Leptomeningeal contrast enhancement and blood-CSF barrier dysfunction in aseptic meningitis

OBJECTIVE To investigate the blood-CSF barrier (BCSFB) dysfunction in aseptic meningitis. METHODS In our case series of 14 patients with acute aseptic meningitis, we compared MRI characteristics with CSF findings. RESULTS Contrast enhancement in the sulcal space in a leptomeningeal pattern was visualized in 7 patients with BCSFB dysfunction categorized as moderate to severe as evidenced by the CSF/serum albumin ratio (Qalb) but was not present in those with mild or no barrier disturbance (p = 0.001). The Qalb as a marker for the leakiness of the BCSFB and, more indirectly, of the blood-brain barrier (BBB) was positively correlated with the incidence of leptomeningeal contrast enhancement seen on postcontrast fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) MRI (p = 0.003). Patients with a more pronounced brain barrier dysfunction recovered more slowly and stayed longer in the hospital. CONCLUSIONS The severity of meningeal BBB disturbance can be estimated on postcontrast FLAIR MRI, which may be of diagnostic value in patients with aseptic meningitis.

Supramolecular Organization of Dye Molecules in Zeolite L Channels: Synthesis, Properties, and Composite Materials

Sequential insertion of different dyes into the 1D channels of zeolite L (ZL) leads to supramolecular sandwich structures and allows the formation of sophisticated antenna composites for light harvesting, transport, and trapping. The synthesis and properties of dye molecules, host materials, composites, and composites embedded in polymer matrices, including two- and three-color antenna systems, are described. Perylene diimide (PDI) dyes are an important class of chromophores and are of great interest for the synthesis of artificial antenna systems. They are especially well suited to advancing our understanding of the structure–transport relationship in ZL because their core fits tightly through the 12-ring channel opening. The substituents at both ends of the PDIs can be varied to a large extent without influencing their electronic absorption and fluorescence spectra. The intercalation/insertion of 17 PDIs, 2 terrylenes, and 1 quaterrylene into ZL are compared and their interactions with the inner surface of the ZL nanochannels discussed. ZL crystals of about 500 nm in size have been used because they meet the criteria that must be respected for the preparation of antenna composites for light harvesting, transport, and trapping. The photostability of dyes is considerably improved by inserting them into the ZL channels because the guests are protected by being confined. Plugging the channel entrances, so that the guests cannot escape into the environment is a prerequisite for achieving long-term stability of composites embedded in an organic matrix. Successful methods to achieve this goal are described. Finally, the embedding of dye–ZL composites in polymer matrices, while maintaining optical transparency, is reported. These results facilitate the rational design of advanced dye–zeolite composite materials and provide powerful tools for further developing and understanding artificial antenna systems, which are among the most fascinating subjects of current photochemistry and photophysics.

X-ray structure of a lectin-bound DNA duplex containing an unnatural phenanthrenyl pair

DNA duplexes containing unnatural base-pair surrogates are attractive biomolecular nanomaterials with potentially beneficial photophysical or electronic properties. Herein we report the first X-ray structure of a duplex containing a phen-pair in the center of the double helix in a zipper like stacking arrangement.

Die Frühspezialisierung von Juniorennationalspielern im Fussball: Ein Vergleich zweier Generationen

Einleitung: Die Nachwuchsarbeit im Schweizer Fussball ist seit 1995 stark professionalisiert worden, was sich in den letzten 15 Jahren in mehrere internationale Erfolge niedergeschlagen hat. Im Hinblick auf den sportlichen Erfolg hat sich dabei gezeigt, dass sich die Karrieren der erfolgreichsten Schweizer Spieler, deren Förderung in die ersten Jahre dieser Professionalisierung fällt, bereits in der Sampling Phase (Coté, 1999) durch eine frühe Spezialisierung beschreiben lässt (Zibung & Conzelmann, 2013). Die Trainingsumfänge beinhalten v.a. Clubtraining und viel freies Spiel ausserhalb des Clubs oder fussballnahe andere sportliche Aktivitäten. In diesem Beitrag wird der Frage nachgegangen, inwiefern sich die in den folgenden Jahren nochmals akzentuierte Professionalisierung auf die sportlichen Karrieren der aktuellen Generation von talentierten Fussballspielern ausgewirkt hat. Methode: N = 32 Juniorennationalspieler mit mind. 1 Aufgebot in die U15 oder U16 Nationalmannschaft (Jg. 99; Stichprobe A) werden mit n = 151 ehemaligen Juniorennationalspielern (Jg. 81-87; Stichprobe B aus Zibung & Conzelmann, 2013) in Bezug auf relevante Indikatoren zur Frühspezialisierung verglichen. Dafür wurden die beiden Stichproben in Anlehnung an Zibung und Conzelmann (2013) mittels t-Tests (p < .05) bezüglich folgender Indikatoren für Frühspezialisierung verglichen: Alter beim Beginn freies Fussballspiel und beim ersten Clubeintritt, Trainingsstunden im Club, freies Fussballspiel sowie sportliche Aktivitäten neben dem Fussball (jeweils bis 12-jährig). Die Variablen wurden in beiden Studien retrospektiv per Fragebogen erfasst. Resultate: Die Spieler der jüngeren Generation haben bis 12 Jahre weniger Stunden frei Fussball gespielt (MA = 2016.6, SDA = 1107.1) als die Spieler der älteren Generation (MB = 2535.5, SDB = 1277.3) (t(50.1) = 2.34, p = .02, d = .66). Gleichzeitig haben sie neben dem Fussball weniger andere sportliche Aktivitäten aufzuweisen (t(68.0) = 2.53, p = .01, d = .61). In den Variablen Trainingsstunden im Club (MA = 923.0, SDA = 166.6; MB = 967.0, SDB = 287.1), Alter beim Beginn des freien Fussballspiels (MA = 4.08, SDA = 1.5; MB = 4.36, SDB = 1.2) und beim ersten Clubeintritt (MA = 5.75, SDA = 1.0; MB = 6.07, SDB = 1.3) unterscheiden sich die beiden Stichproben nicht. Diskussion: Der Vergleich der beiden Stichproben zeigt, dass es in den letzten 15 Jahren zu einer Veränderung der Trainingsumfänge von Juniorennationalspielern gekommen ist. Die aktuelle Generation von Juniorennationalspielern spielt neben dem Clubtraining weniger frei Fussball und betreibt aber auch weniger andere Sportarten als die Juniorennationalspieler vor 10-15 Jahren. Ob vermehrte schulische Anforderungen diesen Rückgang in der generellen sportlichen Aktivität verschulden, müsste in der Folge weiter untersucht werden. Ebenso bleibt offen, ob die Einschätzung der Stichprobe B, aufgrund des relativ langen Zeitraums, der zwischen der Erhebung und dem zu erfassenden Zeitraum liegt, zu einer Antwortverzerrung und damit einer Erhöhung der geschätzten Trainingsstunden geführt hat. Literatur: Côté, J. (1999). The influence of the family in the development of talent in sport. The Sport Psychologist, 13 (4), 395–417. Zibung, M. & Conzelmann, A. (2013). The role of specialisation in the promotion of young football talents: A person-oriented study. European Journal of Sport Science, 13 (5), 452–460.

Cognitively engaging chronic physical activity, but not aerobic exercise, affects executive functions in primary school children: A group-randomized controlled trial

Although the positive effects of different kinds of physical activity (PA) on cognitive functioning have already been demonstrated in a variety of studies, the role of cognitive engagement in promoting children’s executive functions is still unclear. The aim of the present study was therefore to investigate the effects of two qualitatively different chronic PA interventions on executive functions in primary school children. 181 children aged between 10 and 12 years were assigned to either a 6-week physical education program with a high level of physical exertion and high cognitive engagement (team games), a physical education program with high physical exertion but low cognitive engagement (aerobic exercise), or to a physical education program with both low physical exertion and low cognitive engagement (control condition). Executive functions (updating, inhibition, shifting) and aerobic fitness (multistage 20-meter shuttle run test) were measured before and after the respective condition. Results revealed that both interventions (team games and aerobic exercise) have a positive impact on children’s aerobic fitness (4-5 % increase in estimated VO2max). Importantly, an improvement in shifting performance was found only in the team games and not in the aerobic exercise or control condition. Thus, the inclusion of cognitive engagement in PA seems to be the most promising type of chronic intervention to enhance executive functions in children, providing further evidence for the importance of the qualitative aspects of PA.

The IL-33/ST2 pathway contributes to intestinal tumorigenesis in humans and mice.

Colorectal cancer (CRC) develops through a multistep process and is modulated by inflammation. However, the inflammatory pathways that support intestinal tumors at different stages remain incompletely understood. Interleukin (IL)-33 signaling plays a role in intestinal inflammation, yet its contribution to the pathogenesis of CRC is unknown. Using immunohistochemistry on 713 resected human CRC specimens, we show here that IL-33 and its receptor ST2 are expressed in low-grade and early-stage human CRCs, and to a lesser extent in higher-grade and more advanced-stage tumors. In a mouse model of CRC, ST2-deficiency protects from tumor development. Moreover, bone marrow (BM) chimera studies indicate that engagement of the IL-33/ST2 pathway on both the radio-resistant and radio-sensitive compartment is essential for CRC development. Mechanistically, activation of IL-33/ST2 signaling compromises the integrity of the intestinal barrier and triggers the production of pro-tumorigenic IL-6 by immune cells. Together, this data reveals a tumor-promoting role of IL-33/ST2 signaling in CRC.

Sportmotorische Leistungsfähigkeit und schulische Leistung – Zum mediierenden Effekt der exekutiven Funktionen

Die sportmotorische Leistungsfähigkeit (SMLF) gilt in jüngster Zeit als ein Prädiktor für schulische Leistung (SL) (Diamond, 2013). Um die Frage zu beantworten, wie denn zwei auf den ersten Blick so distale Merkmale zusammenhängen sollen, werden unterschiedliche erklärende Variablen diskutiert, wobei die kognitive Stimulationshypothese die exekutiven Funktionen (EF) als mediierende Variable im Zusammenhang zwischen SMLF und SL postuliert. Die Annahme hierbei ist, dass die mit komplexen motorischen Kontrollprozessen einhergehende kognitive Beanspruchung bei einem wiederholten Ausführen von nicht-automatisierten sportbezogenen Handlungen zu einer Aktivierung und somit Förderung der EF führt (Best, 2010). Der mediierende Effekt der EF im Zusammenhang zwischen der SMLF und der SL wird seit einigen Jahren in der Literatur diskutiert und wird im Folgenden innerhalb einer längsschnittlichen Untersuchung getestet. Im Rahmen der Studie SpuK wurden 237 Primarschulkinder (52.3% ♀; 11.31 ± 0.62 Jahre) zu drei Messzeitpunkten in ihrer SMLF (T1) und ihren EF (T2) getestet. Zur Ermittlung der SMLF wurden drei sportmotorische Tests in den Bereichen Koordination, Ausdauer und Schnellkraft durchgeführt. Die EF Inhibition, kognitive Flexibilität und Arbeitsgedächtnis wurden computerbasiert über den N-Back- und Flanker-Test operationalisiert. Zusätzlich wurde die SL (T3) mittels objektiver Schulleistungstests erhoben. Um die Hauptfragestellung zu prüfen, wurde eine bootstrapping basierte Mediationsanalyse in AMOS durchgeführt. Das Strukturgleichungsmodell (2 (22, N=237)=30.357, p=.110; CFI=.978) weist eine zufriedenstellende Anpassungsgüte auf. Erwartungsgemäss zerfällt der Zusammenhang innerhalb des Mediationsmodells zwischen der SMLF und der SL, alsbald die EF ins Modell aufgenommen werden (β=.16, p= .634). Sowohl der Zusammenhang zwischen der SMLF und den EF (β=.38, p= .039), als auch der Zusammenhang zwischen den EF und der SL fallen signifikant aus (β=.91, p=.001) und ergeben dabei eine volle Mediation über den indirekten (p=.021) und totalen Effekt (p=.001). Die vorliegenden längs-schnittlichen Daten bestätigen den Zusammenhang zwischen SMLF und SL bei einer Mediation über die EF und bestätigen somit die aus querschnittlichem Design stammenden Resultate von van der Niet et al. (2014). Literatur Best, J. R. (2010). Effects of physical activity on children’s executive function: Contributions of ex-perimental research on aerobic exercise. Developmental Review, 30, 331-351. Diamond, A. (2013). Executive functions. Annual Review of Psychology, 64, 135-168. van der Niet, A. G., Hartmann, E., Smith, J. & Visscher, C. (2014). Modeling relationships between physical fitness, executive functioning, and academic achievement in primary school chil-dren. Psychology of Sport & Exercise, 15(4), 319-325.

TAC102 Is a Novel Component of the Mitochondrial Genome Segregation Machinery in Trypanosomes

Trypanosomes show an intriguing organization of their mitochondrial DNA into a catenated network, the kinetoplast DNA (kDNA). While more than 30 proteins involved in kDNA replication have been described, only few components of kDNA segregation machinery are currently known. Electron microscopy studies identified a high-order structure, the tripartite attachment complex (TAC), linking the basal body of the flagellum via the mitochondrial membranes to the kDNA. Here we describe TAC102, a novel core component of the TAC, which is essential for proper kDNA segregation during cell division. Loss of TAC102 leads to mitochondrial genome missegregation but has no impact on proper organelle biogenesis and segregation. The protein is present throughout the cell cycle and is assembled into the newly developing TAC only after the pro-basal body has matured indicating a hierarchy in the assembly process. Furthermore, we provide evidence that the TAC is replicated de novo rather than using a semi-conservative mechanism. Lastly, we demonstrate that TAC102 lacks an N-terminal mitochondrial targeting sequence and requires sequences in the C-terminal part of the protein for its proper localization.