Targeted Disruption of TgPhIL1 in Toxoplasma gondii Results in Altered Parasite Morphology and Fitness

The inner membrane complex (IMC), a series of flattened vesicles at the periphery of apicomplexan parasites, is thought to be important for parasite shape, motility and replication, but few of the IMC proteins that function in these processes have been identified. TgPhIL1, a Toxoplasma gondii protein that was previously identified through photosensitized labeling with 5-[125I] iodonapthaline-1-azide, associates with the IMC and/or underlying cytoskeleton and is concentrated at the apical end of the parasite. Orthologs of TgPhIL1 are found in other apicomplexans, but the function of this conserved protein family is unknown. As a first step towards determining the function of TgPhIL1 and its orthologs, we generated a T. gondii parasite line in which the single copy of TgPhIL1 was disrupted by homologous recombination. The TgPhIL1 knockout parasites have a distinctly different morphology than wild-type parasites, and normal shape is restored in the knockout background after complementation with the wild-type allele. The knockout parasites are outcompeted in culture by parasites expressing functional TgPhIL1, and they generate a reduced parasite load in the spleen and liver of infected mice. These findings demonstrate a role for TgPhIL1 in the morphology, growth and fitness of T. gondii tachyzoites

Triadin Knockout Syndrome Is Absent in a Multi-Center Molecular Autopsy Cohort of Sudden Infant Death Syndrome and Sudden Unexplained Death in the Young and Is Extremely Rare in the General Population

Background: Triadin knockout syndrome (TKOS) is a potentially lethal arrhythmia disorder caused by recessively inherited null variants in TRDN-encoded cardiac triadin. Despite its malignant phenotype, the prevalence of TKOS in sudden infant death syndrome and sudden unexplained death in the young is unknown. Methods: Exome sequencing was performed on 599 sudden infant death syndrome and 258 sudden unexplained death in the young cases. Allele frequencies of all TRDN null variants identified in the cardiac-specific isoform of TRDN in the Genome Aggregation Database were used to determine the estimated prevalence and ethnic distribution of TKOS. Results: No triadin null individuals were identified in 599 sudden infant death syndrome and 258 sudden unexplained death in the young exomes. Using the Genome Aggregation Database, we estimate the overall prevalence of TKOS to be ≈1:22.7 million individuals. However, TKOS prevalence is 5.5-fold higher in those of African descent (≈1:4.1 million). Conclusions: TKOS is an exceedingly rare clinical entity that does not contribute meaningfully to either sudden infant death syndrome or sudden unexplained death in the young. However, despite its rarity and absence in large sudden death cohorts, TKOS remains a malignant and potentially lethal disorder which requires further research to better care for these patients

High efficiency amine functionalization of cycloolefin polymer surfaces for biodiagnostics

Point-of-care (POC) diagnostics implementing microfluidic technology on single use disposable plastic chips has potential applications in personalized medicine, clinical diagnostics and global health. However, the challenges in commercializing POC devices must be addressed. Immobilization of biomolecules to plastic chips through appropriate surface functionalization is a key issue for the fabrication of new generation biomedical diagnostic devices. The most important requirements for a practicable surface functionalization process are speed, control and reliability. Plasma-based methods can meet these criteria. A single step, solventless, ecofriendly and high throughput nature of plasma processing makes them highly attractive. Here we demonstrate the efficient surface functionalization of a next-generation biosensor material, a chemically inert cycloolefin polymer (COP). The plasma formation of a surface-bound aminated siloxane network from mixed aminopropyltriethoxysilane and ethylenediamine precursors allowed us to form a well-adherent film with an exceptionally high degree of amine functionalization. We deduce that the siloxane was the critical component for radical insertion into the COP and for building a stable network to support the reactive amine functionalities. We present a full physical and chemical characterization of the films, including a detailed study of their swelling in water, using an array of surface analytical techniques: X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray reflectivity, reflection infra-red spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and fluorophore binding reactions. We demonstrate an original approach for qualitatively analyzing the distribution of amine functionalities by counting surface-bound functionalized silica nanoparticles in the AFM. The relative contributions from covalent (specific) and non-covalent (non-specific) reaction chemistry assessed using 3�-fluorescein-labeled ssDNA attachment showed that the non-specific binding could be reduced significantly according to the particular feed gas mixture used to prepare the coating. A reaction mechanism has been proposed for the deposition of amine functionalities on COP plastic and also for enhancing the amine functionalities that affect the non-specific binding significantly. © 2010 The Royal Society of Chemistry

Gegenüberstellung von subjektiven und objektiven Bewertungskriterien in der Videolaryngoskopie zur Dokumentation des Therapieerfolgs bei Injektionslaryngoplastik

Hintergrund: Die Injektionslaryngoplastik kann bei einseitigem Stimmlippenstillstand nach Rekurrensparese oder Stimmlippenatrophie den insuffizienten Glottisschluss teilweise oder vollständig wiederherstellen und so eine effizientere Phonation erreichen. Idealerweise verbessert die Medialisierung der Stimmlippe nicht nur den Glottisschluss, sondern erhöht auch die Regularität und Symmetrie im Schwingungsverhalten durch den gesteigerten Kontakt der Stimmlippen und somit auch die Stimme. Der Therapieerfolg wird im Rahmen des ELS-Protokolls dokumentiert, wobei die Stimmlippendynamik typischerweise anhand der Videolaryngoskopie durch den Arzt beurteilt wird. Ein Vergleich mit objektiven Parametern untersucht einen möglichen Mehrwert von computergestützten Analyseverfahren.Material und Methoden: Über 3 Jahre lang wurden Patienten der Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie Erlangen vor und nach einer Injektionslaryngoplastik mit jeweils 2-4 Verlaufskontrollen in dieser Studie erfasst. Bei jedem Termin wurde standardmäßig das ELS-Protokoll zur Evaluation der Stimme durchgeführt. Neben der Schwere/Position der Parese und der glottalen Fläche bei Atmung wurden die stroboskopischen Aufnahmen dabei durch den behandelnden Arzt anhand einer Skala (0-3) für Verschluss, Symmetrie und Regularität beurteilt. Parallel wurden die verfügbaren Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit Hilfe des Glottis Analysis Tools segmentiert und objektive Parameter berechnet.Ergebnisse: Die computergestützte Auswertung der Video-Parameter ermöglicht eine objektive Beurteilung der Schwingungscharakteristik (Symmetrie, Periodizität und Stimmlippenschluss). Die objektiv berechneten Werte können in einer Korrelationsanalyse mit der subjektiven Bewertung der Laryngoskopie und der logopädischen Untersuchung verglichen werden. Alle erhobenen Daten werden mit Hilfe statistischer Methoden auf signifikante Trends untersucht und bei der Tagung vorgestellt.Diskussion: Die Ergebnisse der Korrelationsanalyse werden im Hinblick auf einen klinischen Mehrwert der Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und der computergestützten Analyseverfahren im Vergleich zur geschulten, aber erfahrungsbasierten Beurteilung durch den Arzt diskutiert. Der Mehraufwand einer zusätzlichen Videolaryngoskopie wird dabei ebenfalls kritisch beleuchtet.Fazit: Die optimale Patientenversorgung und der bestmögliche Therapieverlauf werden durch eine Kombination von evidenzbasiertem Vorgehen und klinischer Expertise erzielt

Therapieverlauf von Augmentationen mit verschiedenen Präparaten bei einseitigem Stimmlippenstillstand

Hintergrund: Der einseitige Stimmlippenstillstand (z.B. bei Parese des N. laryngeus recurrens) kann zu einer schweren Beeinträchtigung der Stimmgebung führen. Vor allem der inkomplette oder fehlende Glottisschluss verhindern eine effiziente Phonation. Wenn die logopädische Therapie keine ausreichende Besserung erzielen kann, stellt die Stimmlippenaugmentation durch Injektionslaryngoplastik eine bewährte Behandlungsmethode dar. Durch die Medialisierung der Stimmlippe wird ein verbesserter Glottisschluss angestrebt. Durch den besseren Kontakt der Stimmlippen wird eine höhere Regularität und Symmetrie im Schwingungsverhalten erwartet. Mit Hilfe von computergestützten Analyseverfahren kann der Einfluss dieses Eingriffs auf die Schwingungscharakteristik der Stimmlippen und das resultierende akustische Signale quantitativ bestimmt werden.Material und Methoden: Für 121 Stimmlippenaugmentation wurden im Zeitraum von 2018-2020 jeweils 2-4 Verlaufskontrollen an Patienten der Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie Erlangen in die Studie aufgenommen und analysiert. Dabei kamen drei verschiedene Präparate zum Einsatz: Hyaluronsäure (80), Hydroxylapatit (22) und Polyacrylamid (19). Gemäß dem ELS Protokoll wurden subjektive und objektive Stimmparameter erhoben und ausgewertet.Ergebnisse: Die computergestützte Auswertung der Video-Parameter ermöglicht eine objektive Beurteilung der Schwingungscharakteristik (Asymmetrie, Periodizität und Stimmlippenschluss) und die akustische Qualität (Rauschen, Regularität) wird auf Basis des Audiosignals berechnet. Außerdem können die objektiv berechneten Werte mit der subjektiven Bewertung der Laryngoskopie und der logopädischen Untersuchung verglichen werden. Alle erhobenen Daten werden mit Hilfe statistischer Methoden auf signifikante Trends untersucht und bei der Tagung vorgestellt.Diskussion: Insbesondere das Material Polyacrylamid ist für die Stimmlippenaugmentation bisher nur wenig erforscht. Für den deutschsprachigen Raum liegen unseres Wissens bisher noch keine systematischen Untersuchungen vor. Aufgrund der weicheren Konsistenz könnte man im Vergleich zum bereits etablierten Hydroxylapatit bessere stimmliche Ergebnisse erwarten.Fazit: Zur Erhöhung der Fallzahlen und Verlängerung der Beobachtungsdauer wird die Studie fortgeführt. Bei ausreichend großer Datenlage kann in Zukunft der Therapieverlauf und Behandlungserfolg unter Berücksichtigung der Ausgangssituation und der Verwendung unterschiedlicher Präparate individuell vorhergesagt werden

Cellular and Axonal Diversity in Molecular Layer Heterotopia of the Rat Cerebellar Vermis

Molecular layer heterotopia of the cerebellar primary fissure are a characteristic of many rat strains and are hypothesized to result from defect of granule cells exiting the external granule cell layer during cerebellar development. However, the cellular and axonal constituents of these malformations remain poorly understood. In the present report, we use histochemistry and immunocytochemistry to identify neuronal, glial, and axonal classes in molecular layer heterotopia. In particular, we identify parvalbumin-expressing molecular layer interneurons in heterotopia as well as three glial cell types including Bergmann glia, Olig2-expressing oligodendrocytes, and Iba1-expressing microglia. In addition, we document the presence of myelinated, serotonergic, catecholaminergic, and cholinergic axons in heterotopia indicating possible spinal and brainstem afferent projections to heterotopic cells. These findings are relevant toward understanding the mechanisms of normal and abnormal cerebellar development

Defensive Perimeter in the Central Nervous System: Predominance of Astrocytes and Astrogliosis during Recovery from Varicella-Zoster Virus Encephalitis

Varicella-zoster virus (VZV) is a highly neurotropic virus that can cause infections in both the peripheral nervous system and the central nervous system. Several studies of VZV reactivation in the peripheral nervous system (herpes zoster) have been published, while exceedingly few investigations have been carried out in a human brain. Notably, there is no animal model for VZV infection of the central nervous system. In this report, we characterized the cellular environment in the temporal lobe of a human subject who recovered from focal VZV encephalitis. The approach included not only VZV DNA/RNA analyses but also a delineation of infected cell types (neurons, microglia, oligodendrocytes, and astrocytes). The average VZV genome copy number per cell was 5. Several VZV regulatory and structural gene transcripts and products were detected. When colocalization studies were performed to determine which cell types harbored the viral proteins, the majority of infected cells were astrocytes, including aggregates of astrocytes. Evidence of syncytium formation within the aggregates included the continuity of cytoplasm positive for the VZV glycoprotein H (gH) fusion-complex protein within a cellular profile with as many as 80 distinct nuclei. As with other causes of brain injury, these results suggested that astrocytes likely formed a defensive perimeter around foci of VZV infection (astrogliosis). Because of the rarity of brain samples from living humans with VZV encephalitis, we compared our VZV results with those found in a rat encephalitis model following infection with the closely related pseudorabies virus and observed similar perimeters of gliosis. IMPORTANCE Investigations of VZV-infected human brain from living immunocompetent human subjects are exceedingly rare. Therefore, much of our knowledge of VZV neuropathogenesis is gained from studies of VZV-infected brains obtained at autopsy from immunocompromised patients. These are not optimal samples with which to investigate a response by a human host to VZV infection. In this report, we examined both flash-frozen and paraffin-embedded formalin-fixed brain tissue of an otherwise healthy young male with focal VZV encephalitis, most likely acquired from VZV reactivation in the trigeminal ganglion. Of note, the cellular response to VZV infection mimicked the response to other causes of trauma to the brain, namely, an ingress of astrocytes and astrogliosis around an infectious focus. Many of the astrocytes themselves were infected; astrocytes aggregated in clusters. We postulate that astrogliosis represents a successful defense mechanism by an immunocompetent human host to eliminate VZV reactivation within neurons