Schlagwort-Archiv: Paper of the Month

„Paper of the Month“ Januar 2022 geht an Jan Ernsting und Tim Hahn aus dem Institut für Translationale Psychiatrie

Für den Monat Januar 2022 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Jan Ernsting und Tim Hahn aus dem Institut für Translationale Psychiatrie für die Publikation: An uncertainty-aware, shareable, and transparent neural network architecture for brain-age modeling in der Zeitschrift Science Advances, 8(1).2022: eabg9471 [Volltext].

Die Abweichung zwischen chronologischem und aus Neuroimaging-Daten vorhergesagtem Alter ist ein sensibler Risikomarker für krankheitsübergreifende Hirnveränderungen. Die dem Gebiet zugrundeliegenden Modelle des maschinellen Lernens berücksichtigen jedoch keine Modell-Unsicherheit, wodurch die Ergebnisse von der Trainingsdatendichte und -variabilität abhängen. Außerdem basieren bestehende Modelle häufig auf homogenen und unvalidierten Trainingssets.

Unser neuronales Netzwerkmodell bietet, basierend auf Monte-Carlo Dropout Composite-Quantile-Regression (MCCQR), eine robuste, verteilungsfreie Unsicherheitsschätzung und erzielt niedrigere Fehlerraten im Vergleich zu bestehenden Modellen in zehn Rekrutierungszentren und in drei unabhängigen Validierungsstichproben. Anhand zweier Beispiele zeigen wir, dass es zuvor gefundene Scheinkorrelationen verhindern kann und die Power erhöht, abweichende Gehirnalterung zu erkennen. Zudem kann das vortrainierte Modell nun öffentlich verfügbar gemacht werden.

Das MCCQR Neural Network ermöglicht es allen Forschern, Hirnaltersunterschiede für eigene Daten zu berechnen, was eine einfache und robuste Risikoquantifizierung in Bezug auf Hirnaltersunterschiede über Krankheiten hinweg ermöglicht.

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„Paper of the Month“ Dezember 2021 geht an Josef Stolberg-Stolberg, Christoph Katthagen und Jeanette Köppe aus der UCH-Klinik und dem IBKF-Institut

Für den Monat Dezember 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Prof. Dr. Christoph Katthagen, Dr. Jeanette Köppe und Dr. Josef Stolberg-Stolberg aus der Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie sowie dem Institut für Biometrie und Klinische Forschung für die Publikation: The Surgical Treatment of Proximal Humeral Fractures in Elderly Patients—An Analysis of the Long-Term Course of Locked Plate Fixation and Reverse Total Shoulder Arthroplasty Based on Health Insurance Data in der Zeitschrift Deutsches Ärzteblatt International, 118.2021: 817-23 [Volltext (deutsch) – „the English full text will be published approximately two weeks after the German print edition has been published].

Oberarmkopfbrüche beim älteren Patienten können unter anderem mit einer winkelstabilen Plattenosteosynthese oder einer inversen Schulterprothese versorgt werden. Bisher jedoch ist nicht klar, welches der beiden Verfahren überlegen ist. Mittels der Analyse von Krankenkassendaten von insgesamt  53.971 Patienten mit einem medianen Follow-up von 52 Monaten konnten das Forschungsteam nach Adjustierung auf patienten-individuelle Faktoren zeigen, dass die inverse Schulterprothese mit einer geringeren Mortalität, weniger schweren Komplikationen und weniger Revisionseingriffen assoziiert ist.

Die Komplikationsanalyse der Studienautoren deutet auf eine Überlegenheit der inversen Schulterprothese gegenüber der winkelstabilen Plattenosteosynthese hin. Weitere klinische Studien sind notwendig, um die gewonnenen Daten um den Aspekt der Funktionalität zu ergänzen.

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„Paper of the Month“ November 2021 geht an Damilola Victoria Tomori, Veronika Jäger und André Karch aus der Epidemiologie

Für den Monat November 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Damilola Victoria Tomori, Dr. Veronika Jäger und Prof. André Karch aus dem Institut für Epidemiologie und Sozialmedizin für die Publikation: Individual social contact data and population mobility data as early markers of SARS-CoV-2 transmission dynamics during the first wave in Germany—an analysis based on the COVIMOD study in der Zeitschrift BMC Medicine, 19.2021: 271 [Volltext], [Volltext].

Nicht-pharmazeutische Maßnahmen, die sich auf Kontaktreduktionen konzentrieren, sind einer der Eckpfeiler der Pandemiebekämpfung. Die Wirkung dieser Maßnahmen auf die Übertragung von Infektionskrankheiten kann jedoch nur indirekt und mit erheblicher Zeitverzögerung beurteilt werden. Hingegen können Daten über soziale Kontakte, die auf Kontaktumfragen und Daten über die Mobilität der Bevölkerung basieren, Informationen nahezu in Echtzeit liefern.

In dieser Arbeit wurden die Veränderungen im Kontaktverhalten und der Bevölkerungsmobilität während der ersten SARS-CoV-2-Welle in Deutschland (04/2020 bis 06/2020) quantifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass die größte Kontaktreduktion Ende 04/2020 auftrat und bis Ende 06/2020 langsam abnahm. Die relative Reduktion der Infektionsdynamik, basierend auf den Daten der Kontaktumfragen, spiegelte die vom RKI geschätzte Infektionsdynamik gut wider. Mobilitätsdaten überschätzten die Infektionsdynamik während der gesamten Studie erheblich. Auch nach Einführung von Skalierungsfaktoren und spezifischen Gewichtungen verschiedener Kontakt- und Mobilitätsarten spiegelten die Schätzungen auf der Grundlage von Kontaktdaten die gemessene Infektionsdynamik besser wider.

Änderungen in der Bevölkerungsmobilität reichen nicht aus, um die durch Maßnahmen ausgelösten Veränderungen der Übertragungsdynamik zu reflektieren. Ein komplementärer Ansatz, der das soziale Kontaktverhalten und die Bevölkerungsmobilität einbezieht, ist notwendig, um die Übertragungsdynamik besser widerzuspiegeln.

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„Paper of the Month“ Oktober 2021 geht an Dr. Philipp Backhaus aus der Nuklearmedizin und Dr. Matthias Burg aus der Radiologie

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Für den Monat Oktober 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Dr. Philipp Backhaus aus der Nuklearmedizin und Dr. Matthias Burg aus der Radiologie für die Publikation: Simultaneous FAPI PET/MRI Targeting the Fibroblast-Activation Protein for Breast Cancer in der Zeitschrift Radiology. 2021 Oct 12. [Volltext]

Die MRT-Untersuchung der Brust ist eine wichtige Modalität für die bildgebende Beurteilung von Brustkrebs. PET/MRT erlaubt die Kombination dieser Untersuchung mit der gleichzeitigen Messung von Radiotracern, um so die Spezifität zur Detektion von Krebs zu erhöhen. 68Ga-FAPI-46 ist ein neuer Radiotracer, der an das Fibroblasten Aktivierungs-Protein (FAP) bindet. FAP ist im Stroma von verschiedenen Krebsarten exprimiert, so auch in Brustkrebs.

Es wurden Daten von 19 Patientinnen mit Brustkrebs analysiert, bei denen 68Ga-FAPI-46-Brust-PET/MRT und Ganzkörper-PET/CT bzw. -PET/MRT im Rahmen der klinischen Ausbreitungsdiagnostik zum Einsatz kam. FAPI reicherte sich in primären Brusttumoren, Lymphknoten- und Fernmetastasen mit sehr hoher Intensität an. Im Vergleich zu konventioneller Bildgebung konnten in zwei Frauen neue Tumorläsionen innerhalb der Brust dargestellt werden. In sieben Patientinnen etablierte oder untermauerte FAPI-PET den Befall weiterer Lymphknotenstationen. In zwei Frauen wurden zusätzliche Fernmetastasen dargestellt. Die neue Bildgebung führte bei drei Patientinnen zu einer Änderung des weiteren Managements. Hierbei erwies sich insbesondere die integrierte Anwendung von PET und MRT aufgrund synergistischer Effekte als wertvoll.

Dies ist die erste systematische Analyse über FAPI-PET/MRT bei Brustkrebs. Im Vergleich zu bisher verfügbaren Methoden wie 18F-FDG-PET lassen sich insbesondere primäre Brusttumore besser darstellen. Dies ist wichtig für die Konzeption zukünftiger prospektiver Studien mit dem Ziel, FAPI-PET/MRT zur Diagnostik von Brustkrebs klinisch zu etablieren.

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„Paper of the Month“ September 2021 geht an Dr. Fabian Frontzek und Dr. Michael Grau aus der Medizinischen Klinik A

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Für den Monat September 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Dr. Fabian Frontzek und Dr. Michael Grau aus der Medizinischen Klinik A und für die Publikation: Molecular and functional profiling identifies new targetable vulnerabilities in plasmablastic lymphoma in der Zeitschrift Nature Communications. 2021 Aug 31. [Volltext]

Beim plasmablastischen Lymphom (PBL) handelt es sich um ein sehr seltenes aggressives B-Zell-Lymphom mit äußerst ungünstiger Prognose. Die Lymphomzellen zeigen eine plasmazytische Differenzierung mit Verlust von klassischen B-Zell-Markern wie CD20. In etwa 50 Prozent der Fälle lässt sich eine MYC-Translokation nachweisen. Weiterhin zeigt sich eine Assoziation mit einer Immundefizienz der Patienten sowie eine häufige EBV-Infektion der Lymphomzellen.

Diese Arbeit beschreibt eine umfassende molekulare Charakterisierung von 96 primären PBL-Patientenproben mittels Whole Exome Sequencing und einer genomweiten Bestimmung der Kopienzahl. Weiterhin wurden neue therapeutische Targets funktionell validiert. In dieser internationalen Kooperation wurden Proben sowie klinische Daten aus 13 europäischen Lymphomzentren eingeschlossen. Dabei konnten bisher unbekannte rekurrente aktivierende Alterationen im RAS-RAF-, JAK-STAT- und NOTCH-Signalweg sowie fokale Amplifikationen der Onkogene IRF4 und MCL1 detektiert werden. In einem PBL-Model konnten wir den JAK-STAT- und IRF4-Signalweg als neue vielsprechende molekulare Zielstrukturen identifizieren.

Die vorliegende Arbeit stellt die bislang weltweit umfassendste molekulare Charakterisierung des sehr selten plasmablastischen Lymphoms dar. Neu identifizierte therapeutische Zielstrukturen ermöglichen gegebenenfalls die Verbesserung der Behandlung Betroffener.

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„Paper of the Month“ August 2021 geht an Daria Müller aus der Medizinischen Klinik D

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Für den Monat August 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Daria Müller, Thomas Weide und Jürgen Schmitz aus der Medizinischen Klinik D und dem Institut für Experimentelle Pathologie für die Publikation: Evolution of renal-disease factor APOL1 results in cis and trans orientations at the endoplasmic reticulum that both show cytotoxic effects in der Zeitschrift Molecular Biology and Evolution. 2021 Jul 29. [Volltext]

APOL1 ist das jüngste Mitglied einer Genfamilie, die sich in Mensch und Maus völlig unabhängig voneinander entwickelt hat. Im Blutserum schützt es den Menschen vor Erregern der Afrikanischen Schlafkrankheit (Trypanosomen). Bei einigen APOL1-Varianten ist der Schutz vor diesen einzelligen Blutparasiten allerdings mit einem starken Risiko für schwere Nierenerkrankungen verbunden.

Wie APOL1 auf molekularer Ebene Zellen schädigt, wird derzeit intensiv erforscht. Diskutiert werden ER-Stress, Mitochondrien-Schädigungen, aber auch eine fehlgestörte Porenfunktion an der Plasmamembran. Die unterschiedlichen Erklärungsansätze schließen sich allerdings zum Teil gegenseitig aus, da sie voraussetzen, dass sich APOL1 entweder auf der zytoplasmatischen oder auf der luminalen Seite intrazellulärer Membranen befindet.

Evolutions- und zellbiologische Untersuchungen der Forschungsgruppe konnten diese Unklarheiten zwischen den verschiedenen Ansätzen nun aufheben, da die Studie erstmalig zeigt, dass APOL1 (im Gegensatz zu allen anderen Mitgliedern der Genfamilie) in zwei verschiedenen ER-Orientierungen vorliegt, die beide mit zellschädigenden Effekten verbunden sein können.

Die Erkenntnis, dass APOL1-Pools gleichzeitig in verschiedenen Orientierungen an zellulären Membranen vorliegen können, eröffnet neue Sichtweisen auf die bereits identifizierten mit APOL1 verbundenen zytotoxischen Effekte. Dies bietet vermutlich neue Möglichkeiten für die Entwicklung von therapeutischen Ansätzen und Drug-Screening-Experimenten.

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„Paper of the Month“ Juli 2021 geht an David Schafflick, Jolien Wolbert und Michael Heming aus der Translationalen Neurologie

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Für den Monat Juli 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an David Schafflick, Jolien Wolbert und Michael Heming aus dem Institut für Translationale Neurologie für die Publikation: Single-cell profiling of CNS border compartment leukocytes reveals that B cells and their progenitors reside in non-diseased meninges in der Zeitschrift Nature Neuroscience. 2021 Jul 12. [Volltext]

Die ZNS-assoziierten Kompartimente, wie ZNS Parenchym, Dura Mater, Pia Mater, Choroid Plexus und Liquor, haben komplexe immunologische Funktionen. Allerdings waren die genauen Zellzusammensetzungen, die Unterschiede zwischen den Kompartimenten und deren Funktionen unter nicht-inflammatorischen und inflammatorischen bisher weitestgehend unbekannt.

Mit Hilfe von RNA-Sequenzierung auf Einzelzellebene wurde herausgefunden, dass Leukozyten aus ZNS Parenchym, Pia Mater, Dura Mater, Choroid Plexus und Liquor eine hochspezifische Zusammensetzung und Expressionsmuster haben. Es konnte gezeigt werden, dass die murine Dura Mater über eine große Population von B-Zellen verfügt. Diese B-Zellen haben eine langsame Migrationsgeschwindigkeit und eine lange Aufenthaltsdauer im Gewebe und reifen unter Neuroinflammation. Die Dura beherbergt außerdem B-Zell-Vorläufer im pro-B-Zell Stadium, die normalerweise nicht außerhalb des Knochenmarks zu finden sind und auch nicht aus der Peripherie oder dem Schädel-Knochenmark stammen. Aus diesem Grund konnte die Dura als unerwarteter Aufenthaltsort für B-Zellen und wahrscheinlich deren Entwicklung identifiziert werden.

Diese Erkenntnisse liefern die Basis für das Verständnis von Zusammensetzung und Funktion von Immunzellen in ZNS-assoziierten Geweben. Sie helfen zu verstehen, welche Mechanismen Entzündungsreaktionen im ZNS auslösen. Darauf aufbauend können in Zukunft Therapien entwickelt werden, die speziell gegen diese Mechanismen wirken oder diese blockieren.

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„Paper of the Month“ Juni 2021 geht an Dr. Denise Beckman aus dem Institut für Muskuloskelettale Medizin

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Für den Monat Juni 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Dr. Denise Beckman aus dem Institut für Muskuloskelettale Medizin für die Publikation: Lasp1 regulates adherens junction dynamics and fibroblast transformation in destructive arthritis in der Zeitschrift Nature Communications. 3624.2021 [Volltext]

Die gelenkzerstörende Arthritis bei rheumatoiden Erkrankungen ist in unserer Gesellschaft ein enormes Problem. Die Autoren untersuchen Fibroblasten-ähnliche Synoviozyten, Zellen, die an diesen Prozessen invasiv teilnehmen auf ihre epigenomische Steuerung. Parallel spielen hier Mausmodelle und menschliches Material eine Rolle. Die Autoren zeigen eine Funktion des Proteins Lasp1 und nachgeordneter Signalwege in der Zell-Zell-Kommunikation in der entzündlichen Gewebereaktion und charakterisieren dieses Molekül als potentielles Target für therapeutische Eingriffe bei diesbezüglichen gelenk-zerstörenden Prozessen.

Es handelt sich um eine methodisch sehr anspruchsvolle Arbeit mit grundsätzlicher Bedeutung für entzündliche Gewebestörung und -zerstörung.

In rheumatoider Arthritis (RA) wird der Interaktion von synovialen Fibroblasten (FLS) mit dem Gelenkknorpel eine besondere Bedeutung zugeordnet, da dies die stabile Aktivierung von FLS bedingt und damit zu der Chronifizierung der RA und Gelenkdestruktionen führt. Das Protein Lasp1 wurde initial im Kontext von metastasierenden Tumoren entdeckt und ist an zellulären Prozessen wie Anheftung, Migration und der Bildung von Metastasen beteiligt.

Wir konnten in unseren Experimenten zeigen, dass synoviale Fibroblasten in rheumatoider Arthritis im Vergleich zu gesunden Kontrollen deutliche epigenetische Unterschiede wie z.B. ausgeprägte Hypermethylierungsmuster und Histonmodifikationen in der Lasp1 Genregion aufweisen, die zu einer erhöhten Expression von Lasp1 führen. Außerdem konnten wir Lasp1 als wichtigen Schlüsselfaktor in Cadherin-11 vermittelten Zell-Zell-Kontakten identifizieren, da die Blockade bzw. das Fehlen von Lasp1 einerseits in deutlich veränderten zellulären Interaktionen resultierte und das für RA-FLS charakteristische „tumor-ähnliche“ Migrations- und Invasionspotential verringern und andererseits die klinische Symptomatik und das Ausmaß von Knorpel- und Knochendestruktionen signifikant reduzieren konnte.

Die Deletion von Lasp1 führt zu einem weniger aggressiven FLS-Phänotyp während der rheumatoiden Arthritis und signifikant reduzierten Gelenkdestruktionen. Insgesamt legen unsere Daten nahe, dass Lasp1 ein potenzielles therapeutisches Ziel für die Behandlung von Patienten mit rheumatoider Arthritis darstellen könnte.

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„Paper of the Month“ Mai 2021 geht an Prof. Birgit Burkhardt und Dr. Tasneem Khanam aus der Klinik für Pädiatrische Hämatologie und Onkologie

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Für den Monat Mai 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Prof. Birgit Burkhardt und Dr. Tasneem Khanam aus der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin -Pädiatrische Hämatologie und Onkologie für die Publikation: Integrative genomic analysis of pediatric T- cell lymphoblastic lymphoma reveals candidates of clinical significance der Zeitschrift Blood. 137(17).2021, 2347-59 [Abstract]

Das T-Zell lymphoblastische Lymphome (T-LBL) ist eine heterogene Tumorart. Die schlechten Heilungschancen bei Rezidiven stellen eine große klinische Herausforderung dar. Unzureichende genomweite Daten behindern das Verständnis der Biologie der Krankheitsprogression und des Rückfalls. Die Identifizierung von prognostisch relevanten molekularen Markern ist ein Hauptziel der T-LBL Forschung, bisher leider mit nur überschaubarem Fortschritt.

Dies ist die erste umfassende, systematische Studie, die Rezidivfälle einschließt und einen integrierten Ansatz von Genomik und Epigenomik verwendet, um die Mutationslandschaft von T-LBL zu charakterisieren und Marker von prognostischer Relevanz zu identifizieren. Es konnten NOTCH1 als mutmaßlichen Treiber für T-LBL, sowie eine aktivierte NOTCH/PI3K-AKT-Signalachse und Veränderungen in Zellzyklusregulatoren als das zentrale onkogene Programm für T-LBL identifiziert werden. Weiterhin wurde das mutierte KMT2D als neuer Marker für eine schlechte Prognose identifiziert. Mutationen in KMT2D allein oder in Kombination mit PTEN identifizierten eine Untergruppe von Patienten mit höherer Rückfallinzidenz. Diese Studie wurde an der bisher größten Kohorte von T-LBL-Patienten durchgeführt.

Die Erkenntnisse liefern neue Einblicke in die Pathogenese von T-LBL mit hohem translationalem Potenzial. Die laufende Studie LBL 2018 (NCT04043494) ermöglicht die prospektive Validierung und die Feinabstimmung der Stratifikationskriterien für T-LBL-Risikogruppen kann das Überleben der pädiatrischen Patienten bereits in naher Zukunft verbessern.

 

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„Paper of the Month“ April 2021 geht an Jens Wermers aus der Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie

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Für den Monat April 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Jens Wermers aus der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie für die Publikation: Glenoid concavity has a higher impact on shoulder stability than the size of a bony defect der Zeitschrift Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy. 2021 Apr 11 [Volltext]

Bei der operativen Versorgung einer Schulterinstabilität durch Knochenverlust am Glenoid kann zwischen einer arthroskopischen Weichteilversorgung oder einer knöchernen Rekonstruktion entschieden werden. Bislang wird die Behandlung anhand eines kritischen Grenzwertes der knöchernen Defektgröße gewählt. Neuere simulationsbasierte Studien deuten jedoch darauf hin, dass die Konkavität des Glenoids für die glenohumerale Stabilität essenziell ist.

In einem roboterbasierten Prüfstand wurden biomechanische Kenngrößen für die glenohumerale Stabilität an 17 humanen Präparaten analysiert. Die Konkavität und die schrittweise erzeugten Knochendefekte wurden dreidimensional vermessen. Damit konnte in linearen gemischten Modellen gezeigt werden, dass die knöcherne Defektgröße bei Einbeziehung der Konkavität nur eine geringfügige Aussage über die Stabilität ermöglicht. Der Verlust von Stabilität ist hingegen maßgeblich von der initialen Konkavität des Glenoids abhängig. Die alleinige Verwendung der Defektgröße ermöglicht nur einen ungenauen Rückschluss auf die Instabilität des Schultergelenks. Stattdessen können radiologische Vermessungen der Konkavität dazu beitragen, die verbleibende Stabilität bei Knochendefekten besser zu beurteilen.

Die Konkavität des Glenoids ist ein maßgeblicher Faktor für die Stabilität des Schultergelenks. Das Einbeziehen der Konkavität ermöglicht eine präzisere Beurteilung der Instabilität durch knöcherne Defekte als die verbreitete Messung der Defektgröße. Dies kann in Zukunft eine verbesserte, personalisierte Behandlung im klinischen Alltag ermöglichen.

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„Paper of the Month“ März 2021 geht an Prof. Joachim Groß aus dem Institut für Biomagnetismus und Biosignalanalyse

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Für den Monat März 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Prof. Joachim Groß aus dem Institut für Biomagnetismus und Biosignalanalyse für die Publikation: The representational dynamics of perceived voice emotions evolve from categories to dimensions der Zeitschrift Nature Human Behavior. 2021 Mar 11 [Abstract]

Die Frage, ob Emotionen besser als diskrete Kategorien oder kontinuierliche Dimensionen verstanden werden können wird kontrovers diskutiert. Kategorische Theorien sehen Emotionen als zugehörig zu einem definierten Set von Grundemotionen (Angst, Freude, Wut, …). Dimensionale Theorien hingegen sehen Emotionen in einem Kontinuum von Valenz (negativ zu positiv) und Erregung (ruhig bis erregt).

In dieser Studie wurden multimodale bildgebende Verfahren (fMRI, MEG) verwendet und mit ausführlichen Verhaltensuntersuchungen kombiniert. Es wurde untersucht, wie Probanden emotionale Stimmen wahrnehmen und es konnte gezeigt werden, dass die Wahrnehmung besser durch ein kategorisches als durch ein dimensionales Modell erklärt wird. Als nächstes wurde untersucht, wo und wann kategorische und dimensionale Repräsentationen der Emotionen im Gehirn verarbeitet werden. Interessanterweise, zeigte sich, dass Kategorien zuerst (früher als 200 ms nach Sprachbeginn) in fronto-temporalen Hirnarealen und Dimensionen später (mehr als 300 ms nach Sprachbeginn) in limbisch-temporalen Hirnarealen verarbeitet werden.

Diese Ergebnisse lösen die Gegensätze beider Theorien indem sie zeigen, dass die Verarbeitung emotionaler Reize sowohl in Kategorien als auch in Dimensionen stattfindet, allerdings jeweils mit unterschiedlichem Zeitverlauf in unterschiedlichen Hirnarealen.

 

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„Paper of the Month“ Februar 2021 geht an Dr. Paweena Chaoprasid und Dr. Sabrina Mühlen aus dem Institut für Infektiologie

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Für den Monat Februar 2021 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Dr. Paweena Chaoprasid und Dr. Sabrina Mühlen aus dem Institut für Infektiologie für die Publikation: Crystal structure of bacterial cytotoxic necrotizing factor CNFy reveals molecular building blocks for intoxicationder Zeitschrift EMBO Journal. 40(4).2021, e105202 [Volltext]

Cytotoxische nekrotisierende Faktoren sind bakterielle, monomere Exotoxine, die cytokinetische, onkogene und inflammatorische Prozesse durch die Aktivierung von Rho-GTPasen in Wirtszellen auslösen. Um ihre Wirkung zu entfalten, werden sie aktiv durch die bakterielle Zellhülle aus und in die Wirtszelle über spezielle Wirtsrezeptoren eintransportiert und dort aktiviert. Wie dies erfolgt war unbekannt.

In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal die Struktur und Funktion des vollständigen, autosekretierten CNFy Toxins aufgeklärt und die Funktionen dieses Faktors analysiert. Dabei wurden fünf Domänen identifiziert von denen die Domänen 1-3 die Sekretion aus der bakteriellen Zelle, die Zellbindung und den endosomalen Eintransport der katalytischen Einheit (Domäne 4-5) in menschliche Zellen vermitteln. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass mit der proteolytischen Abspaltung und dem Austransport der katalytischen Untereinheit (Domänen 4-5) vom Endosom in das Cytosol eine strukturelle Veränderung des abgespaltenen Fragmentes einhergeht, wobei erst das reaktive Zentrum des Toxins exponiert und dadurch aktiviert wird.

Durch die erworbenen Erkenntnisse lässt sich jeder Toxin-Domäne eine spezielle Funktion zuordnen und evt. für therapeutische Zwecke nutzen. Das CNF-Translokationsmodul konnte bereits als Transportvehikel genutzt werden, um Fremdproteine in menschliche Zellen zu schleußen; die katalytische Domäne wirkt gegen neurologische Erkrankungen und Krebs.

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