Proteomanalyse neuronaler Stammzellen

In bestimmten Regionen des Gehirns von Säugetieren und somit auch des Menschen entstehen zeitlebens neue Zellen, die sich zu Nervenzellen und Gliazellen entwickeln. Die neu entstandenen Zellen scheinen sich entsprechend ihrer physiologischen Funktion in das Gewebe zu integrieren und elektrisch aktiv zu sein. Die Ursprungszellen werden als neuronale Stammzellen bezeichnet; sie können ihre Stammzelleigenschaften über die gesamte Lebensspanne des Organismus beibehalten. Zu diesen Eigenschaften gehören Teilungsfähigkeit, Selbsterneuerung und die Fähigkeit, sich zu Gehirnzellen zu differenzieren. Die Signalwege, die zur Aufrechterhaltung der Stammzelleigenschaften aktiviert werden, sind bislang unbekannt. Wir haben die Proteomanalyse basierend auf der zweidimensionalen Gelelektrophorese in Kombination mit der Massenspektrometrie dazu eingesetzt, zum einen das Proteom neuronaler Stammzellen zu erfassen (Proteomprofilierung) und zum anderen die Veränderungen des Proteoms unter Differenzierungsvorgängen zu untersuchen (funktionelle Proteomanalyse). Dazu haben wir neuronale Stammzellen aus drei Regionen des Gehirns ausgewachsener Ratten isoliert, in denen spontane Neurogenese beschrieben wurde, nämlich dem Hippokampus, der Subventrikulärzone -einer Wachstumszone entlang der Seitenventrikel- und dem Bulbus olfaktorius. Die Stammzellen haben wir über sechs Wochen in Kultur vermehrt und Proteinlysate angefertigt. Um das Proteom der in vitro differenzierten Zellen mit demjenigen undifferenzierter Zellen vergleichen zu können, haben wir ein Protokoll zur in vitro Differenzierung der neuronalen Stammzellen entwickelt. Im Rahmen der Proteinprofilierung konnten wir in undifferenzierten neuronalen Stammzellen etwa 2500 Proteinspots anfärben. Nicht jeder dieser Spots entspricht einem einzelnen Protein; durch das Vorhandensein von Proteinisoformen und posttranslationalen Modifikationen ist die Zahl der Proteine geringer. Im Rahmen der funktionellen Proteomanalyse haben wir die Veränderungen der Proteinzusammensetzung der Stammzellen während der Differenzierungsvorgänge der Stammzellen gemessen. Die Stammzellen durchlaufen hierbei eine Reihe tiefgreifender morphologischer und funktioneller Veränderungen, die sich auch in der Veränderung der Proteinzusammensetzung widerspiegeln. Wir fanden nach Differenzierung mehr als 350 Proteinspots mit veränderter Proteinkonzentration, die wir zahlreichen regulierten Signal- und Stoffwechselwegen zuordnen konnten. Die grössten Veränderungen waren im Zytoskelet und dem zellulären Stoffwechsel nachzuweisen, aber auch in transkriptionsregulierenden Proteinen und Protein-Faltungshilfen, den sogenannten molekularen Chaperonen. Aufgrund der Proteomanalysen erhielten wir Hinweise, dass der Wnt-Signalweg ein Signalweg ist, der die Eigenschaften neuronaler Stammzellen aufrechterhält. Der Wnt-Signalweg wurde bisher in anderen Zellen als einer der verantwortlichen Signalwege bei der Regulation von Zellwachstum und -größe, der Zellorientierung im Raum und der Transkriptionskontrolle beschrieben. Durch ergänzende biochemische Verfahren wie z. B. Western Blot, Immunzytochemie und Polymerase-Kettenreaktion und Gabe des Inhibitors Genistein konnten wir nachweisen, dass die Aktivierung dieses Signalwegs wesentlich für die Differenzierung neuronaler Stammzellen in Nervenzellen und Gliazellen ist und gleichzeitig die Selbsterneuerung und Teilungsfähigkeit neuronaler Stammzellen unterbrechen kann. Zusammenfassend konnten wir mit Hilfe der zweidimensionalen Gel-Elektrophorese in Kombination mit der Massenspektrometrie durch Proteomprofilierung ein Proteininventar von etwa 2500 Proteinen adulter neuronaler Stammzellen erstellen, die aus den neurogenen Zonen des Rattenhirns isoliert wurden, nämlich aus Hippokampus, Subventrikulärzone und Bulbus olfaktorius. Die so entstandene Proteomdatenbank haben wir über das Internet zugänglich gemacht und damit den Grundstein für weitere Vergleiche des Proteoms neuronaler Stammzellen mit dem anderer (Stamm-) Zelltypen eröffnet. Gleichzeitig konnten wir statistische und grafische Werkzeuge bereitstellen, die zu einer weiteren Standardisierung der Proteomanalyse beitragen

Einfluß der parenteralen Gabe von langkettigen Fettsäuren auf den Prostanoidstoffwechsel bei septischen Patienten

In der vorliegenden Studie wurde im Rahmen einer totalen parenteralen Ernährung der Einfluß von Liposyn 20%, einer Fettemulsion die aus ungesättigten langkettigen Fettsäuren, insbesondere Linolsäure besteht, auf den Eikosanoidstoffwechsel von septischen Patienten untersucht. Auf der septischen Intensivstation des Zentralklinikums Augsburg wurden eine Kurzzeit-studie und eine Langzeitstudie an septischen Patienten durchgeführt. An der Kurzzeitstudie, die über 4 Tage ging nahmen 12 Patienten teil, an der Langzeit-studie mit einer Dauer von 10 Tagen nahmen 6 Patienten teil. In jeder der beiden Studien wurde die eine Hälfte der Patienten ausschließlich mit einem Kohlenhydratgemisch ernährt, während in der anderen Gruppe 50% der Nichteiweißkalorien durch Liposyn 20% bereitgestellt wurden. Insgesamt bekamen die Patienten 30 kcal/kg Körpergewicht pro Tag an Nichteiweißkalorien parenteral verabreicht. Zusätzlich wurde in allen Gruppen den Patienten 100g Aminosäuren pro Tag gegeben. Zur Vergleichbarkeit der Patienten in Hinblick auf ihre Erkrankungsschwere untereinander wurde nachträglich bei jedem Patienten der APACHE III-Score für jeden Studientag ermittelt. In dem Eikosanoidlabor der Kinderklinik der Universität Marburg wurden mittels Gaschromatographie/Massenspektrometrie folgende Indexmetabolite der Eikosanoide gemessen: - 11-dehydro-TxB2 im Plasma (Maß für die phasische TxA2-Produktion), - TxB2 im 24h Urin (Maß für die renale TxA2-Produktion), - 2,3-dinor-TxB2 im 24h Urin (Maß für die systemische TxA2-Produktion), - 2,3-dinor-6-keto-PGF1 im 24h Urin (Maß für die systemische PGI2- Produktion), - PGE-M im 24h-Urin (Maß für die systemische PGE2-Produktion). Zusätzlich wurden die Triglyceride und Cholesterinester im Plasma, sowie der Linolsäuregehalt in den Cholesterinestern bestimmt. Unter Berücksichtigung des APACHE-Score bestanden keine wesentlichen Unterschiede in Hinblick auf die Erkrankungsschwere bei den untersuchten Patienten. Die Letalität war in der Kurzzeitstudie in der Kontrollgruppe etwas höher als in der Fettgruppe. In der Langzeitstudie war die Letalität in beiden Gruppen gleich groß. Die Triglycerid- und Cholesterinwerte lagen im Normbereich was für eine gute Elimination und Verstoffwechslung der infundierten Fettemulsion spricht. Bei allen Patienten zeigten sich stark erhöhte Eikosanoidwerte. Weder in der Kurzzeit- noch in der Langzeitstudie ließen sich deutliche Unterschiede in der Eikosanoidproduktion unter Gabe von Liposyn 20% nachweisen. Ursache hierfür scheint zu sein, dass es durch die bei der Sepsis verstärkte Lipolyse zu einer vermehrten Freisetzung von Arachidonsäure aus den Phospholipiden der Zellmembranen kommt. Dieser Anstieg an verfügbarer Arachidonsäure führte zu einer Erhöhung der Eikosanoidproduktion in beiden Gruppen. Die zusätzliche Gabe von Linolsäure führte offensichtlich jedoch nicht zu einer vermehrten Bereitstellung von Arachidonsäure in der Fettgruppe, was durch die geschwindigkeitsbestimmenden Desaturasen erklärt werden kann. Sicherlich besteht bei Zufuhr von Linolsäure über einen längeren Zeitraum auch die Möglichkeit einer vermehrten Bereitstellung von Arachidonsäure. Die in der Studie gewählten Zeiträume waren aber offensichtlich zu kurz, um dies zu bewirken. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen somit, dass in Bezug auf die gemessenen Eikosanoide keine Gründe gegen die Verwendung von langkettigen ungesättigten Fettsäuren als Bestandteil der totalen parenteralen Ernährung für die Dauer des untersuchten Beobachtungszeitraumes sprechen

Entwicklung eines Radio-Immunoassays und Rezeptor-Assays zum Nachweis von Leptin

In der vorliegenden Studie wurde ein Radioliganden-Rezeptor-Bindungstest zum Nachweis des Plasma-Leptin entwickelt und seine Praktikabilität im Vergleich zur Radioimmunologischen Bestimmung überprüft. Zur Gewinnung von AK gegen Leptin wurden Kaninchen mit rekombinantem Leptin der Maus immunisiert. Alle Tiere antworteten mit einer positiven Immunreaktion. Das Antiserum mit dem höchsten Titer kam im Radioimmunoassay in einer Endverdünnung von 1:28000 zum Einsatz, die Kreuzreaktion mit humanem Leptin belief sich auf 100%. Die IC-50 lag um 30 fmol/tube(350µl) humanem Leptin. In der Durchführung der RBT?s kamen Zellen der Erythroleukämie-Zelllinie K562, die sich durch einen besonders hohen Besatz von Leptinrezeptoren auszeichnen, zur Anwendung. 50% Verdrängung des Radioliganden wurden bei ca. 10 fmol/100µl Leptin beobachtet. Mit beiden Nachweismethoden wurde eine positive Beziehung zwischen BMI und Leptinkonzentration im Plasma gefunden. Die Analyse der Meßwerte in einer limitierten Zahl von Patienten deutet darauf hin, daß mit beiden Verfahren vergleichbare Meßergebnisse erzielt werden. Dies läßt, mit Einschränkung, den Schluß zu, daß mit beiden Methoden das biologisch verfügbare Hormon gemessen wird. Angesichts ähnlicher Leistung bei weitaus höherer Praktikabilität des RIA bleibt die Anwendung des RBT speziellen Studien der Rezeptorphysiologie vorbehalten

Credal Fusion of Classifications for Noisy and Uncertain Data

This paper reports on an investigation in classification technique employed to classify noised and uncertain data. However, classification is not an easy task. It is a significant challenge to discover knowledge from uncertain data. In fact, we can find many problems. More time we don't have a good or a big learning database for supervised classification. Also, when training data contains noise or missing values, classification accuracy will be affected dramatically. So to extract groups from  data is not easy to do. They are overlapped and not very separated from each other. Another problem which can be cited here is the uncertainty due to measuring devices. Consequentially classification model is not so robust and strong to classify new objects. In this work, we present a novel classification algorithm to cover these problems. We materialize our main idea by using belief function theory to do combination between classification and clustering. This theory treats very well imprecision and uncertainty linked to classification. Experimental results show that our approach has ability to significantly improve the quality of classification of generic database

“Community members have more impact on their neighbors than celebrities”: Leveraging community partnerships to build COVID-19 vaccine confidence

Vaccines are a strong public health tool to protect against severe disease, hospitalization, and death from COVID-19. Still, inequities in COVID-19 vaccination rates and health outcomes continue to exist among Black and Latino populations. Boston Medical Center (BMC) has played a significant role in vaccinating medically underserved populations, and organized a series of community-engaged conversations to better understand community concerns regarding the COVID-19 vaccine. We accessed and analyzed nine publicly available recordings of the community-engaged conversations which were held between Mar 2021-Sep 2021 (n=8-122 attendees). We employed a Consolidated Framework for Implementation Research-driven codebook to code our data and utilized a modified version of qualitative rapid analysis methods. Five main themes emerged: (1) Structural factors are important barriers to COVID-19 vaccination; (2) Mistrust exists due to the negative impact of systemic oppression and perceived motivation of the government; (3) There is a desire to learn more about biological and clinical characteristics of the COVID-19 vaccine as well as the practical implications of being vaccinated; (4) Community engagement is important for delivering COVID-19 information and education and; (5) Community leaders believe that the COVID-19 vaccine is a solution to address the pandemic. In highlighting the themes which resulted from these community-engaged conversations, this study illustrates a need for community-engaged COVID-19 vaccine messaging which reflects the nuances of the COVID-19 vaccine and pandemic without oversimplifying information and underscores important considerations for public health and healthcare leadership in the development of initiatives which work to advance health equity

Cognitive impairment prior to atrial fibrillation–related ischaemic events: neuroimaging and prognostic associations

Background: It is likely that a proportion of poststroke cognitive impairment is sometimes attributable to unidentified prestroke decline; prestroke cognitive function is also clinically relevant because it is associated with poor functional outcomes, including death. We investigated the radiological and prognostic associations of preexisting cognitive impairment in patients with ischemic stroke or transient ischemic attack associated with atrial fibrillation. Methods and Results: We included 1102 patients from the prospective multicenter observational CROMIS‐2 (Clinical Relevance of Microbleeds in Stroke 2) atrial fibrillation study. Preexisting cognitive impairment was identified using the 16‐item Informant Questionnaire for Cognitive Decline in the Elderly. Functional outcome was measured using the modified Rankin scale. Preexisting cognitive impairment was common (n=271; 24.6%). The presence of lacunes (odds ratio [OR], 1.50; 95% CI, 1.03–1.05; P=0.034), increasing periventricular white matter hyperintensity grade (per grade increase, OR, 1.38; 95% CI, 1.17–1.63; P<0.0001), deep white matter hyperintensity grade (per grade increase, OR, 1.26; 95% CI, 1.05–1.51; P=0.011), and medial temporal atrophy grade (per grade increase, OR, 1.61; 95% CI, 1.34–1.95; P<0.0001) were independently associated with preexisting cognitive impairment. Preexisting cognitive impairment was associated with poorer functional outcome at 24 months (mRS >2; adjusted OR, 2.43; 95% CI, 1.42–4.20; P=0.001). Conclusions: Preexisting cognitive impairment in patients with atrial fibrillation–associated ischemic stroke or transient ischemic attack is common, and associated with imaging markers of cerebral small vessel disease and neurodegeneration, as well as with longer‐term functional outcome

Cognitive Impairment Before Intracerebral Hemorrhage Is Associated With Cerebral Amyloid Angiopathy

Background and Purpose—Although the association between cerebral amyloid angiopathy (CAA) and cognitive impairment is increasingly recognized, it is not clear whether this is because of the impact of recurrent intracerebral hemorrhage (ICH) events, disruptions caused by cerebral small vessel damage, or both. We investigated this by considering whether cognitive impairment before ICH was associated with neuroimaging features of CAA on magnetic resonance imaging. Methods—We studied 166 patients with neuroimaging-confirmed ICH recruited to a prospective multicentre observational study. Preexisting cognitive impairment was determined using the Informant Questionnaire on Cognitive Decline in the Elderly (IQCODE). Magnetic resonance imaging markers of cerebral small vessel disease, including CAA, were rated by trained observers according to consensus guidelines. Results—The prevalence of cognitive impairment before ICH was 24.7% (n=41) and, in adjusted analyses, was associated with fulfilling the modified Boston criteria for probable CAA at presentation (odds ratio, 4.01; 95% confidence interval, 1.53–10.51; P=0.005) and a higher composite CAA score (for each point increase, odds ratio, 1.42; 95% confidence interval, 1.03–1.97; P=0.033). We also found independent associations between pre-ICH cognitive decline and the presence of cortical superficial siderosis, strictly lobar microbleeds, and lobar ICH location, but not with other neuroimaging markers, or a composite small vessel disease score. Conclusions—CAA (defined using magnetic resonance imaging markers) is associated with cognitive decline before symptomatic ICH. This provides evidence that small vessel disruption in CAA makes an independent contribution to cognitive impairment, in addition to effects due to brain injury caused directly by ICH

Effect of renal denervation on blood pressure in the presence of antihypertensive drugs: 6-month efficacy and safety results from the SPYRAL HTN-ON MED proof-of-concept randomised trial.

BACKGROUND: Previous catheter-based renal denervation studies have reported variable efficacy results. We aimed to evaluate safety and blood pressure response after renal denervation or sham control in patients with uncontrolled hypertension on antihypertensive medications with drug adherence testing. METHODS: In this international, randomised, single-blind, sham-control, proof-of-concept trial, patients with uncontrolled hypertension (aged 20-80 years) were enrolled at 25 centres in the USA, Germany, Japan, UK, Australia, Austria, and Greece. Eligible patients had an office systolic blood pressure of between 150 mm Hg and 180 mm Hg and a diastolic blood pressure of 90 mm Hg or higher; a 24 h ambulatory systolic blood pressure of between 140 mm Hg and 170 mm Hg at second screening; and were on one to three antihypertensive drugs with stable doses for at least 6 weeks. Patients underwent renal angiography and were randomly assigned to undergo renal denervation or sham control. Patients, caregivers, and those assessing blood pressure were masked to randomisation assignments. The primary efficacy endpoint was blood pressure change from baseline (measured at screening visit two), based on ambulatory blood pressure measurements assessed at 6 months, as compared between treatment groups. Drug surveillance was used to assess medication adherence. The primary analysis was done in the intention-to-treat population. Safety events were assessed through 6 months as per major adverse events. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT02439775, and follow-up is ongoing. FINDINGS: Between July 22, 2015, and June 14, 2017, 467 patients were screened and enrolled. This analysis presents results for the first 80 patients randomly assigned to renal denervation (n=38) and sham control (n=42). Office and 24 h ambulatory blood pressure decreased significantly from baseline to 6 months in the renal denervation group (mean baseline-adjusted treatment differences in 24 h systolic blood pressure -7·0 mm Hg, 95% CI -12·0 to -2·1; p=0·0059, 24 h diastolic blood pressure -4·3 mm Hg, -7·8 to -0·8; p=0.0174, office systolic blood pressure -6·6 mm Hg, -12·4 to -0·9; p=0·0250, and office diastolic blood pressure -4·2 mm Hg, -7·7 to -0·7; p=0·0190). The change in blood pressure was significantly greater at 6 months in the renal denervation group than the sham-control group for office systolic blood pressure (difference -6·8 mm Hg, 95% CI -12·5 to -1·1; p=0·0205), 24 h systolic blood pressure (difference -7·4 mm Hg, -12·5 to -2·3; p=0·0051), office diastolic blood pressure (difference -3·5 mm Hg, -7·0 to -0·0; p=0·0478), and 24 h diastolic blood pressure (difference -4·1 mm Hg, -7·8 to -0·4; p=0·0292). Evaluation of hourly changes in 24 h systolic blood pressure and diastolic blood pressure showed blood pressure reduction throughout 24 h for the renal denervation group. 3 month blood pressure reductions were not significantly different between groups. Medication adherence was about 60% and varied for individual patients throughout the study. No major adverse events were recorded in either group. INTERPRETATION: Renal denervation in the main renal arteries and branches significantly reduced blood pressure compared with sham control with no major safety events. Incomplete medication adherence was common. FUNDING: Medtronic

COPPADIS-2015 (COhort of Patients with PArkinson's DIsease in Spain, 2015), a global--clinical evaluations, serum biomarkers, genetic studies and neuroimaging--prospective, multicenter, non-interventional, long-term study on Parkinson's disease progressio

Background: Parkinson?s disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder causing motor and non-motor symptoms that can affect independence, social adjustment and the quality of life (QoL) of both patients and caregivers. Studies designed to find diagnostic and/or progression biomarkers of PD are needed. We describe here the study protocol of COPPADIS-2015 (COhort of Patients with PArkinson?s DIsease in Spain, 2015), an integral PD project based on four aspects/concepts: 1) PD as a global disease (motor and non-motor symptoms); 2) QoL and caregiver issues; 3) Biomarkers; 4) Disease progression.Methods/design: Observational, descriptive, non-interventional, 5-year follow-up, national (Spain), multicenter (45 centers from 15 autonomous communities), evaluation study. Specific goals: (1) detailed study (clinical evaluations, serum biomarkers, genetic studies and neuroimaging) of a population of PD patients from different areas of Spain, (2) comparison with a control group and (3) follow-up for 5 years. COPPADIS-2015 has been specifically designed to assess 17 proposed objectives. Study population: approximately 800 non-dementia PD patients, 600 principal caregivers and 400 control subjects. Study evaluations: (1) baseline includes motor assessment (e.g., Unified Parkinson?s Disease Rating Scale part III), non-motor symptoms (e.g., Non-Motor Symptoms Scale), cognition (e.g., Parkinson?s Disease Cognitive Rating Scale), mood and neuropsychiatric symptoms (e.g., Neuropsychiatric Inventory), disability, QoL (e.g., 39-item Parkinson?s disease Quality of Life Questionnaire Summary-Index) and caregiver status (e.g., Zarit Caregiver Burden Inventory); (2) follow-up includes annual (patients) or biannual (caregivers and controls) evaluations. Serum biomarkers (S-100b protein, TNF-?, IL-1, IL-2, IL-6, vitamin B12, methylmalonic acid, homocysteine, uric acid, C-reactive protein, ferritin, iron) and brain MRI (volumetry, tractography and MTAi [Medial Temporal Atrophy Index]), at baseline and at the end of follow-up, and genetic studies (DNA and RNA) at baseline will be performed in a subgroup of subjects (300 PD patients and 100 control subjects). Study periods: (1) recruitment period, from November, 2015 to February, 2017 (basal assessment); (2) follow-up period, 5 years; (3) closing date of clinical follow-up, May, 2022. Funding: Public/Private. Discussion: COPPADIS-2015 is a challenging initiative. This project will provide important information on the natural history of PD and the value of various biomarkers