Ciliaten (Protozoa, Ciliophora) des Reisfeldbodens

Reisfeldböden sind die Bodenökosysteme, die während der letzten Dekade am intensivsten studiert wurden. Dabei haben sich Reisfeldböden in den letzten Jahren als geeignetes Modellökosystem zur Untersuchung von mikrobiellen Populationen und biogeochemischen Prozessen im Boden bewährt. Der Einfluß anderer wichtiger Bodenorganismen, wie der Protozoen, wurde bisher nicht studiert. Um den Einfluß dieser Organismen auf die mikrobielle Gemeinschaft (Bakteria und Archaea) und Biogeochemie von anoxischen Reisfeldböden abschätzen zu können, wurde stellvertretend das Taxon Ciliophora Doflein, 1904 als repräsentative und häufige Gruppe der Protozoa untersucht. In dem untersuchten italienischen Reisfeldboden wurden insgesamt 52 Taxa gefunden. Zusätzlich wurde Reisfeldboden anoxisch mit Wasser gesättigt (aber nicht geflutet), für ca. 160 Tage inkubiert. In diesen anoxischen Inkubationen wurden 23 Taxa entdeckt, wovon bisher nur 7 als obligat anaerob bekannt waren. Die anderen 16 Taxa sind als fakultativ anaerobe Taxa anzusehen. Dies zeigte, daß die Toleranz gegen anoxische Verhältnisse unter den Ciliaten des Bodens weiter verbreitet ist als bisher angenommen. Die Zellzahlen in den anoxischen Inkubationen lagen zwischen 34 und 190 Zellen gTG-1 Boden. Bezogen auf Zellzahlen und Biovolumenanteil dominierten in den anoxischen Inkubationen kontinuierlich Arten der obligat anaeroben Gattung Metopus. Weiterhin wurde der Einfluß der Ciliatenfauna auf die mikrobielle Gemeinschaft untersucht. Dabei unterschieden sich die Verteilungen der mikrobiellen Biovolumina an zwei Meßzeitpunkten (Tag 4 und Tag 80) deutlich voneinander. An Tag 4 wurden auch größte und kleinste Zellvolumina (Volumen von 0,25 – 2,25 µm3) gefunden. Eine solche Verteilung der Zellgrößen ist typisch für durch Protozoen beweidete Mikroorganismen. Nach 80 Tagen wurden nur mittlere Volumina gefunden (Volumen von 0,75 – 1,5 µm3). Bestätigt wird dieses Ergebnis durch einen in den ersten 4 Tagen beobachteten negativen Quotient der mikrobiellen und der Ciliatenvolumina. Mit Fluoreszenz in-situ Hybridisierung wurde eine bevorzugte Ingestion von Bakteria nachgewiesen. In einigen Fällen wurden jedoch auch Archaea in den Nahrungsvakuolen detektiert. Zusätzlich zu methanogenen Endosymbionten wurde in einigen Arten der Gattung Metopus ein weiterer den ?–Proteobacteria zugeordneter Endobiont identifiziert. Nähere Informationen zur Physiologie des Endobionten wurden bisher nicht gefunden. Die Bildung von Methan wurde in anoxischen Inkubationen bereits nach 24 h gemessen. Einige Details der frühen Methanogenese sind zur Zeit noch unklar. Eine mögliche Erklärung für die frühe Methanogenese sind methanogene Endosymbionten, wie sie in Ciliaten der Gattung Metopus gefunden wurden. Anhand von eigenen Zellzahlbestimmungen und Werten aus der Literatur (Fenchel T. und Finlay B.J. 1995: Ecology and evolution in anoxic worlds. Oxford University Press) wurden zwei Modelle zur potentiellen CH4-Produktion der methanogenen Endosymbionten berechnet. Diese Modelle erklärten 2 bzw. 59% des in den ersten zwei Wochen gebildeten CH4. Das erste Modell (2%) berücksichtigte am detailliertesten das untersuchte Habitat und wurde demnach bevorzugt. Eine Hemmung von Eukaryonten mit spezifischen Inhibitoren bewirkte in anoxischen Inkubationen eine deutliche Erhöhung der CH4-Produktion. Die Summe des zusätzlich gebildeten CH4 war weder über den vom Inhibitor eingebrachten Kohlenstoff noch über einen Abbau lysierter Ciliatenbiomasse zu erklären. Es wurde daher eine -durch Beweidung von Ciliaten induzierte- Unterdrückung der aktiven, freilebenden Methanogenen postuliert. Anhand der in dieser Arbeit gewonnenen Daten wurde gezeigt, daß Protozoen auch in Inkubationen anoxischen Reisfeldbodens einen deutlichen, aber zeitlich begrenzten Einfluß auf die mikrobielle Gemeinschaft und die Methanogenese haben. Berücksichtigt man, daß die Ciliaten nur eine der vier häufigsten Protozoengruppen darstellen, lassen diese Ergebnisse einen noch deutlicheren Einfluß der gesamten Protozoenfauna erwarten. Um die relative Abundanz und Diversität der gesamten Protozoenfauna abschätzen zu können, soll in einem kommenden Projekt eine molekulare Charakterisierung der Gemeinschaft auf Basis der 18S rDNS erfolgen

Search for dark matter produced in association with bottom or top quarks in √s = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for weakly interacting massive particle dark matter produced in association with bottom or top quarks is presented. Final states containing third-generation quarks and miss- ing transverse momentum are considered. The analysis uses 36.1 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS experiment at √s = 13 TeV in 2015 and 2016. No significant excess of events above the estimated backgrounds is observed. The results are in- terpreted in the framework of simplified models of spin-0 dark-matter mediators. For colour- neutral spin-0 mediators produced in association with top quarks and decaying into a pair of dark-matter particles, mediator masses below 50 GeV are excluded assuming a dark-matter candidate mass of 1 GeV and unitary couplings. For scalar and pseudoscalar mediators produced in association with bottom quarks, the search sets limits on the production cross- section of 300 times the predicted rate for mediators with masses between 10 and 50 GeV and assuming a dark-matter mass of 1 GeV and unitary coupling. Constraints on colour- charged scalar simplified models are also presented. Assuming a dark-matter particle mass of 35 GeV, mediator particles with mass below 1.1 TeV are excluded for couplings yielding a dark-matter relic density consistent with measurements

A Solve-RD ClinVar-based reanalysis of 1522 index cases from ERN-ITHACA reveals common pitfalls and misinterpretations in exome sequencing

Purpose Within the Solve-RD project (https://solve-rd.eu/), the European Reference Network for Intellectual disability, TeleHealth, Autism and Congenital Anomalies aimed to investigate whether a reanalysis of exomes from unsolved cases based on ClinVar annotations could establish additional diagnoses. We present the results of the “ClinVar low-hanging fruit” reanalysis, reasons for the failure of previous analyses, and lessons learned. Methods Data from the first 3576 exomes (1522 probands and 2054 relatives) collected from European Reference Network for Intellectual disability, TeleHealth, Autism and Congenital Anomalies was reanalyzed by the Solve-RD consortium by evaluating for the presence of single-nucleotide variant, and small insertions and deletions already reported as (likely) pathogenic in ClinVar. Variants were filtered according to frequency, genotype, and mode of inheritance and reinterpreted. Results We identified causal variants in 59 cases (3.9%), 50 of them also raised by other approaches and 9 leading to new diagnoses, highlighting interpretation challenges: variants in genes not known to be involved in human disease at the time of the first analysis, misleading genotypes, or variants undetected by local pipelines (variants in off-target regions, low quality filters, low allelic balance, or high frequency). Conclusion The “ClinVar low-hanging fruit” analysis represents an effective, fast, and easy approach to recover causal variants from exome sequencing data, herewith contributing to the reduction of the diagnostic deadlock

Ciliaten (Protozoa, Ciliophora) des Reisfeldbodens

Reisfeldböden sind die Bodenökosysteme, die während der letzten Dekade am intensivsten studiert wurden. Dabei haben sich Reisfeldböden in den letzten Jahren als geeignetes Modellökosystem zur Untersuchung von mikrobiellen Populationen und biogeochemischen Prozessen im Boden bewährt. Der Einfluß anderer wichtiger Bodenorganismen, wie der Protozoen, wurde bisher nicht studiert. Um den Einfluß dieser Organismen auf die mikrobielle Gemeinschaft (Bakteria und Archaea) und Biogeochemie von anoxischen Reisfeldböden abschätzen zu können, wurde stellvertretend das Taxon Ciliophora Doflein, 1904 als repräsentative und häufige Gruppe der Protozoa untersucht. In dem untersuchten italienischen Reisfeldboden wurden insgesamt 52 Taxa gefunden. Zusätzlich wurde Reisfeldboden anoxisch mit Wasser gesättigt (aber nicht geflutet), für ca. 160 Tage inkubiert. In diesen anoxischen Inkubationen wurden 23 Taxa entdeckt, wovon bisher nur 7 als obligat anaerob bekannt waren. Die anderen 16 Taxa sind als fakultativ anaerobe Taxa anzusehen. Dies zeigte, daß die Toleranz gegen anoxische Verhältnisse unter den Ciliaten des Bodens weiter verbreitet ist als bisher angenommen. Die Zellzahlen in den anoxischen Inkubationen lagen zwischen 34 und 190 Zellen gTG-1 Boden. Bezogen auf Zellzahlen und Biovolumenanteil dominierten in den anoxischen Inkubationen kontinuierlich Arten der obligat anaeroben Gattung Metopus. Weiterhin wurde der Einfluß der Ciliatenfauna auf die mikrobielle Gemeinschaft untersucht. Dabei unterschieden sich die Verteilungen der mikrobiellen Biovolumina an zwei Meßzeitpunkten (Tag 4 und Tag 80) deutlich voneinander. An Tag 4 wurden auch größte und kleinste Zellvolumina (Volumen von 0,25 – 2,25 µm3) gefunden. Eine solche Verteilung der Zellgrößen ist typisch für durch Protozoen beweidete Mikroorganismen. Nach 80 Tagen wurden nur mittlere Volumina gefunden (Volumen von 0,75 – 1,5 µm3). Bestätigt wird dieses Ergebnis durch einen in den ersten 4 Tagen beobachteten negativen Quotient der mikrobiellen und der Ciliatenvolumina. Mit Fluoreszenz in-situ Hybridisierung wurde eine bevorzugte Ingestion von Bakteria nachgewiesen. In einigen Fällen wurden jedoch auch Archaea in den Nahrungsvakuolen detektiert. Zusätzlich zu methanogenen Endosymbionten wurde in einigen Arten der Gattung Metopus ein weiterer den ?–Proteobacteria zugeordneter Endobiont identifiziert. Nähere Informationen zur Physiologie des Endobionten wurden bisher nicht gefunden. Die Bildung von Methan wurde in anoxischen Inkubationen bereits nach 24 h gemessen. Einige Details der frühen Methanogenese sind zur Zeit noch unklar. Eine mögliche Erklärung für die frühe Methanogenese sind methanogene Endosymbionten, wie sie in Ciliaten der Gattung Metopus gefunden wurden. Anhand von eigenen Zellzahlbestimmungen und Werten aus der Literatur (Fenchel T. und Finlay B.J. 1995: Ecology and evolution in anoxic worlds. Oxford University Press) wurden zwei Modelle zur potentiellen CH4-Produktion der methanogenen Endosymbionten berechnet. Diese Modelle erklärten 2 bzw. 59% des in den ersten zwei Wochen gebildeten CH4. Das erste Modell (2%) berücksichtigte am detailliertesten das untersuchte Habitat und wurde demnach bevorzugt. Eine Hemmung von Eukaryonten mit spezifischen Inhibitoren bewirkte in anoxischen Inkubationen eine deutliche Erhöhung der CH4-Produktion. Die Summe des zusätzlich gebildeten CH4 war weder über den vom Inhibitor eingebrachten Kohlenstoff noch über einen Abbau lysierter Ciliatenbiomasse zu erklären. Es wurde daher eine -durch Beweidung von Ciliaten induzierte- Unterdrückung der aktiven, freilebenden Methanogenen postuliert. Anhand der in dieser Arbeit gewonnenen Daten wurde gezeigt, daß Protozoen auch in Inkubationen anoxischen Reisfeldbodens einen deutlichen, aber zeitlich begrenzten Einfluß auf die mikrobielle Gemeinschaft und die Methanogenese haben. Berücksichtigt man, daß die Ciliaten nur eine der vier häufigsten Protozoengruppen darstellen, lassen diese Ergebnisse einen noch deutlicheren Einfluß der gesamten Protozoenfauna erwarten. Um die relative Abundanz und Diversität der gesamten Protozoenfauna abschätzen zu können, soll in einem kommenden Projekt eine molekulare Charakterisierung der Gemeinschaft auf Basis der 18S rDNS erfolgen

Functional Outcome of Intravenous Thrombolysis in Patients With Lacunar Infarcts in the WAKE-UP Trial

Importance: The rationale for intravenous thrombolysis in patients with lacunar infarcts is debated, since it is hypothesized that the microvascular occlusion underlying lacunar infarcts might not be susceptible to pharmacological reperfusion treatment. Objective: To study the efficacy and safety of intravenous thrombolysis among patients with lacunar infarcts. Design, Setting, and Participants: This exploratory secondary post hoc analysis of the WAKE-UP trial included patients who were screened and enrolled between September 2012 and June 2017 (with final follow-up in September 2017). The WAKE-UP trial was a multicenter, double-blind, placebo-controlled randomized clinical trial to study the efficacy and safety of intravenous thrombolysis with alteplase in patients with an acute stroke of unknown onset time, guided by magnetic resonance imaging. All 503 patients randomized in the WAKE-UP trial were reviewed for lacunar infarcts. Diagnosis of lacunar infarcts was based on magnetic resonance imaging and made by consensus of 2 independent investigators blinded to clinical information. Main Outcomes and Measures: The primary efficacy variable was favorable outcome defined by a score of 0 to 1 on the modified Rankin Scale at 90 days after stroke, adjusted for age and severity of symptoms. Results: Of the 503 patients randomized in the WAKE-UP trial, 108 patients (including 74 men [68.5%]) had imaging-defined lacunar infarcts, whereas 395 patients (including 251 men [63.5%]) had nonlacunar infarcts. Patients with lacunar infarcts were younger than patients with nonlacunar infarcts (mean age [SD], 63 [12] years vs 66 [12] years; P = .003). Of patients with lacunar infarcts, 55 (50.9%) were assigned to treatment with alteplase and 53 (49.1%) to receive placebo. Treatment with alteplase was associated with higher odds of favorable outcome, with no heterogeneity of treatment outcome between lacunar and nonlacunar stroke subtypes. In patients with lacunar strokes, a favorable outcome was observed in 31 of 53 patients (59%) in the alteplase group compared with 24 of 52 patients (46%) in the placebo group (adjusted odds ratio [aOR], 1.67 [95% CI, 0.77-3.64]). There was 1 death and 1 symptomatic intracranial hemorrhage according to Safe Implementation of Thrombolysis in Stroke-Monitoring Study criteria in the alteplase group, while no death and no symptomatic intracranial hemorrhage occurred in the placebo group. The distribution of the modified Rankin Scale scores 90 days after stroke also showed a nonsignificant shift toward better outcomes in patients with lacunar infarcts treated with alteplase, with an adjusted common odds ratio of 1.94 (95% CI, 0.95-3.93). Conclusions and Relevance: While the WAKE-UP trial was not powered to demonstrate the efficacy of treatment in subgroups of patients, the results indicate that the association of intravenous alteplase with functional outcome does not differ in patients with imaging-defined lacunar infarcts compared with those experiencing other stroke subtypes.status: publishe

Quantitative Signal Intensity in Fluid-Attenuated Inversion Recovery and Treatment Effect in the WAKE-UP Trial

International audienceBackground and Purpose— Relative signal intensity of acute ischemic stroke lesions in fluid-attenuated inversion recovery (fluid-attenuated inversion recovery relative signal intensity [FLAIR-rSI]) magnetic resonance imaging is associated with time elapsed since stroke onset with higher intensities signifying longer time intervals. In the randomized controlled WAKE-UP trial (Efficacy and Safety of MRI-Based Thrombolysis in Wake-Up Stroke Trial), intravenous alteplase was effective in patients with unknown onset stroke selected by visual assessment of diffusion weighted imaging fluid-attenuated inversion recovery mismatch, that is, in those with no marked fluid-attenuated inversion recovery hyperintensity in the region of the acute diffusion weighted imaging lesion. In this post hoc analysis, we investigated whether quantitatively measured FLAIR-rSI modifies treatment effect of intravenous alteplase. Methods— FLAIR-rSI of stroke lesions was measured relative to signal intensity in a mirrored region in the contralesional hemisphere. The relationship between FLAIR-rSI and treatment effect on functional outcome assessed by the modified Rankin Scale (mRS) after 90 days was analyzed by binary logistic regression using different end points, that is, favorable outcome defined as mRS score of 0 to 1, independent outcome defined as mRS score of 0 to 2, ordinal analysis of mRS scores (shift analysis). All models were adjusted for National Institutes of Health Stroke Scale at symptom onset and stroke lesion volume. Results— FLAIR-rSI was successfully quantified in stroke lesions in 433 patients (86% of 503 patients included in WAKE-UP). Mean FLAIR-rSI was 1.06 (SD, 0.09). Interaction of FLAIR-rSI and treatment effect was not significant for mRS score of 0 to 1 ( P =0.169) and shift analysis ( P =0.086) but reached significance for mRS score of 0 to 2 ( P =0.004). We observed a smooth continuing trend of decreasing treatment effects in relation to clinical end points with increasing FLAIR-rSI. Conclusions— In patients in whom no marked parenchymal fluid-attenuated inversion recovery hyperintensity was detected by visual judgement in the WAKE-UP trial, higher FLAIR-rSI of diffusion weighted imaging lesions was associated with decreased treatment effects of intravenous thrombolysis. This parallels the known association of treatment effect and elapsing time of stroke onset

Intravenous alteplase for stroke with unknown time of onset guided by advanced imaging: systematic review and meta-analysis of individual patient data

Background: Patients who have had a stroke with unknown time of onset have been previously excluded from thrombolysis. We aimed to establish whether intravenous alteplase is safe and effective in such patients when salvageable tissue has been identified with imaging biomarkers. Methods: We did a systematic review and meta-analysis of individual patient data for trials published before Sept 21, 2020. Randomised trials of intravenous alteplase versus standard of care or placebo in adults with stroke with unknown time of onset with perfusion-diffusion MRI, perfusion CT, or MRI with diffusion weighted imaging-fluid attenuated inversion recovery (DWI-FLAIR) mismatch were eligible. The primary outcome was favourable functional outcome (score of 0–1 on the modified Rankin Scale [mRS]) at 90 days indicating no disability using an unconditional mixed-effect logistic-regression model fitted to estimate the treatment effect. Secondary outcomes were mRS shift towards a better functional outcome and independent outcome (mRS 0–2) at 90 days. Safety outcomes included death, severe disability or death (mRS score 4–6), and symptomatic intracranial haemorrhage. This study is registered with PROSPERO, CRD42020166903. Findings: Of 249 identified abstracts, four trials met our eligibility criteria for inclusion: WAKE-UP, EXTEND, THAWS, and ECASS-4. The four trials provided individual patient data for 843 individuals, of whom 429 (51%) were assigned to alteplase and 414 (49%) to placebo or standard care. A favourable outcome occurred in 199 (47%) of 420 patients with alteplase and in 160 (39%) of 409 patients among controls (adjusted odds ratio [OR] 1·49 [95% CI 1·10–2·03]; p=0·011), with low heterogeneity across studies (I 2=27%). Alteplase was associated with a significant shift towards better functional outcome (adjusted common OR 1·38 [95% CI 1·05–1·80]; p=0·019), and a higher odds of independent outcome (adjusted OR 1·50 [1·06–2·12]; p=0·022). In the alteplase group, 90 (21%) patients were severely disabled or died (mRS score 4–6), compared with 102 (25%) patients in the control group (adjusted OR 0·76 [0·52–1·11]; p=0·15). 27 (6%) patients died in the alteplase group and 14 (3%) patients died among controls (adjusted OR 2·06 [1·03–4·09]; p=0·040). The prevalence of symptomatic intracranial haemorrhage was higher in the alteplase group than among controls (11 [3%] vs two [<1%], adjusted OR 5·58 [1·22–25·50]; p=0·024). Interpretation: In patients who have had a stroke with unknown time of onset with a DWI-FLAIR or perfusion mismatch, intravenous alteplase resulted in better functional outcome at 90 days than placebo or standard care. A net benefit was observed for all functional outcomes despite an increased risk of symptomatic intracranial haemorrhage. Although there were more deaths with alteplase than placebo, there were fewer cases of severe disability or death. Funding: None