Structure and properties of drug-loaded polymeric nanoparticles targeting β-amyloid

Polymere Nanopartikel sind ein vielversprechender Ansatz für die Diagnose und Therapie von Krankheiten. Sie ermöglichen den Einsatz von schwerlöslichen oder instabilen Wirkstoffen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit das Targetings, durch gezielte Modifikationen des Nanopartikels wird der Wirkstoff zum Zielort transportiert und kann dort in der gewünschten Form freigesetzt werden; dadurch könnten bei erhöhter Wirksamkeit die Nebenwirkungen von Medikamenten reduziert werden. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung von physikalischen und biochemischen Eigenschaften von Nanopartikeln bestehend aus einem abbaustabilen Polystyren- Kern und einer biologisch abbaubaren Schale aus Polybutylcyanoacrylat. Es werden Methoden beschrieben, um die Größe, Struktur und den Abbau dieser Wirkstoffträger zu untersuchen. Die untersuchten Nanopartikel zeigen RAYLEIGH-Streuung, sowohl Größe als auch Abbau können durch Messung des Absorptionsspektrums bestimmt werden. Weiterhin konnten diese Eigenschaften mit Hilfe von dynamischer und statischer Lichtstreuung sowie Neutronenkleinwinkelstreuung untersucht werden. Bei letzterer Methode konnte gezeigt werden, dass die Schale größtenteils abgebaut werden kann, während der Kern intakt bleibt. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke durch polymere Nanopartikel untersucht. Dabei wurde der fluoreszierende Thioflavine als Modellwirkstoffe eingesetzt. Das Durchdringen der Blut-Hirn-Schranke konnte nur mit Nanopartikeln erreicht werden, an deren Oberfläche ein Apolipoprotein E-Peptid gekoppelt war. Es konnte gezeigt werden, das die Nanopartikelschale im Gehirn abgebaut wird, der Wirkstoff freigesetzt wird und an Amyloid β, einem Marker der Alzheimer-Krankheit, bindet

A Role for TLR4 in Clostridium difficile Infection and the Recognition of Surface Layer Proteins

Clostridium difficile is the etiological agent of antibiotic-associated diarrhoea (AAD) and pseudomembranous colitis in humans. The role of the surface layer proteins (SLPs) in this disease has not yet been fully explored. The aim of this study was to investigate a role for SLPs in the recognition of C. difficile and the subsequent activation of the immune system. Bone marrow derived dendritic cells (DCs) exposed to SLPs were assessed for production of inflammatory cytokines, expression of cell surface markers and their ability to generate T helper (Th) cell responses. DCs isolated from C3H/HeN and C3H/HeJ mice were used in order to examine whether SLPs are recognised by TLR4. The role of TLR4 in infection was examined in TLR4-deficient mice. SLPs induced maturation of DCs characterised by production of IL-12, TNFα and IL-10 and expression of MHC class II, CD40, CD80 and CD86. Furthermore, SLP-activated DCs generated Th cells producing IFNγ and IL-17. SLPs were unable to activate DCs isolated from TLR4-mutant C3H/HeJ mice and failed to induce a subsequent Th cell response. TLR4−/− and Myd88−/−, but not TRIF−/− mice were more susceptible than wild-type mice to C. difficile infection. Furthermore, SLPs activated NFκB, but not IRF3, downstream of TLR4. Our results indicate that SLPs isolated from C. difficile can activate innate and adaptive immunity and that these effects are mediated by TLR4, with TLR4 having a functional role in experimental C. difficile infection. This suggests an important role for SLPs in the recognition of C. difficile by the immune system

Functional Analysis of Host Factors that Mediate the Intracellular Lifestyle of Cryptococcus neoformans

Cryptococcus neoformans (Cn), the major causative agent of human fungal meningoencephalitis, replicates within phagolysosomes of infected host cells. Despite more than a half-century of investigation into host-Cn interactions, host factors that mediate infection by this fungal pathogen remain obscure. Here, we describe the development of a system that employs Drosophila S2 cells and RNA interference (RNAi) to define and characterize Cn host factors. The system recapitulated salient aspects of fungal interactions with mammalian cells, including phagocytosis, intracellular trafficking, replication, cell-to-cell spread and escape of the pathogen from host cells. Fifty-seven evolutionarily conserved host factors were identified using this system, including 29 factors that had not been previously implicated in mediating fungal pathogenesis. Subsequent analysis indicated that Cn exploits host actin cytoskeletal elements, cell surface signaling molecules, and vesicle-mediated transport proteins to establish a replicative niche. Several host molecules known to be associated with autophagy (Atg), including Atg2, Atg5, Atg9 and Pi3K59F (a class III PI3-kinase) were also uncovered in our screen. Small interfering RNA (siRNA) mediated depletion of these autophagy proteins in murine RAW264.7 macrophages demonstrated their requirement during Cn infection, thereby validating findings obtained using the Drosophila S2 cell system. Immunofluorescence confocal microscopy analyses demonstrated that Atg5, LC3, Atg9a were recruited to the vicinity of Cn containing vacuoles (CnCvs) in the early stages of Cn infection. Pharmacological inhibition of autophagy and/or PI3-kinase activity further demonstrated a requirement for autophagy associated host proteins in supporting infection of mammalian cells by Cn. Finally, systematic trafficking studies indicated that CnCVs associated with Atg proteins, including Atg5, Atg9a and LC3, during trafficking to a terminal intracellular compartment that was decorated with the lysosomal markers LAMP-1 and cathepsin D. Our findings validate the utility of the Drosophila S2 cell system as a functional genomic platform for identifying and characterizing host factors that mediate fungal intracellular replication. Our results also support a model in which host Atg proteins mediate Cn intracellular trafficking and replication

Synthesis and properties of a biodegradable polymer-drug conjugate: Methotrexate-poly(glycerol adipate)

Polymer-drug conjugates have been actively developed as potential anticancer drug delivery systems. In this study, we report the first polymer-anticancer drug conjugate with poly(glycerol adipate) (PGA) through the successful conjugation of methotrexate (MTX). MTX-PGA conjugates were controllably and simply fabricated by carbodiimide-mediated coupling reaction with various high molar ratios of MTX. The MTX-PGA conjugate self-assembled into nanoparticles with size dependent on the amount of conjugated MTX and the pH of medium. Change in particle size was attributed to steric hindrance and bulkiness inside the nanoparticle core and dissociation of free functional groups of the drug. The MTX-PGA nanoparticles were physically stable in media with pH range of 5–9 and ionic strength of up to 0.15 M NaCl and further chemically stable against hydrolysis in pH 7.4 medium over 30 days but enzymatically degradable to release unchanged free drug. Although 30%MTX-PGA nanoparticles exhibited only slightly less potency than free MTX in 791T cells in contrast to previously reported human serum albumin-MTX conjugates which had >300 times lower potency than free MTX. However, the MTX nanoparticles showed 7 times higher toxicity to Saos-2 cells than MTX. Together with the enzymic degradation experiments, these results suggest that with a suitable biodegradable polymer a linker moiety is not a necessary component. These easily synthesised PGA drug conjugates lacking a linker moiety could therefore be an effective new pathway for development of polymer drug conjugates

A survey of preferences for respiratory support in the intensive care unit for patients with acute hypoxaemic respiratory failure

Publisher Copyright: © 2023 The Authors. Acta Anaesthesiologica Scandinavica published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Acta Anaesthesiologica Scandinavica Foundation.Background: When caring for mechanically ventilated adults with acute hypoxaemic respiratory failure (AHRF), clinicians are faced with an uncertain choice between ventilator modes allowing for spontaneous breaths or ventilation fully controlled by the ventilator. The preferences of clinicians managing such patients, and what motivates their choice of ventilator mode, are largely unknown. To better understand how clinicians' preferences may impact the choice of ventilatory support for patients with AHRF, we issued a survey to an international network of intensive care unit (ICU) researchers. Methods: We distributed an online survey with 32 broadly similar and interlinked questions on how clinicians prioritise spontaneous or controlled ventilation in invasively ventilated patients with AHRF of different severity, and which factors determine their choice. Results: The survey was distributed to 1337 recipients in 12 countries. Of these, 415 (31%) completed the survey either fully (52%) or partially (48%). Most respondents were identified as medical specialists (87%) or physicians in training (11%). Modes allowing for spontaneous ventilation were considered preferable in mild AHRF, with controlled ventilation considered as progressively more important in moderate and severe AHRF. Among respondents there was strong support (90%) for a randomised clinical trial comparing spontaneous with controlled ventilation in patients with moderate AHRF. Conclusions: The responses from this international survey suggest that there is clinical equipoise for the preferred ventilator mode in patients with AHRF of moderate severity. We found strong support for a randomised trial comparing modes of ventilation in patients with moderate AHRF.Peer reviewe

Nurses' perceptions of aids and obstacles to the provision of optimal end of life care in ICU

Contains fulltext : 172380.pdf (publisher's version ) (Open Access

Structure and properties of drug-loaded polymeric nanoparticles targeting β-amyloid

Polymere Nanopartikel sind ein vielversprechender Ansatz für die Diagnose und Therapie von Krankheiten. Sie ermöglichen den Einsatz von schwerlöslichen oder instabilen Wirkstoffen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit das Targetings, durch gezielte Modifikationen des Nanopartikels wird der Wirkstoff zum Zielort transportiert und kann dort in der gewünschten Form freigesetzt werden; dadurch könnten bei erhöhter Wirksamkeit die Nebenwirkungen von Medikamenten reduziert werden. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung von physikalischen und biochemischen Eigenschaften von Nanopartikeln bestehend aus einem abbaustabilen Polystyren- Kern und einer biologisch abbaubaren Schale aus Polybutylcyanoacrylat. Es werden Methoden beschrieben, um die Größe, Struktur und den Abbau dieser Wirkstoffträger zu untersuchen. Die untersuchten Nanopartikel zeigen RAYLEIGH-Streuung, sowohl Größe als auch Abbau können durch Messung des Absorptionsspektrums bestimmt werden. Weiterhin konnten diese Eigenschaften mit Hilfe von dynamischer und statischer Lichtstreuung sowie Neutronenkleinwinkelstreuung untersucht werden. Bei letzterer Methode konnte gezeigt werden, dass die Schale größtenteils abgebaut werden kann, während der Kern intakt bleibt. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke durch polymere Nanopartikel untersucht. Dabei wurde der fluoreszierende Thioflavine als Modellwirkstoffe eingesetzt. Das Durchdringen der Blut-Hirn-Schranke konnte nur mit Nanopartikeln erreicht werden, an deren Oberfläche ein Apolipoprotein E-Peptid gekoppelt war. Es konnte gezeigt werden, das die Nanopartikelschale im Gehirn abgebaut wird, der Wirkstoff freigesetzt wird und an Amyloid β, einem Marker der Alzheimer-Krankheit, bindet

Structure and properties of drug-loaded polymeric nanoparticles targeting β-amyloid

Polymere Nanopartikel sind ein vielversprechender Ansatz für die Diagnose und Therapie von Krankheiten. Sie ermöglichen den Einsatz von schwerlöslichen oder instabilen Wirkstoffen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit das Targetings, durch gezielte Modifikationen des Nanopartikels wird der Wirkstoff zum Zielort transportiert und kann dort in der gewünschten Form freigesetzt werden; dadurch könnten bei erhöhter Wirksamkeit die Nebenwirkungen von Medikamenten reduziert werden. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung von physikalischen und biochemischen Eigenschaften von Nanopartikeln bestehend aus einem abbaustabilen Polystyren- Kern und einer biologisch abbaubaren Schale aus Polybutylcyanoacrylat. Es werden Methoden beschrieben, um die Größe, Struktur und den Abbau dieser Wirkstoffträger zu untersuchen. Die untersuchten Nanopartikel zeigen RAYLEIGH-Streuung, sowohl Größe als auch Abbau können durch Messung des Absorptionsspektrums bestimmt werden. Weiterhin konnten diese Eigenschaften mit Hilfe von dynamischer und statischer Lichtstreuung sowie Neutronenkleinwinkelstreuung untersucht werden. Bei letzterer Methode konnte gezeigt werden, dass die Schale größtenteils abgebaut werden kann, während der Kern intakt bleibt. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke durch polymere Nanopartikel untersucht. Dabei wurde der fluoreszierende Thioflavine als Modellwirkstoffe eingesetzt. Das Durchdringen der Blut-Hirn-Schranke konnte nur mit Nanopartikeln erreicht werden, an deren Oberfläche ein Apolipoprotein E-Peptid gekoppelt war. Es konnte gezeigt werden, das die Nanopartikelschale im Gehirn abgebaut wird, der Wirkstoff freigesetzt wird und an Amyloid β, einem Marker der Alzheimer-Krankheit, bindet