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Endocardium differentiation through Sox17 expression in endocardium precursor cells regulates heart development in mice
Authors: Saba Rie , Kitajima Keiko , Rainbow Lucille , Engert Silvia , Uemura Mami , Ishida Hidekazu , Kokkinopoulos Ioannis , Shintani Yasunori , Miyagawa Shigeru , Kanai Yoshiakira , Kanai-Azuma Masami , Koopman Peter , Meno Chikara , Kenny John , Lickert Heiko , Saga Yumiko , Suzuki Ken , Sawa Yoshiki , Yashiro Kenta 
Published: August 2019

AbstractThe endocardium is the endothelial component of the vertebrate heart and plays a key role in heart development. Where, when, and how the endocardium segregates during embryogenesis have remained largely unknown, however. We now show thatNkx2-5+cardiac progenitor cells (CPCs) that express the Sry-type HMG box geneSox17from embryonic day (E) 7.5 to E8.5 specifically differentiate into the endocardium in mouse embryos. AlthoughSox17is not essential or sufficient for endocardium fate, it can bias the fate of CPCs toward the endocardium. On the other hand,Sox17expression in the endocardium is required for heart development. Deletion ofSox17specifically in the mesoderm markedly impaired endocardium development with regard to cell proliferation and behavior. The proliferation of cardiomyocytes, ventricular trabeculation, and myocardium thickening were also impaired in a non-cell-autonomous manner in theSox17mutant, likely as a consequence of down-regulation of NOTCH signaling. An unknown signal, regulated bySox17and required for nurturing of the myocardium, is responsible for the reduction in NOTCH-related genes in the mutant embryos. Our results thus provide insight into differentiation of the endocardium and its role in heart development.
Analytical study on ignition time of PMMA exposed to time-decreasing thermal radiation using critical mass flux
Authors: Zhai Chunjie , Zhang Siyu , Yao Shuren , Zhan Qingbin , Zhang Shuifeng , Wang Yue 
Published: August 2019

AbstractThis contribution addresses an analytical model to predict the ignition time of PMMA (Polymethyl methacrylate) subjected to a time-decreasing incident heat flux. Surface temperature, transient mass flux and ignition time of PMMA are thoroughly studied based on the exact solutions of in-depth temperature. Critical mass flux is utilized as the ignition criteria. An approximation methodology is suggested to simplify the unsolvable high order equations and deduce the explicit expressions of ignition time. A numerical model is employed to validate the capability of the developed model. The results show that no ignition occurs when the decreasing rate of heat flux increases larger than a critical value. The agreement of the transient mass flux between analytical and numerical models is good at high decreasing rate but turns worse as the decreasing rate declines. However, this enhanced discrepancy affects the ignition time prediction slightly. The inverse of the square root of the ignition time is linearly correlated with the decreasing rate of heat flux, and it becomes significantly sensitive to the decreasing rate when the decreasing rate approaching its critical value. Meanwhile, the value of critical mass flux has appreciable influence on the ignition time prediction.
Analysis of the TCR Repertoire in HIV-Exposed but Uninfected Infants
Authors: Gabriel Benjamin , Medin Carey , Alves Jeremiah , Nduati Ruth , Bosire Rose Kerubo , Wamalwa Dalton , Farquhar Carey , John-Stewart Grace , Lohman-Payne Barbara L. 
Published: August 2019

AbstractMaternal human immunodeficiency virus (HIV) infection has been shown to leave profound and lasting impacts on the HIV-exposed uninfected (HEU) infant, including increased mortality and morbidity, immunological changes, and developmental delays compared to their HIV-unexposed (HU) counterparts. Exposure to HIV or antiretroviral therapy may influence immune development, which could increase morbidity and mortality. However, a direct link between the increased mortality and morbidity and the infant’s immune system has not been identified. To provide a global picture of the neonatal T cell repertoire in HEU versus HU infants, the diversity of the T cell receptor beta chain (TRB) expressed in cord blood samples from HEU infants was determined using next-generation sequencing and compared to healthy (HU) infants collected from the same community. While the TRB repertoire of HU infants was broadly diverse, in line with the expected idea of a naïve T cell repertoire, samples of HEU infants showed a significantly reduced TRB diversity. This study is the first to demonstrate differences in TRB diversity between HEU and HU cord blood samples and provides evidence that maternal HIV, in the absence of transmission, influences the adaptive immune system of the unborn child.
A novel thermostable d-amino acid oxidase of the thermophilic fungus Rasamsonia emersonii strain YA
Authors: Shimekake Yuya , Furuichi Takehiro , Abe Katsumasa , Kera Yoshio , Takahashi Shouji 
Published: August 2019

Abstractd-Amino acid oxidase (DAAO) is a valuable flavoenzyme capable of being used in various practical applications, such as in determining d-amino acids and producing a material for semisynthetic cephalosporins, requiring higher thermal stability, higher catalytic activity, and broad substrate specificity. In this study, we isolated the thermophilic fungus Rasamsonia emersonii strain YA, which can grow on several d-amino acids as the sole nitrogen source, from a compost and characterized DAAO (ReDAAO) of the fungus. ReDAAO expressed in Escherichia coli exhibited significant oxidase activity against various neutral and basic d-amino acids, in particular hydrophobic d-amino acids. In addition, the enzyme also significantly acted on cephalosporin C, a starting material for semisynthetic antibiotics, and d-Glu, a general substrate for d-aspartate oxidase but not for DAAO, showing its unique and practically useful substrate specificity. The apparent kcat and Km values of the enzyme toward good substrates were comparable to those of higher catalytic fungal DAAOs, and the thermal stability (T50 value of ~60 °C) was comparable to that of a thermophilic bacterial DAAO and significantly higher than that of other eukaryotic DAAOs. These results highlight the great potential of ReDAAO for use in practical applications.
Ginkgetin attenuates cerebral ischemia–reperfusion induced autophagy and cell death via modulation of the NF-κB/p53 signaling pathway
Authors: Pan Jianqing , Li Xiang , Guo Fei , Yang Zhigang , Zhang Lingling , Yang Chunshui 
Published: August 2019

Abstract
Background: Cerebral ischemia–reperfusion (I/R) injury is the key to fatality in cerebrovascular accident, hence further endeavor is warranted to delineate the mechanism underlying its lethal aggravation procedure. In the present study, we aimed to elucidate the anti-autophagy and anti-apoptosis effects of ginkgetin via nuclear factor κB (NF-κB)/p53 pathway in cerebral I/R rats.
Methods: Rats were administrated 2-h occlusion of right middle cerebral artery before the 24-h reperfusion followed. There were three doses of ginkgetin (25, 50, 100 mg/kg) given intraperitoneally (i.p.) after the 2-h ischemia, and Pifithrin-α (PFT-α, p53 inhibitor), SN50 (NF-κB inhibitor) and 3-methyladenine (3-MA, autophagy inhibitor) was administered 20 min before the ischemia, respectively.
Results: The neurological deficits decreased significantly with the administration of ginkgetin. The concentrations of microtubule-associated protein 1 light chain 3-II and p53 were significantly decreased by PFT-α, 3-MA and ginkgetin. The concentrations of Beclin 1, damage-regulated autophagy modulator, cathepsin B and cathepsin D were significantly decreased due to the administration of PFT-α, ginkgetin and SN50. Furthermore, the concentrations of Bax and p53-upregulated modulator of apoptosis were significantly decreased with that of Bcl-2 being significantly increased by administration of SN50, PFT-α and ginkgetin.
Conclusion: Ginkgetin can alleviate cerebral ischemia/reperfusion induced autophagy and apoptosis by inhibiting the NF-κB/p53 signaling pathway.
Temporal and Episodic Analyses of the Story of Cinderella in Latent Aphasia
Authors: DeDe Gayle , Salis Christos 
Published: August 2019

PurposeThe purpose of this study was to improve our understanding of the language characteristics of people with latent aphasia using measures that examined temporal (i.e., real-time) and episodic organization of discourse production.MethodThirty AphasiaBank participants were included (10 people with latent aphasia, 10 people with anomic aphasia, and 10 neurotypical control participants). Speech material of Cinderella narratives was analyzed with Praat software. We devised a protocol that coded the presence and duration of all speech segments, dysfluencies such as silent and filled pauses, and other speech behaviors. Using these durations, we generated a range of temporal measures such as speech, articulation, and pure word rates. Narratives were also coded into episodes, which provided information about the discourse macrostructure abilities of the participants.ResultsThe latent aphasia group differed from controls in number of words produced, silent pause duration, and speech rate, but not articulation rate or pure word rate. Episodic organization of the narratives was similar in these 2 groups. The latent and anomic aphasia groups were similar in most measures, apart from articulation rate, which was lower in the anomic group. The anomic aphasia group also omitted more episodes than the latent aphasia group.ConclusionsThe differences between latent aphasia and neurotypical controls can be attributed to a processing speed deficit. We propose that this deficit results in an impaired ability to process information from multiple cognitive domains simultaneously.
Sterile Keratitis
Authors: Messmer Elisabeth M. 
Published: August 2019

ZusammenfassungSterile Keratitiden können als rein okuläres Problem, aber auch im Rahmen einer potenziell letalen Grunderkrankung auftreten. Diagnosestellung und Management dieser Erkrankung sind eine große Herausforderung für den Augenarzt. Neben therapeutischen Grundprinzipien für alle nicht infektiösen Keratitiden und Ulzerationen bestimmt die jeweilige Pathogenese die spezifische, u. U. lebensrettende Behandlung. Daher muss vor jeder Therapie eine akkurate, wegweisende Diagnose stehen.
Vitreomakuläre Interface-Erkrankungen
Authors: Jandeck Claudia 
Published: August 2019

ZusammenfassungVeränderungen im Glaskörper mit Schwächung der vitreoretinalen Adhäsion und Verflüssigung des Glaskörpers führen im Normalfall zu einer Abhebung der Glaskörpergrenzmembran von der Membrana limitans interna. Geschieht dies nicht simultan und komplett oder mit vorheriger Bildung prämakulärer Verdichtungen, können je nach Aufspaltung der hinteren Glaskörpergrenzmembran bzw. bei nur partieller Abhebung verschiedene Veränderungen entstehen, wie eine vitreomakuläre Traktion, eine epiretinale Membran oder ein Makulaforamen.
Orbitaerkrankungen im Kindesalter
Authors: Salchow Daniel J. 
Published: August 2019

ZusammenfassungOrbitale Erkrankungen kommen im Säuglings- und Kindesalter relativ häufig vor, wie z. B. Fehlbildungen der Orbita im Rahmen von kraniofazialen Syndromen, gutartige und bösartige Raumforderungen. Aber auch entzündliche und infektiöse Erkrankungen und Verletzungen treten in dieser Altersgruppe auf. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die wichtigeren klinischen und differenzialdiagnostischen Orbitaerkrankungen im Kindesalter.
Functional Deficits in the Wrist and Finger Joints of Goalkeepers After 20 Years of Playing Recreational Football
Authors: Hilber Franz , Wiesenberg Alexander , Kerschbaum Maximilian , Ernstberger Antonio , Worlicek Michael , Nerlich Michael , Prantl Lukas , Koch Matthias , Krutsch Volker , Krutsch Werner 
Published: August 2019

Abstract
Background Long-term damage in the hip, knee and ankle joints of football players has been thoroughly discussed in the literature. Compared with outfield players, however, goalkeepers sustain injuries to the upper extremities five times more often. There is a lack of studies on long-term functional damage to the wrist and finger joints of football goalkeepers.
Hypothesis Repetitive micro-traumas and injuries lead to degenerative diseases in goalkeepers after 20 years of playing recreational soccer.
Methods The personal histories, injury histories and clinical examination findings of the wrist and finger joints of 27 goalkeepers were compared with the findings obtained in a control group of outfield players.
Results Goalkeepers were significantly more restricted in finger movement (p < 0.05) and experienced more pain and swelling (p < 0.05) as well as higher levels of instability (p < 0.05) in the wrist and finger joints than outfield players.
Conclusion Medical history and clinical findings indicate deficits in the hands of soccer goalkeepers and a high prevalence of joint and ligament injuries sustained to the fingers over the course of their sports activity. This necessitates specific strategies in the future to prevent injuries and long-term posttraumatic deficits.
Sprache und Kommunikation als Therapeutikum – Plädoyer für den Vale(b)o-Effekt in der Heilkunde
Authors: Schröder Marlen , Schröder Hartmut 
Published: August 2019

ZusammenfassungSprache und Kommunikation gelten in der Psychotherapie und in der Psychosomatik als Therapeutikum, d. h. sie sind ein anerkanntes Wirkmittel. In der somatischen
Medizin hingegen werden sie als unspezifische Effekte bezeichnet und in der Forschung als Placebo zu einer reinen Messgröße degradiert. Im Sprachgebrauch wird
unter Placebo eine Täuschung des Patienten verstanden durch etwas, das nicht wirksam ist. Gleichwohl sind Placeboeffekte reale und messbare physiologische
Wirkungen. Eine neue Sichtweise auf das Placebo ergibt, dass diese Wirkungen als Bedeutungswirkungen erklärbar sind und durch einen aktiven Prozess der
Bedeutungserteilung durch den Patienten erzeugt werden. Der Patient selbst entscheidet aufgrund seiner Erfahrungen, Erwartungen und im Kontext der
therapeutischen Beziehung zu seinem Arzt, ob ein Reiz als Placebo oder als Nocebo bei ihm ankommt. Es wird daher dafür plädiert, die Patientenkompetenz zu
fördern und anstelle von Placebo den Begriff Vale(b)o zu verwenden. Vale(b)o wird verstanden als ein Placeboeffekt, ohne dass eine Täuschung durch den Arzt
stattgefunden hat: Der aufgeklärte und kompetente Patient selbst gibt über sein Bewusstsein und durch körpereigene Mechanismen Impulse für die
Selbstregulation.
Angeborene Ichthyosen: Warum Lipide in der obersten Hautschicht lebenswichtig sind
Authors: Schneider H. , Dick A. , Schatz M. 
Published: August 2019

ZusammenfassungIchthyosen sind Verhornungsstörungen, denen eine verminderte Permeabilitätsbarriere der Haut zugrunde liegt. Erhöhter Wasserverlust über die Epidermis bewirkt dabei eine kompensatorische Hyperproliferation mit übermäßiger Schuppenbildung. Mutationen verschiedener Gene wurden als Krankheitsursache beschrieben. Unterschieden wird zunächst zwischen Ichthyosen im Rahmen bestimmter Syndrome und nicht-syndromalen Ichthyosen, die allein die Haut betreffen, sowie zwischen perinatal noch nicht sichtbaren Ichthyosen und solchen, die mit angeborener Symptomatik – insbesondere mit dem Bild des Kollodiumbabys – einhergehen (Ichthyosis congenita). Obwohl später Blickdiagnosen die Regel sind, stellt im Falle eines Kollodiumbabys die Abgrenzung von anderen kutanen oder metabolischen Krankheiten eine Herausforderung dar. Differenzialdiagnostisch sind histologische und molekulargenetische Untersuchungen hilfreich. Lebensbedrohliche Initialsymptome, vor allem Störungen im Wasser- und Elektrolythaushalt, können intensivmedizinische Maßnahmen erfordern. Nach klinischer Stabilisierung steht die Pflege der meist sehr trockenen Haut im Vordergrund. Dazu gehören Bäder, welche die Hautabschuppung fördern, sowie rückfettende Salben. Manchmal ist außerdem eine systemische Behandlung mit Retinoiden notwendig. Salizylsäurehaltige Externa sollten im Säuglingsalter wegen der Gefahr einer Salizylatintoxikation nicht zum Einsatz kommen.
Akne in verschiedenen Lebensphasen: ähnliche Klinik, unterschiedliche Konsequenzen
Authors: Becker-Weimann Su Youn , Ochsendorf Falk R. 
Published: August 2019

ZusammenfassungAkne ist eine häufige Erkrankung mit hoher Prävalenz unter Jugendlichen („Pubertätsakne“). Jedoch gibt es weitere Sonderformen, die vor allem im Säuglings- und Kindesalter auftreten. Hierzu gehören Acne neonatorum, Acne juvenilis sowie Akne der mittleren Kindheit. Die Krankheit wird von endogenen (genetische Disposition, Androgene, Wachstumshormone) und exogenen (Propionibacterium acnes, Ernährungsgewohnheiten, mechanische Irritation) Faktoren moduliert. Pathogenetische Hauptfaktoren sind gesteigerte Talgproduktion, follikuläre Differenzierungsstörungen und perifollikuläre Entzündungsvorgänge. Für die Therapie stehen wirksame topische und systemische Medikamente zur Verfügung. Je nach Lebensalter des Betroffenen, werden unterschiedliche Behandlungsverfahren und Vorgehensweisen empfohlen.
Multiple Sklerose – Einfluss der Ernährung und des Darmmikrobioms
Authors: Gröber Uwe 
Published: August 2019

ZusammenfassungMultiple Sklerose (auch Encephalomyelitis disseminata, ED) ist die häufigste chronisch entzündliche Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Die
Ursachen der Autoimmunerkrankung sind bis heute nicht vollständig geklärt. Die Wissenschaft vermutet jedoch zwischenzeitlich, dass genetische Faktoren nur eine
untergeordnete Rolle spielen. Die stetige Zunahme der Diagnoseprävalenz der Multiplen Sklerose in den letzten 30 Jahren wird v. a. in Verbindung gebracht mit
einer Dysregulation des Immunsystems durch anthropogene Umweltveränderungen. Industriekost, die reich an gesättigten tierischen Fetten und raffinierten
Kohlenhydraten ist, begünstigt die Entwicklung von entzündlichen Erkrankungen. Unsere Ernährung beeinflusst über die Mikroorganismen im Darm die Immunzellen des
Gehirns und damit auch den Verlauf von MS.
MS ist keine Einbahnstraße – Selbst Verantwortung übernehmen
Authors: Jordan Anno 
Published: August 2019

ZusammenfassungDie Diagnose einer Multiplen Sklerose ist für den Betroffenen erschütternd. Wut, Trauer und Nichtwahrhabenwollen sind dominierende Gefühle nach Erhalt der
Nachricht einer unheilbaren Erkrankung. Nichtsdestotrotz müssen sich betroffene Patienten mit der Diagnose auseinandersetzen und vertrauen – naheliegend –
zuerst auf ihren behandelnden Arzt. In nicht seltenen Fällen führt die Medikation jedoch zu vielfältigen Nebenwirkungen, die den Patienten neben den sowieso
bestehenden Krankheitssymptomen noch weiter einschränken. Der Autor stellt in seinem persönlichen Erfahrungsbericht seinen Umgang mit MS vor und zeigt
alternative Wege auf, in denen die schulmedizinische Medikation nur noch als Begleitmaßnahme in Erscheinung tritt.
Ayurvedische Therapie bei Multipler Sklerose
Authors: Gupta Hedwig H. 
Published: August 2019

ZusammenfassungFür die Multiple Sklerose existiert im schulmedizinischen System keine kausale Therapie. Im Ayurveda wird die energetische Grundlage der Erkrankung betrachtet,
dadurch sind alle Störungen sicher diagnostisch einzuordnen. Alle Symptome sind aus ayurvedischer Sicht Zeichen einer Übererregung des dosha vata, die
sich insbesondere in den Geweben von Muskeln und Mark sowie dem ojas, dem Immunsystem, abspielt. Durch diese Reizung wird agni, das
Verdauungsfeuer, geschwächt und ama, krankheitsfördernde Metabolite, gebildet.Die ayurvedische Therapie konzentriert sich darauf, erst ama zu verdauen und dann vata im Alltag zu beruhigen. Es gibt eine Fülle von
vata-reduzierenden Ansätzen mit Phyto- und Ernährungstherapie, äußerlichen Behandlungen und Yoga. Bei schweren Formen und zur Prävention von Schüben sind
Reinigungstechniken indiziert.
Artificial Intelligence in Clinical Decision Support: a Focused Literature Survey
Authors: Montani Stefania , Striani Manuel 
Published: August 2019

Objectives: This survey analyses the latest literature contributions to clinical decision support systems (DSSs) on a two-year period (2017-2018), focusing on the approaches that adopt Artificial Intelligence (AI) techniques in a broad sense. The goal is to analyse the distribution of data-driven AI approaches with respect to “classical" knowledge-based ones, and to consider the issues raised and their possible solutions.
Methods: We included PubMed and Web of ScienceTM publications, focusing on contributions describing clinical DSSs that adopted one or more AI methodologies.
Results: We selected 75 papers, 49 of which describe approaches in the data-driven AI area, 20 present purely knowledge-based DSSs, and 6 adopt hybrid approaches relying on both formalized knowledge and data.
Conclusions: Recent studies in the clinical DSS area demonstrate a prevalence of data-driven AI, which can be adopted autonomously in purely data-driven systems, or in cooperation with domain knowledge in hybrid systems. Such hybrid approaches, able to conjugate all available knowledge sources through proper knowledge integration steps, represent an interesting example of synergy between the two AI categories. This synergy can lead to the resolution of some existing issues, such as the need for transparency and explainability, nowadays recognized as central themes to be addressed by both AI and medical informatics research.
Enhancing Clinical Data and Clinical Research Data with Biomedical Ontologies - Insights from the Knowledge Representation Perspective
Authors: Bona Jonathan P. , Prior Fred W. , Zozus Meredith N. , Brochhausen Mathias 
Published: August 2019

Objectives: There exists a communication gap between the biomedical informatics community on one side and the computer science/artificial intelligence community on the other side regarding the meaning of the terms “semantic integration" and “knowledge representation“. This gap leads to approaches that attempt to provide one-to-one mappings between data elements and biomedical ontologies. Our aim is to clarify the representational differences between traditional data management and semantic-web-based data management by providing use cases of clinical data and clinical research data re-representation. We discuss how and why one-to-one mappings limit the advantages of using Semantic Web Technologies (SWTs).
Methods: We employ commonly used SWTs, such as Resource Description Framework (RDF) and Ontology Web Language (OWL). We reuse pre-existing ontologies and ensure shared ontological commitment by selecting ontologies from a framework that fosters community-driven collaborative ontology development for biomedicine following the same set of principles.
Results: We demonstrate the results of providing SWT-compliant re-representation of data elements from two independent projects managing clinical data and clinical research data. Our results show how one-to-one mappings would hinder the exploitation of the advantages provided by using SWT.
Conclusions: We conclude that SWT-compliant re-representation is an indispensable step, if using the full potential of SWT is the goal. Rather than providing one-to-one mappings, developers should provide documentation that links data elements to graph structures to specify the re-representation.