Computer-gestützte Simulation der elektrophysiologischen Eigenschaften einer neocorticalen Pyramidenzelle der Ratte auf der Basis ihrer morphometrischen Charakteristika

Auf der Grundlage von elektrophysiologischen Messungen und konfokalen Schichtbildern einer neocorticalen Pyramidenzelle der Ratte wurde ein Computermodell dieser Zelle erstellt, das es erlaubt, elektrophysiologische Eigenschaften des Neurons zu simulieren. Mithilfe der Patch Clamp-Technik in der Ganzzell-Konfiguration wurden die intrinsischen elektrophysiologischen Eigenschaften des Neurons in vitro bestimmt. Hierzu gehörten: Membranpotential, Eingangswiderstand, somatische Membran¬zeitkonstante und das Strom-Spannungs-Verhalten. Während der Messung wurde in das Neuron der Marker Biocytin injiziert und danach zur mikroskopischen Darstellung mit einem fluoreszierenden Antikörper sichtbar gemacht. Die Schichtbilder der Zelle wurden mit einem konfokalen Lasermikroskop aufgenommen. Das Hintergrundrauschen der Aufnahmen wurde mit einer im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Software reduziert und so das Signal-Rausch-Verhältnis um den Faktor 20 verbessert. Aus den Bildern wurde im Computer mithilfe der Software NeuronStudio (Wearne et al. 2005) ein morphometrisches 3 D-Modell erstellt. Das 3 D-Modell wurde als Kompartimentmodell nach Rall (1977) in die Simulationssoftware NEURON (Hines und Carnevale 1997) übernommen, wo die Patch Clamp-Versuche in einer Computersimulation nachgestellt wurden. Durch Einfügen von geeigneten Ionenleitfähigkeiten in unterschiedliche Kompartimente des Modellneurons konn-ten mit diesem Programm die elektrophysiologischen Eigenschaften der Pyramidenzelle vor allem im unterschwelligen Bereich gut simuliert werden. Das Modell ermöglicht somit überprüfbare Aussagen über die Eigenschaften der Ionenleitfähigkeiten, die zum unterschwelligen elektrophysiologischen Verhalten der Zelle beitragen. Zudem können Hypothesen zum Einfluss verschiedener Ionenleitfähigkeiten auf das Gesamtzellverhalten erstellt und durch Experimente verifiziert oder falsifiziert werden

Computer-gestützte Simulation der elektrophysiologischen Eigenschaften einer neocorticalen Pyramidenzelle der Ratte auf der Basis ihrer morphometrischen Charakteristika

Auf der Grundlage von elektrophysiologischen Messungen und konfokalen Schichtbildern einer neocorticalen Pyramidenzelle der Ratte wurde ein Computermodell dieser Zelle erstellt, das es erlaubt, elektrophysiologische Eigenschaften des Neurons zu simulieren. Mithilfe der Patch Clamp-Technik in der Ganzzell-Konfiguration wurden die intrinsischen elektrophysiologischen Eigenschaften des Neurons in vitro bestimmt. Hierzu gehörten: Membranpotential, Eingangswiderstand, somatische Membran¬zeitkonstante und das Strom-Spannungs-Verhalten. Während der Messung wurde in das Neuron der Marker Biocytin injiziert und danach zur mikroskopischen Darstellung mit einem fluoreszierenden Antikörper sichtbar gemacht. Die Schichtbilder der Zelle wurden mit einem konfokalen Lasermikroskop aufgenommen. Das Hintergrundrauschen der Aufnahmen wurde mit einer im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Software reduziert und so das Signal-Rausch-Verhältnis um den Faktor 20 verbessert. Aus den Bildern wurde im Computer mithilfe der Software NeuronStudio (Wearne et al. 2005) ein morphometrisches 3 D-Modell erstellt. Das 3 D-Modell wurde als Kompartimentmodell nach Rall (1977) in die Simulationssoftware NEURON (Hines und Carnevale 1997) übernommen, wo die Patch Clamp-Versuche in einer Computersimulation nachgestellt wurden. Durch Einfügen von geeigneten Ionenleitfähigkeiten in unterschiedliche Kompartimente des Modellneurons konn-ten mit diesem Programm die elektrophysiologischen Eigenschaften der Pyramidenzelle vor allem im unterschwelligen Bereich gut simuliert werden. Das Modell ermöglicht somit überprüfbare Aussagen über die Eigenschaften der Ionenleitfähigkeiten, die zum unterschwelligen elektrophysiologischen Verhalten der Zelle beitragen. Zudem können Hypothesen zum Einfluss verschiedener Ionenleitfähigkeiten auf das Gesamtzellverhalten erstellt und durch Experimente verifiziert oder falsifiziert werden

Association of prehospital acetylsalicylic acid and heparin administration with favorable neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest: a matched cohort analysis of the German Resuscitation Registry

Purpose!#!To investigate the global burden of sepsis in hospitalized adults by updating and expanding a systematic review and meta-analysis and to compare findings with recent Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) sepsis estimates.!##!Methods!#!Thirteen electronic databases were searched for studies on population-level sepsis incidence defined according to clinical criteria (Sepsis-1, -2: severe sepsis criteria, or sepsis-3: sepsis criteria) or relevant ICD-codes. The search of the original systematic review was updated for studies published 05/2015-02/2019 and complemented by a search targeting low- or middle-income-country (LMIC) studies published 01/1979-02/2019. We performed a random-effects meta-analysis with incidence of hospital- and ICU-treated sepsis and proportion of deaths among these sepsis cases as outcomes.!##!Results!#!Of 4746 results, 28 met the inclusion criteria. 21 studies contributed data for the meta-analysis and were pooled with 30 studies from the original meta-analysis. Pooled incidence was 189 [95% CI 133, 267] hospital-treated sepsis cases per 100,000 person-years. An estimated 26.7% [22.9, 30.7] of sepsis patients died. Estimated incidence of ICU-treated sepsis was 58 [42, 81] per 100,000 person-years, of which 41.9% [95% CI 36.2, 47.7] died prior to hospital discharge. There was a considerably higher incidence of hospital-treated sepsis observed after 2008 (+ 46% compared to the overall time frame).!##!Conclusions!#!Compared to results from the IHME study, we found an approximately 50% lower incidence of hospital-treated sepsis. The majority of studies included were based on administrative data, thus limiting our ability to assess temporal trends and regional differences. The incidence of sepsis remains unknown for the vast majority of LMICs, highlighting the urgent need for improved epidemiological sepsis surveillance

An Assay to Monitor HIV-1 Protease Activity for the Identification of Novel Inhibitors in T-Cells

The emergence of resistant HIV strains, together with the severe side-effects of existing drugs and lack of development of effective anti-HIV vaccines highlight the need for novel antivirals, as well as innovative methods to facilitate their discovery. Here, we have developed an assay in T-cells to monitor the proteolytic activity of the HIV-1 protease (PR). The assay is based on the inducible expression of HIV-1 PR fused within the Gal4 DNA-binding and transactivation domains. The fusion protein binds to the Gal4 responsive element and activates the downstream reporter, enhanced green fluorescent protein (eGFP) gene only in the presence of an effective PR Inhibitor (PI). Thus, in this assay, eGFP acts as a biosensor of PR activity, making it ideal for flow cytometry based screening. Furthermore, the assay was developed using retroviral technology in T-cells, thus providing an ideal environment for the screening of potential novel PIs in a cell-type that represents the natural milieu of HIV infection. Clones with the highest sensitivity, and robust, reliable and reproducible reporter activity, were selected. The assay is easily adaptable to other PR variants, a multiplex platform, as well as to high-throughput plate reader based assays and will greatly facilitate the search for novel peptide and chemical compound based PIs in T-cells