In vivo inhibition of neutrophil activity by a FAS (CD95) stimulating module: arterial in-line application in a porcine cardiac surgery model

AbstractObjectiveCardiac surgery with cardiopulmonary bypass is associated with aberrant neutrophil activation and potentially severe pathogenic sequelae. This experimental study was done to evaluate a leukocyte inhibition module that rapidly inactivates neutrophils through CD95 stimulation.MethodsGerman landrace pigs (4 groups, each n = 5) underwent cardiac surgery without cardiopulmonary bypass (group I), with cardiopulmonary bypass (group II), with cardiopulmonary bypass plus a leukocyte filter (group III), and with cardiopulmonary bypass plus a leukocyte inhibition module (group IV). The leukocyte filter or leukocyte inhibition module was introduced into the arterial line of the heart-lung machine.ResultsLeukocyte counts were decreased by up to 43% in group IV compared with values in group II (P = .023). In group IV, but not in groups I to III, no delay in spontaneous neutrophil apoptosis was observed after annexin V–propidium iodide staining. Late apoptotic (11.7%) or necrotic neutrophils (9.3%) were detected in 2 animals (group IV). Tumor necrosis factor α serum levels increased over time in groups I to III (>2-fold) but remained at baseline levels in group IV (P < .05). Interleukin 8–mediated chemotactic neutrophil transmigration activity increased over time in groups I to III but was totally abrogated in group IV at any time point. The perioperative increase of creatine kinase and creatine kinase MB levels was lower in groups III (1.5-fold and 1.3-fold, respectively) and IV (1.2-fold and 1.5-fold, respectively) compared with values in group II (both 1.9-fold).ConclusionsThe leukocyte inhibition module downregulated cardiopulmonary bypass–related neutrophil activity and thus might be beneficial in cardiac surgery and other clinical settings with unappreciated neutrophil activation

Untersuchungen zur Modifikation der Blut-Hirn-Schranken-Permeabilität im Rahmen immunologischer Aktivierungsprozesse in der Herzchirurgie

Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den Auswirkungen der Blutkomponenten (neutrophile Granulozyten und Seren) von mit HLM operierten Patienten auf die interzellulären Kontakte in cerebralen mikrovaskulären Zellverbänden auseinander. Dabei wurden Blutkomponenten sowohl von Patienten mit langen (> 80 min) als auch mit kurzen (< 80 min) HLM-Zeiten isoliert. Das Ziel war herauszufinden, welche der Blutkomponenten für die Veränderungen der Integrität und der Morphologie der Zell-Zell-Kontakte verantwortlich sind und dadurch pathologische Störungen der Blut-Hirn-Schranke verursachen können. Die Untersuchungen wurden mit einem BHS-Modell aus cerebralen mikrovaskulären Endothelzellen [BCEC] vom Schwein durchgeführt. Dabei wurde in vitro nach Behandlung des BHS-Modells mit den entsprechenden Blutkomponenten die Integrität der interzellulären Kontakte durch TEER-Messungen untersucht und die morphologischen Veränderungen sowie die Expression der zellkontaktbildenden Moleküle (VE-Cadherin, &#946;-Catenin und Occludin) beobachtet. Es stellte sich heraus, dass Patientenseren, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Herzoperationen isoliert wurden, keinen Einfluss auf die interzellulären Kontakte der BCEC-Kulturen ausüben. Dagegen führten die Kokultivierungen der BCEC mit den neutrophilen Granulozyten [PMN], die zu den gleichen Operationszeitpunkten isoliert wurden wie die Seren, zu Veränderungen innerhalb der Zell-Zell-Kontakte sowohl auf funktioneller (TEER-Abnahme) als auch auf morphologischer Ebene. Unabhängig von der Dauer der HLM-Zeiten und den PMNEntnahmezeitpunkten wirkte sich die Zugabe von PMN herzchirurgischer Patienten durch die TEER-Reduktion negativ auf die Integrität der BCEC-Kulturen aus, wobei PMN, die während des herzschirurgichen Eingriffes isoliert wurden, zu etwas stärkeren aber nicht signifikanten TEER-Abnahmen führten als die preoperativ (vor Narkose) isolierten. Auf morphologischer Ebene konnte man ebenfalls durch die Zugabe von PMN herzchirurgischer Patienten verschiedene Veränderungen der interzellulären Kontakte in BCEC-Kulturen beobachten. Die Patienten-PMN führten unabhängig von den Operationszeitpunkten, an denen sie isoliert wurden, und der Länge der HLM-Zeiten zu einer Ausstreckung der BCEC und somit zu einer Zellformveränderung sowie zu einer Verminderung des membranassoziierten &#946;-Catenin- und Occludin-Anteils und einer Umwandlung des „zickzack“ Membranmusters in ein glattes, fast linienförmiges Muster. Zusätzlich konnte man mit Hilfe der Western-Blot-Analyse eine Abnahme der &#946;-Catenin-Expression (AJ-Protein) in BCEC-Kulturen feststellen, die mit während und nach HLM-Einsatz isolierten PMN kokultiviert wurden. Dabei stammten die isolierten PMN von herzchirurgischen Patienten mit langen HLM-Zeiten aber auch von älteren (77 und 79 Jahre) mit kurzen HLM-Zeiten, was auf eine Abhängigkeit des durch die Patienten PMN verursachten negativen Expressionseffektes vom Patientenalter und der Dauer der HLM-Einsatzzeit deutete. Einen Einfluss der Patienten PMN auf die Expression von VE-Cadherin und Occludin konnte nicht festgestellt werden. Durch die Charakterisierung der Konzentrationsverläufe von neurologischen Markern in herzchirurgischen Patientenseren konnte eine Korrelation zwischen der Dauer der HLM-Einsätze und der NSE- und S-100B-Konzentration in Patientenseren fesgestellt werden. Pathologische Werte der beiden neurologischen Marker konnten jedoch nur bei Patienten mit HLM-Zeiten von mehr als 80 Minuten gemessen werden. Im tierexperimentellen Modell wurde dann die Modifikation der Blut-Hirn-Schranken-Permeabilität im Rahmen von herzchirurgischen Eingriffen mit HLM untersucht. Durch quantitativen Nachweis im Hirngewebe von intravenös appliziertem Evan's-Blue Farbstoff konnte eine erhöhte Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke bei den mit HLM operierten Tieren festgestellt werden. Eine Hirnödembildung war jedoch 6 Stunden nach Experimentende mit Hilfe von MRT-Untersuchungen in keinem der untersuchten Fällen zu beobachten. Zusätzlich zu den oben genannten Experimenten wurde die stabilisierende Eigenschaft von Interferon-&#946; [FN-&#946;] gegenüber dem Blut-Hirn-Schranke-Modell untersucht. Dabei führte die Behandlung der konfluenten BCEC-Kulturen mit IFN-&#946; verschiedener Konzentrationen zu hohen TEER-Anstiegen, was auf eine Stabilisierung der interzellulären Kontakte und somit der Integrität und der Barriereeigenschaften der konfluenten BCEC-Kulturen hinwies

Remote smartphone-based speech collection:Acceptance and barriers in individuals with major depressive disorder

The ease of in-the-wild speech recording using smartphones has sparked considerable interest in the combined application of speech, remote measurement technology (RMT) and advanced analytics as a research and healthcare tool. For this to be realised, the acceptability of remote speech collection to the user must be established, in addition to feasibility from an analytical perspective. To understand the acceptance, facilitators, and barriers of smartphone-based speech recording, we invited 384 individuals with major depressive disorder (MDD) from the Remote Assessment of Disease and Relapse - Central Nervous System (RADAR-CNS) research programme in Spain and the UK to complete a survey on their experiences recording their speech. In this analysis, we demonstrate that study participants were more comfortable completing a scripted speech task than a free speech task. For both speech tasks, we found depression severity and country to be significant predictors of comfort. Not seeing smartphone notifications of the scheduled speech tasks, low mood and forgetfulness were the most commonly reported obstacles to providing speech recordings

Proceedings Of The 23Rd Paediatric Rheumatology European Society Congress: Part Two

PubMe

Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (4th edition)

In 2008, we published the first set of guidelines for standardizing research in autophagy. Since then, this topic has received increasing attention, and many scientists have entered the field. Our knowledge base and relevant new technologies have also been expanding. Thus, it is important to formulate on a regular basis updated guidelines for monitoring autophagy in different organisms. Despite numerous reviews, there continues to be confusion regarding acceptable methods to evaluate autophagy, especially in multicellular eukaryotes. Here, we present a set of guidelines for investigators to select and interpret methods to examine autophagy and related processes, and for reviewers to provide realistic and reasonable critiques of reports that are focused on these processes. These guidelines are not meant to be a dogmatic set of rules, because the appropriateness of any assay largely depends on the question being asked and the system being used. Moreover, no individual assay is perfect for every situation, calling for the use of multiple techniques to properly monitor autophagy in each experimental setting. Finally, several core components of the autophagy machinery have been implicated in distinct autophagic processes (canonical and noncanonical autophagy), implying that genetic approaches to block autophagy should rely on targeting two or more autophagy-related genes that ideally participate in distinct steps of the pathway. Along similar lines, because multiple proteins involved in autophagy also regulate other cellular pathways including apoptosis, not all of them can be used as a specific marker for bona fide autophagic responses. Here, we critically discuss current methods of assessing autophagy and the information they can, or cannot, provide. Our ultimate goal is to encourage intellectual and technical innovation in the field