Features of baseline and lipopolysaccharide-induced cytokine secretion in mononuclear leukocyte cultures from patients with the erythema migrans form of acute lyme borreliosis based on clinical parameters

Introduction. Features of cytokine production in mononuclear cell cultures from Lyme borreliosis patients based on clinical data remained poorly studied. The study aim was to estimate the patterns of baseline and lipopolysaccharide-induced cytokine-secretory activity of peripheral blood mononuclear leukocytes from patients with erythema migrans form of acute Lyme borreliosis based on clinical parameters. Materials and methods. Groups of 22 and 12 patients with the diagnoses of mild or moderate severity of monoinfection and co-infection with tick-borne encephalitis of Lyme borreliosis with erythema migrans were examined twice: on week 1 after disease onset and day 14. The control group included 17 healthy donors. Basal and lipopolysaccharide-induced IL-6, IL-10, and TNFα secretion levels were assessed in mononuclear leukocyte culture supernatants applying enzyme immunoassay. Statistical analysis was performed by using the Mann–Whitney U-test, Wilcoxon test, and Spearman’s rank correlation. Results. The group of moderate severity patients was clinically distinguished by severer fever and intoxication manifestations. At the disease onset, the basal TNFα, IL-6 and IL-10 secretion levels in the moderate severity patient cultures were significantly higher than in those of the other groups. After antibiotics treatment, the baseline TNFα and IL-10 levels tended to decrease. At the onset, lipopolysaccharide-induced cultures from the moderate severity patients showed significantly suppressed TNFα production and increased IL-10 secretion as compared to the other groups. Lipopolysaccharide-induced IL-6 secretion in the moderate vs. mild severity group supernatants was significantly lower. In dynamics, the induced TNFα levels in the moderate severity patients were increased to the magnitude exceeding that in the controls. Positive correlations between the IL-6 and TNFα basal levels and maximum body temperature or the C-reactive protein serum concentrations were revealed in the patients. Induced TNFα levels showed negative correlations with fever levels or with IL-10 secretion. Conclusions. It was demonstrated that basal TNFα, IL-6 and IL-10 secretion levels in the mononuclear cell cultures of acute Lyme borreliosis patients increased with the increasing disease severity. Suppression of lipopolysaccharide-induced TNFα production in the moderate severity patient cultures was presumably associated with the regulatory cytokine IL-10 effects

Genome-wide association study for frozen-thawed sperm motility in stallions across various horse breeds

Objective: The semen quality of stallions including sperm motility is an important target of selection as it has a high level of individual variability. However, effects of the molecular architecture of the genome on the mechanisms of sperm formation and their preservation after thawing have been poorly investigated. Here, we conducted a genome-wide association study (GWAS) for the sperm motility of cryopreserved semen in stallions of various breeds. Methods: Semen samples were collected from the stallions of 23 horse breeds. The following semen characteristics were examined: progressive motility (PM), progressive motility after freezing (FPM), and the difference between PM and FPM. The respective DNA samples from these stallions were genotyped using Axiom™ Equine Genotyping Array. Results: We performed a GWAS search for single nucleotide polymorphism (SNP) markers and potential genes related to motility properties of frozen-thawed semen in the stallions of various breeds. As a result of the GWAS analysis, two SNP markers, rs1141327473 and rs1149048772, were identified that were associated with preservation of the frozen-thawed stallion sperm motility, the relevant putative candidate genes being NME8, OR2AP1 and OR6C4. Potential implications of effects of these genes on sperm motility are herein discussed. Conclusion: The GWAS results enabled us to localize novel SNPs and candidate genes for sperm motility in stallions. Implications of the study for horse breeding and genetics are a better understanding of genomic regions and candidate genes underlying stallion sperm quality, and improvement in horse reproduction and breeding techniques. The identified markers and genes for sperm cryotolerance and the respective genomic regions are promising candidates for further studying the biological processes in the formation and function of the stallion reproductive system

Пресепсин в диагностике нозокомиальной инфекции центральной нервной системы

ABSTRACT Introduction Nosocomial infection of the central nervous system (NI-CNS) is a serious complication in neurocritical patients that leads to deterioration of patient’s condition, worsening of outcomes and increased cost of treatment. The timely diagnosis of NI-CNS is a relevant problem and the search for new reliable markers of NI-CNS is an important issue.MATERIAL AND METHODS The prospective observational study consisted of two parts. The aim of the frst part was to defne normal ranges of cerebral spinal presepsin (CSF PSP). The aim of the second part was investigation of CSF PSP in neurocritical patients. We studied CSF sampling obtained during spinal anesthesia for elective urologic surgery in order to defne the normal CSF PSP. The following data was collected in neurocritical patients: CSF cell count, glucose, lactate, PSP, microbiological tests, polymerase chain reaction (PCR), when it was possible. Blood tests included complete blood count, C-reactive protein (CRP), procalcitonin (PCT), PSP. IBM SPSS Statistics (version 23.0) was used for statistical analysis.RESULTS Fifteen CSF samplings were obtained for investigation of normal CSF PSP ranges, which was 50–100 pg/ml. Nineteen neurocritical patients were included. Sixty-three pairs of CSF and blood samplings were obtained. All pairs were divided into the 4 groups in accordance with presence/absence of NI-CNS or systemic infection. In cases without both NI-CNS and systemic infection (group 4) CSF PSP was 406±203.1 pg/ml. In cases without NI-CNS and with systemic infection (group 2) CSF PSP was 614.9±315 pg/ml. In cases with NI-CNS and without systemic infection (group 3) CSF PSP was 547.8±264.3 pg/ml. In cases with both NI-CNS and systemic infection (group 1) CSF PSP was 731.1±389.7 pg/ml. The ROC analysis showed that in neurocritical patients without systemic infection CSF PSP 537 pg/ml meant NI-CNS with sensitivity 68.8% and specifcity 85.7%.CONCLUSION The normal value of the CSF PSP is 50-100 pg/ml. CSF PSP more than 537 pg/ml in neurocritical patients without systemic infection meant NI-CNS with 688% sensitivity and 857% specifcity. CSF PSP may be used for diagnosing NI-CNS in neurocritical patients as an additional marker only. CSF may be used as an additional diagnostic criterion, but further research is needed.ВВЕДЕНИЕ Нозокомиальная инфекция центральной нервной системы (НИ ЦНС) является тяжелым осложнением, приводящим к ухудшению состояния, удлинению продолжительности лечения и ухудшению исходов заболевания у нейрореанимационных пациентов. Ранняя диагностика НИ ЦНС является актуальной клинической задачей, а поиск новых надежных маркеров НИ ЦНС — важной научной целью.МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Представленное исследование было проспективным и состояло из двух частей. Целью первой части было определить нормальный уровень пресепсина (ПСП) в спинномозговой жидкости (СМЖ). Для определения нормального уровня ПСП в СМЖ исследовались образцы ликвора, полученные при спинномозговой анестезии во время плановых урологических и общехирургических операций. Целью второй части было изучение динамики ПСП в СМЖ у различных групп нейрореанимационных пациентов в зависимости от наличия НИ ЦНС и системной инфекции. Вместе с ПСП в ликворе исследовали цитоз, уровень глюкозы, лактата, проводили его микробиологическое исследование и полимеразную цепную реакцию (ПЦР), когда это было возможно. Исследование крови включало в себя ее клинический анализ, определение содержания в ней С-реактивного белка (СРБ), прокальцитонина (PCT) и ПСП. Статистический анализ проводился с использованием IBM SPSS версии 23.0.РЕЗУЛЬТАТЫ В первой части исследования для получения нормального уровня ПСП в СМЖ были исследованы 15 проб СМЖ у пациентов урологического или общехирургического профиля без поражения нервной системы. Уровень ПСП в СМЖ составил 50–100 пг/мл. Эти значения были приняты в качестве референсных для уровня ПСП в СМЖ в норме. Во второй части исследования были проанализированы 63 пары проб ликвора и крови у 19 нейрореанимационных пациентов. Все пары были разделены на 4 группы в соответствии с наличием в момент забора ликвора и крови НИ ЦНС и системной инфекции. При наличии НИ ЦНС и системной инфекции (группа 1) уровень ПСП в СМЖ составил 731,1±389,7 пг/мл. При отсутствии НИ ЦНС и наличии системной инфекции (группа 2) уровень ПСП в СМЖ составил 614,9±315 пг/мл. При наличии НИ ЦНС и отсутствии системной инфекции (группа 3) уровень ПСП в СМЖ составил 547,8±264,3 пг/мл. При отсутствии НИ ЦНС и системной инфекции (группа 4) уровень ПСП в СМЖ составил 406±203,1 пг/мл. ROC-анализ показал, что уровень ПСП в СМЖ выше 537 пг/мл у нейрореанимационных пациентов без системной инфекции означает наличие НИ ЦНС с чувствительностью 68,8% и специфичностью 85,7%.ВЫВОДЫ В норме уровень пресепсина в ликворе составляет 50–100 пг/мл. Уровень пресепсина в ликворе выше 537 пг/мл у нейрореанимационного пациента без системной инфекции статистически значимо означает наличие у него НИ ЦНС. При диагностике НИ ЦНС определение уровня пресепсина в ликворе должно подлежать анализу вместе с традиционными маркерами инфекции ЦНС в качестве дополнительного маркера. Необходимо проведение дальнейших исследований

Search for the exotic Θ+\Theta^+ resonance in the NOMAD experiment

A search for exotic Theta baryon via Theta -> proton +Ks decay mode in the NOMAD muon neutrino DIS data is reported. The special background generation procedure was developed. The proton identification criteria are tuned to maximize the sensitivity to the Theta signal as a function of xF which allows to study the Theta production mechanism. We do not observe any evidence for the Theta state in the NOMAD data. We provide an upper limit on Theta production rate at 90% CL as 2.13 per 1000 of neutrino interactions.Comment: Accepted to European Physics Journal

Production properties of K*(892) vector mesons and their spin alignment as measured in the NOMAD experiment

First measurements of K*(892) mesons production properties and their spin alignment in nu_mu charged current (CC) and neutral current (NC) interactions are presented. The analysis of the full data sample of the NOMAD experiment is performed in different kinematic regions. For K*+ and K*- mesons produced in nu_mu CC interactions and decaying into K0 pi+/- we have found the following yields per event: (2.6 +/- 0.2 (stat.) +/- 0.2 (syst.))% and (1.6 +/- 0.1 (stat.) +/- 0.1 (syst.))% respectively, while for the K*+ and K*- mesons produced in nu NC interactions the corresponding yields per event are: (2.5 +/- 0.3 (stat.) +/- 0.3 (syst.))% and (1.0 +/- 0.3 (stat.) +/- 0.2 (syst.))%. The results obtained for the rho00 parameter, 0.40 +/- 0.06 (stat) +/- 0.03 (syst) and 0.28 +/- 0.07 (stat) +/- 0.03 (syst) for K*+ and K*- produced in nu_mu CC interactions, are compared to theoretical predictions tuned on LEP measurements in e+e- annihilation at the Z0 pole. For K*+ mesons produced in nu NC interactions the measured rho00 parameter is 0.66 +/- 0.10 (stat) +/- 0.05 (syst).Comment: 20 p

A Precise Measurement of the Muon Neutrino-Nucleon Inclusive Charged Current Cross-Section off an Isoscalar Target in the Energy Range 2.5 < E_\nu < 40 GeV by NOMAD

We present a measurement of the muon neutrino-nucleon inclusive charged current cross-section, off an isoscalar target, in the neutrino energy range $2.5 \leq E_\nu \leq 40$ GeV. The significance of this measurement is its precision, $\pm 4$% in $2.5 \leq E_\nu \leq 10$ GeV, and $\pm 2.6$% in $10 \leq E_\nu \leq 40$ GeV regions, where significant uncertainties in previous experiments still exist, and its importance to the current and proposed long baseline neutrino oscillation experiments.Comment: 14 pages, 3 figures, submitted to Phys.Lett.

A Measurement of Coherent Neutral Pion Production in Neutrino Neutral Current Interactions in NOMAD

We present a study of exclusive neutral pion production in neutrino-nucleus Neutral Current interactions using data from the NOMAD experiment at the CERN SPS. The data correspond to $1.44 \times 10^6$ muon-neutrino Charged Current interactions in the energy range $2.5 \leq E_{\nu} \leq 300$ GeV. Neutrino events with only one visible $\pi^0$ in the final state are expected to result from two Neutral Current processes: coherent $\pi^0$ production, {\boldmath $\nu + {\cal A} \to \nu + {\cal A} + \pi^0$} and single $\pi^0$ production in neutrino-nucleon scattering. The signature of coherent $\pi^0$ production is an emergent $\pi^0$ almost collinear with the incident neutrino while $\pi^0$'s produced in neutrino-nucleon deep inelastic scattering have larger transverse momenta. In this analysis all relevant backgrounds to the coherent $\pi^0$ production signal are measured using data themselves. Having determined the backgrounds, and using the Rein-Sehgal model for the coherent $\pi^0$ production to compute the detection efficiency, we obtain {\boldmath $4630 \pm 522 (stat) \pm 426 (syst)$} corrected coherent-$\pi^0$ events with $E_{\pi^0} \geq 0.5$ GeV. We measure {\boldmath $\sigma (\nu {\cal A} \to \nu {\cal A} \pi^0) = [ 72.6 \pm 8.1(stat) \pm 6.9(syst) ] \times 10^{-40} cm^2/nucleus$}. This is the most precise measurement of the coherent $\pi^0$ production to date.Comment: 23 pages, 9 figures, accepted for publication in Phys. Lett.

Изучение диагностической и прогностической ценности параметров цитокинового профиля, окислительного стресса и цитогенетических нарушений у больных клещевыми инфекциями

Objective: is to assess parameters of cytokine profile, and some biomarkers of hemogram, cytogenetic damage, and oxidative stress to determine their associations with clinical symptoms and identify early prognostic factors for tick-borne encephalitis febrile form compared with Lyme borreliosis non-erythemal form at the onset of the disease.Materials and methods. In 25 patients with febrile tickborne encephalitis (mean age: 49.51 years), 24 patients with Lyme borreliosis non-erythemal form (mean age: 46.70 years) and 14 healthy donors (mean age: 47.20 years), the following parameters were analyzed: hemogram, blood leukocyte indices, cytokine profile, the levels of micronucleated T-lymphocytes, malondialdehyde and total immunoglobulin (Ig) G. For statistical analysis, the Mann–Whitney U-test, Pearson’s goodness-of-fit test, Spearman’s correlation coefficient, and ROC assay with AUC assessment were used.Results. In the tick-borne encephalitis patient group compared to the controls, the following parameters were increased: neutrophil count, blood leukocyte indices, the levels of micronucleated T-lymphocytes, malondialdehyde and proinflammatory cytokines in the blood, which directly correlated with maximal pyrexia levels. Prognostic value for early preliminary diagnosis of tick-borne encephalitis compared with borreliosis showed the following blood parameters: increases in neutrophil count and the levels of micronucleated T-cells, neutrophils to monocytes ratio, neutrophils to lymphocytes ratio, concentrations of malondialdehyde, tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukins (IL)-8, IL-6, IL-10, and TNF-α/IL-4 ratio as well as decreases in the levels of IL-4 and total serum IgG. The parameters showed from average to excellent predictive ability as well as high positive and negative predictive values.Conclusion. In patients with tick-borne encephalitis, we detected correlations between the pyrexia levels and the biomarkers of inflammation, oxidative stress, and cytogenetic damage as well as it were found some differences in these parameters from the group of borreliosis patients, which probably had prognostic significance.Цель: оценка параметров цитокинового профиля, а также отдельных биомаркеров гемограммы, цитогенетических нарушений и окислительного стресса для определения их взаимосвязи с клинической симптоматикой и выявления ранних прогностических факторов лихорадочной формы клещевого энцефалита по сравнению с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза в начале заболевания.Материалы и методы: у 25 больных с лихорадочной формой клещевого энцефалита (средний возраст: 49,51 лет), 24 пациентов с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза (средний возраст: 46,70 лет) и у 14 условно здоровых доноров (средний возраст: 47,20 лет) проанализированы следующие параметры: гемограмма, лейкоцитарные индексы интоксикации, цитокиновый профиль, уровни Т-лимфоцитов с микроядрами, малонового диальдегида и общего иммуноглобулина (Ig) G. Для статистического анализа применяли U-критерий Манна – Уитни, критерий согласия Пирсона, коэффициент корреляции Спирмена и ROCанализ с определением AUC.Результаты: в группе больных клещевым энцефалитом по сравнению с контролем были повышены показатели: число нейтрофилов, лейкоцитарные индексы интоксикации, уровни Т-клеток с микроядрами, малонового диальдегида и провоспалительных цитокинов в крови, которые прямо коррелировали с высотой лихорадки. Прогностическое значение для раннего предварительного диагноза клещевого энцефалита по сравнению с боррелиозом имели параметры крови: повышение числа нейтрофилов и Т-клеток с микроядрами, индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов, нейтрофильно-лимфоцитарного индекса, концентрации малонового диальдегида, фактора некроза опухоли (TNF)-α, интерлейкинов (IL)-8, IL-6, IL-10 и соотношения TNF-α/IL-4, а также снижение уровней IL-4 и общего IgG. Параметры имели качество прогноза от «среднего» до «отличного», а также высокую прогностическую ценность положительного и отрицательного результатов.Выводы: у больных клещевым энцефалитом установлены зависимости между интенсивностью синдрома лихорадки и биомаркерами воспаления, окислительного стресса и цитогенетических нарушений, а также выявлены некоторые различия этих параметров от группы больных боррелиозом, что, вероятно, имеет прогностическое значение

Оценка прогностических факторов для дифференциальной диагностики между моно- и микст-инфекцией лихорадочной формы клещевого энцефалита

Objective: is to assess clinical and laboratory prognostic factors to develop a differential diagnostic model between the monoinfection of tick-borne encephalitis febrile form and the mixed infection of tick-borne encephalitis with Lyme borreliosis non-erythemal form at the onset of the disease.Materials and methods. The clinical examination involving 56 patients with tick-borne encephalitis febrile form (mean age: 46.1±3.1 years) and 27 patients with the mixed infection of tick-borne encephalitis with Lyme borreliosis non-erythemal form (mean age: 47.2±3.2 years) has resulted in the assessment of 65 clinical and laboratory parameters in the first week of the disease including 14 indicators of standard and extended hemogram profiles and 6 blood leukocyte indices. Pearson’s goodness-of-fit test was used for statistical analysis. The predictive values of the parameters were determined by the odds ratio and ROC analysis with AUC. The logistic regression model was developed using STATISTICA 12.0.Results. To make differential diagnosis between mono- and mixed infection at the onset of the disease the following hematological parameters with “average” or “good” predictive values can be used: band neutrophil count (AUC=0.65), the index of leukocytes and erythrocyte sedimentation rate ratio (AUC=0.66), erythrocyte sedimentation rate (AUC=0.70), neutrophil granularity intensity (AUC=0.66), neutrophil reactivity intensity (AUC=0.72) and reactive lymphocytes count (AUC= 0.72). A logistic regression model with a “very good” predictive value (AUC=0.83) is developed which includes the following four predictors: band neutrophil count, erythrocyte sedimentation rate, NEUT-RI and NEUT-GI in peripheral blood.Conclusion. The model is allowed to make a differential diagnosis between the mono- and the mixed infection of tick-borne encephalitis with good sensitivity and specificity values in the first week of disease.Цель: оценка клинических и лабораторных прогностических факторов для разработки модели дифференциальной диагностики между моноинфекцией лихорадочной формы клещевого энцефалита и микст-инфекцией клещевого энцефалита с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза в начале заболевания.Материалы и методы. В результате клинического обследования у 56 больных с лихорадочной формой клещевого энцефалита (средний возраст: 46,1±3,1 лет) и 27 пациентов с микст-инфекцией клещевого энцефалита с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза (средний возраст: 47,2±3,2 лет) проанализированы 65 клинических и лабораторных параметров в первую неделю заболевания, включая 14 показателей стандартного и расширенного профилей гемограммы и 6 лейкоцитарных индексов интоксикации. Для статистического анализа применяли критерий согласия Пирсона. Прогностическая ценность изученных параметров определялась с использованием отношения шансов и ROC-анализа с вычислением AUC. Модель логистической регрессии разработана с помощью STATISTICA 12.0.Результаты. Для дифференциальной диагностики в начале заболевания между моно- и микст-инфекцией клещевого энцефалита могут быть применены следующие гематологические параметры, имеющие «среднюю» или «хорошую» прогностическую ценность: относительное количество палочкоядерных нейтрофилов (AUC=0,65), индекс соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов (AUC=0,66), показатели скорости оседания эритроцитов (AUC=0,70), гранулярности нейтрофилов – NEUT-GI (AUC=0,66), реактивности нейтрофилов – NEUT-RI (AUC=0,72) и абсолютное количество реактивных лимфоцитов – RE-LYMPH (AUC=0,72). Построенная модель логистической регрессии, имеющая «очень хорошую» прогностическую значимость (AUC=0,83), включала следующие 4 предиктора: количество палочкоядерных нейтрофилов, показатели скорости оседания эритроцитов, NEUT-RI и NEUT-GI в периферической крови.Выводы. Разработанная модель, имеющая высокую чувствительность и специфичность, позволяет провести дифференциальный диагноз между моно- и микст-инфекцией лихорадочной формы клещевого энцефалита в первую неделю болезни