, such as tumor necrosis factor alpha (TNF-α) or interleukin 1 beta (IL-1β). These cytokines negatively affect the EC layer by downregulation of RNase1 presumably through activation of histone deacetylases (HDACs). In this regard, this study investigated whether inflammation-mediated deacetylase function of HDACs suppresses RNase1 expression in human ECs through modulation of chromatin modifications. Proinflammatory stimulation with TNF-α or IL-1β of human umbilical vein endothelial cells significantly reduced RNase1 expression. Thus, identification of the RNASE1 promoter region and analysis of its chromatin state revealed the association of RNASE1 repression with deacetylation of histone 3 at lysine 27 and histone 4. The important role of HDACs in this process was further confirmed by administration of the specific class I HDAC1-3 inhibitor MS275 that successfully restored RNASE1 promoter acetylation and mRNA abundance upon TNF-α or IL-1β treatment. These results indicate an essential impact of HDAC1-3 in RNase1 regulation. Additionally, identification of specific HDACs involved in RNase1 regulation was obtained by chromatin immunoprecipitation kinetics confirming significant accumulation of HDAC2 at the RNASE1 promoter upon TNF-α stimulation. These findings were further validated by siRNA double knockdown of HDAC2 and its redundant enzyme HDAC1, which also recovered RNase1 mRNA abundance upon proinflammatory stimulation. In conclusion, our data identified HDAC2 as a crucial factor in RNase1 regulation in human ECs. HDAC2 is recruited to the RNASE1 promoter site to attenuate histone acetylation and suppress subsequent gene repression. This effect can be blocked by the specific HDAC inhibitor MS275 implicating the potential of HDAC inhibitors as novel therapeutic strategy to promote vascular integrity by preventing RNase1 downregulation in EC inflammation

Histone deacetylase 2-mediated deacetylation of the Ribonuclease 1 promoter in inflamed human endothelial cells

Endothelial cells (ECs) function as protective barrier to separate the blood from the surrounding tissue by conducting crucial roles in regulation and maintenance of vascular homeostasis, such as control of vessel permeability or coagulation. Therefore, dysfunction of the EC barrier due to inflammation, infection or injury can cause a variety of vascular pathologies, such as thrombosis or atherosclerosis. In this context, the circulating extracellular endonuclease Ribonuclease 1 (RNase1) was identified as a vessel- and tissue-protective enzyme and a potent regulator of vascular homeostasis. Upon acute inflammation, RNase1 functions as a natural counterpart to extracellular RNA (eRNA), a damage-associated molecular pattern, via degradation to protect the EC cell layer from excessive inflammation. However, long-term inflammation disrupts the RNase1-eRNA system. Thereby, eRNA accumulates in the extracellular space to induce massive proinflammatory cytokine release from circulating inflammatory cells, such as tumor necrosis factor alpha (TNF-α) or interleukin 1 beta (IL-1β). These cytokines negatively affect the EC layer by downregulation of RNase1 presumably through activation of histone deacetylases (HDACs). In this regard, this study investigated whether inflammation-mediated deacetylase function of HDACs suppresses RNase1 expression in human ECs through modulation of chromatin modifications. Proinflammatory stimulation with TNF-α or IL-1β of human umbilical vein endothelial cells significantly reduced RNase1 expression. Thus, identification of the RNASE1 promoter region and analysis of its chromatin state revealed the association of RNASE1 repression with deacetylation of histone 3 at lysine 27 and histone 4. The important role of HDACs in this process was further confirmed by administration of the specific class I HDAC1-3 inhibitor MS275 that successfully restored RNASE1 promoter acetylation and mRNA abundance upon TNF-α or IL-1β treatment. These results indicate an essential impact of HDAC1-3 in RNase1 regulation. Additionally, identification of specific HDACs involved in RNase1 regulation was obtained by chromatin immunoprecipitation kinetics confirming significant accumulation of HDAC2 at the RNASE1 promoter upon TNF-α stimulation. These findings were further validated by siRNA double knockdown of HDAC2 and its redundant enzyme HDAC1, which also recovered RNase1 mRNA abundance upon proinflammatory stimulation. In conclusion, our data identified HDAC2 as a crucial factor in RNase1 regulation in human ECs. HDAC2 is recruited to the RNASE1 promoter site to attenuate histone acetylation and suppress subsequent gene repression. This effect can be blocked by the specific HDAC inhibitor MS275 implicating the potential of HDAC inhibitors as novel therapeutic strategy to promote vascular integrity by preventing RNase1 downregulation in EC inflammation

Wörtliche Übereinstimmungen und Übernahmen in frühneuhochdeutschen Rechtstexten. Erkennung und Auswertung

Wörtliche Übereinstimmungen sind nicht nur für die Plagiatserkennung von Interesse, sondern generell für die Untersuchung von intertextuellen Beziehungen, die sich als geringfügig oder gar nicht verändernde Übernahme von Textpassagen oder sogar weitgehend vollständigen Texten beschreiben lassen. Abhängigkeitsverhältnisse dieser Art waren und sind teilweise noch heute in verschiedenen Textsorten nichts Ungewöhnliches. Die Erkennung von Übereinstimmungen weist für nicht normierte Sprachen mit starker Schreibungsvarianz besondere Probleme auf. Deshalb werden hier zwei Ansätze miteinander kombiniert, nämlich die Ermittlung von exakten Übereinstimmungen einer bestimmten Mindestlänge - mehrere Programme aus dem Bereich der Bioinformatik können dies nach Anpassungsmaßnahmen auch für Textdaten leisten - und ein in der Tradition von Soundex und anderen phonetischen Algorithmen stehendes, Besonderheiten des Frühneuhochdeutschen berücksichtigendes Codierungsverfahren, das Buchstaben mit vermutlich ähnlichem Lautwert durch gleiche Codezeichen ersetzt. Dieses Vorgehen funktioniert gut, wenn es nicht um sehr kurze Übereinstimmungen geht. Auch etwas längere Matches sind allerdings vielfach nicht auf die Verwendung von Vorlagen zurückzuführen, sondern auf gängige Formulierungen. Das gilt besonders für Texte wie die hier untersuchten, die durch formelhafte Sprache geprägt sind. Deshalb werden Ansätze zur Matchbewertung anhand einfacher Kriterien entwickelt, und es werden Visualisierungsmöglichkeiten vorgestellt, die es erleichtern, Zusammenhänge zwischen Texten und auch Textgruppen zu erkennen. Im letzten Teil der Arbeit wird an einigen Beispielen aus dem untersuchten Korpus (einem Teil des Korpus von "DRQEdit - Deutschsprachige Rechtsquellen in digitaler Edition") gezeigt, wie sich auf dieser Basis neue Erkenntnisse gewinnen lassen

Stabilität von funktionellen Konnektivitätsanalysen im Rahmen genetischer Bildgebung

Funktionelle Magnetresonanztomographie kann mit genetischen Untersuchungen über Risikogene für Schizophrenie und bipolare Störung kombiniert werden. Ein oft verwendeter Ansatz der Datenanalyse ist funktionelle Konnektivität: Hierbei wird die zeitliche Korrelation der Aktivierung zwischen einer definierten Gehirnregion und allen anderen Bereichen des Gehirns untersucht. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wie stark sich frei wählbare Analyseparameter auf die Ergebnisse der Untersuchung von Risikogenen im Rahmen von funktioneller Konnektivität auswirken. Es werden drei exemplarische Parameter untersucht: (i) Die Auswahl der Punkte für die Korrelationsanalyse in der vordefinierten Gehirnregion, (ii) Methoden zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses und (iii) die Verwendung von zusätzlichen Kovariaten in der Gruppenanalyse. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Parameter einen ähnlich starken Effekt auf die Ergebnisse der Konnektivitätsanalyse haben, wie die Modulation durch die untersuchten Risikogene. Manche Effekte der genetischen Varianz zeigen sich nur bei ganz bestimmten Parameterkonstellationen. Im Bereich der bildgebenden psychiatrischen Forschung, die sich mit Risikogenen beschäftigt, ist die Replikation von Forschungsergebnissen schwierig. Oft lassen sich initial viel versprechende Ergebnisse nicht replizieren, vor allem Aufgrund der sehr schwachen Effekte der genetischen Variationen auf die untersuchten Daten. Für eine bessere Vergleichbarkeit von Studien ist es daher wichtig, die verwendeten Analyseparameter bewusst zu wählen und zu publizieren wie robust die Ergebnisse bei Veränderungen der Parameter sind

Haemodialysis plastic cannulae - a possible alternative to traditional metal needles?

Background: Haemodialysis plastic cannulae for arteriovenous fistulae (AVF) have been used for many years in Japan and recently this technique was introduced in Australia. Objectives: Find answers to the following questions: What are the pros and cons of plastic cannulae versus traditional metal needles for AVF and arteriovenous graft (AVG)? Is the use of plastic cannulae instead of traditional metal needles an option for European dialysis units as well? If it is an option, for which patients should plastic cannulae be used? Methods: Literature search via PubMed and Google. Results and conclusion: Due to the characteristics of plastic cannulae, they seem to be well suited for restless patients, patients with unpredictable behaviour, children, and patients who are allergic to metal. However, the evidence base provided by studies on the use of cannulae is currently weak. More controlled ran-domised studies are needed

Functional Connectivity Analyses in Imaging Genetics: Considerations on Methods and Data Interpretation

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) can be combined with genotype assessment to identify brain systems that mediate genetic vulnerability to mental disorders (“imaging genetics”). A data analysis approach that is widely applied is “functional connectivity”. In this approach, the temporal correlation between the fMRI signal from a pre-defined brain region (the so-called “seed point”) and other brain voxels is determined. In this technical note, we show how the choice of freely selectable data analysis parameters strongly influences the assessment of the genetic modulation of connectivity features. In our data analysis we exemplarily focus on three methodological parameters: (i) seed voxel selection, (ii) noise reduction algorithms, and (iii) use of additional second level covariates. Our results show that even small variations in the implementation of a functional connectivity analysis can have an impact on the connectivity pattern that is as strong as the potential modulation by genetic allele variants. Some effects of genetic variation can only be found for one specific implementation of the connectivity analysis. A reoccurring difficulty in the field of psychiatric genetics is the non-replication of initially promising findings, partly caused by the small effects of single genes. The replication of imaging genetic results is therefore crucial for the long-term assessment of genetic effects on neural connectivity parameters. For a meaningful comparison of imaging genetics studies however, it is therefore necessary to provide more details on specific methodological parameters (e.g., seed voxel distribution) and to give information how robust effects are across the choice of methodological parameters

Stabilität von funktionellen Konnektivitätsanalysen im Rahmen genetischer Bildgebung

Funktionelle Magnetresonanztomographie kann mit genetischen Untersuchungen über Risikogene für Schizophrenie und bipolare Störung kombiniert werden. Ein oft verwendeter Ansatz der Datenanalyse ist funktionelle Konnektivität: Hierbei wird die zeitliche Korrelation der Aktivierung zwischen einer definierten Gehirnregion und allen anderen Bereichen des Gehirns untersucht. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wie stark sich frei wählbare Analyseparameter auf die Ergebnisse der Untersuchung von Risikogenen im Rahmen von funktioneller Konnektivität auswirken. Es werden drei exemplarische Parameter untersucht: (i) Die Auswahl der Punkte für die Korrelationsanalyse in der vordefinierten Gehirnregion, (ii) Methoden zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses und (iii) die Verwendung von zusätzlichen Kovariaten in der Gruppenanalyse. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Parameter einen ähnlich starken Effekt auf die Ergebnisse der Konnektivitätsanalyse haben, wie die Modulation durch die untersuchten Risikogene. Manche Effekte der genetischen Varianz zeigen sich nur bei ganz bestimmten Parameterkonstellationen. Im Bereich der bildgebenden psychiatrischen Forschung, die sich mit Risikogenen beschäftigt, ist die Replikation von Forschungsergebnissen schwierig. Oft lassen sich initial viel versprechende Ergebnisse nicht replizieren, vor allem Aufgrund der sehr schwachen Effekte der genetischen Variationen auf die untersuchten Daten. Für eine bessere Vergleichbarkeit von Studien ist es daher wichtig, die verwendeten Analyseparameter bewusst zu wählen und zu publizieren wie robust die Ergebnisse bei Veränderungen der Parameter sind

CO_2-Laser-Duennschichtkomponenten. Teilvorhaben: Herstellung von Optikkomponenten fuer CO_2-Hochleistungslaser mit Beschichtungen ohne toxische oder radioaktive Materialien Abschlussbericht

Within the framework of this project it was searched for an non-toxic and non-radioactive substitude for the radioactive coating material Thoriumfluorid which is used for CO_2-optical components. In addition, substrates for optical coatings with very low absorption should be produced. For the manufacturing of substrates with low absorption, polishing and lapping were used and developed further. With those procedures the absorption of Zinkselenid substrates was as low as 0.049%] at 10.6 #mu#m. The value for the 50%]-laser induced damage threshold was 24.9 J/cm"2 (TEM_0_0, 100 ns, 1 Hz). Coating was done mainly with ion assisted deposition (IAD). The ion energy was in the range from 40 eV to 100 eV. As an experimental result the best candidates for substitution of the coating material Thoriumfluorid are: Dysprosiumfluorid, Yttriumfluorid and Ytterbiumfluorid. Using these materials in combination with the coating material Zinkselenid for antirefection coatings at 10.6 #mu#m the 50%]-LIDT was 24.3 J/cm"2. This is nearly as high as the absorption of the polished substrate. Indeed, the absorption of the IAD-coatings is not low (>0.5%]). Without IAD and with the material combination YF_3/ZnS an 50%]-LIDT of 24.7 J/cm"2 could be reached. The absorption was 0.35%]. Analysis of the thin film optical coatings produced with IAD showed that there are less than 3%] of the working gas of the ion source in the coating layers. In summary, the international level on polishing substrates could be reached and also surpassed by the research work. With IAD the laser induced damage threshold of Thoriumfluorid could be reached or be improved by substitution of the materials DyF_3, YF_3 and YbF_3 but still the absorption is too high for using it commercially. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B444+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman